รู้จักกับโซลาร์เซลล์ลอยน้ำใหญ่ที่สุดในโลก อนาคตของพลังงานทดแทน

Key Takeaway

• โซลาร์เซลล์ลอยน้ำคือแผงโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งบนผิวน้ำเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้า
• โซลาร์เซลล์ลอยน้ำมีอายุการใช้งานประมาณ 25 ปี และต้องการการทำความสะอาด เช่น ใช้สารเคมีมาล้างแผงโซลาร์เซลล์ การใช้ระบบสปริงเกลอร์พ่นน้ำ หรือการใช้หุ่นยนต์ทำความสะอาดที่สามารถเคลื่อนที่ได้บนผิวน้ำ
• ฟาร์มโซลาร์เซลล์ลอยน้ำที่ใหญ่ที่สุดในโลกและฟาร์มที่น่าสนใจ ได้แก่ ฟาร์มโซลาร์เซลล์ลอยน้ำ Dezhou Dingzhuang ฟาร์มโซลาร์เซลล์ลอยน้ำที่เขื่อนสิรินธร ฟาร์มโซลาร์เซลล์ลอยน้ำที่อ่างเก็บน้ำ Tengeh
• นอกจากโซลาร์เซลล์ลอยน้ำแล้ว เรายังสามารถติดตั้งโซลาร์เซลล์ที่บ้านได้ ทาง Ewave มีจำหน่ายและบริการติดตั้งเพื่อใช้พลังงานแสงอาทิตย์ให้คุ้มค่า

โซลาร์เซลล์ลอยน้ำเป็นนวัตกรรมที่น่าสนใจ เนื่องจากช่วยประหยัดพื้นที่ดินและผลิตพลังงานสะอาดในปริมาณมากโดยใช้พื้นที่น้ำ ซึ่งไม่ต้องกังวลเรื่องการขาดที่ดินในการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ นอกจากนี้ยังช่วยลดการระเหยของน้ำในอ่างเก็บน้ำและเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้พื้นที่น้ำอย่างยั่งยืน 

ในปัจจุบัน โซลาร์เซลล์ลอยน้ำที่ใหญ่ที่สุดในโลกกำลังก้าวหน้าไปอีกขั้น ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีที่สามารถรองรับสภาพแวดล้อมและตอบโจทย์อนาคตของพลังงานทดแทนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

โซลาร์เซลล์ลอยน้ำคืออะไร? ระบบพลังงานทดแทนบนผืนน้ำ

โซลาร์เซลล์ลอยน้ำ (Floating Solar) คือ ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งบนผืนน้ำ โดยใช้ทุ่นพลาสติกเป็นฐานสำหรับแผงโซลาร์เซลล์ ทุ่นเหล่านี้ทำจากพลาสติก HDPE ซึ่งมีความแข็งแรง ทนทานต่อแสงแดดและรังสีอัลตร้าไวโอเล็ต มีอายุการใช้งานยาวนานกว่า 25 ปี และสามารถรีไซเคิลได้ นอกจากนี้ยังเป็นวัสดุที่ปลอดภัยต่อระบบนิเวศใต้น้ำ เนื่องจากมีคุณสมบัติเป็น Food Grade 

โครงสร้างและส่วนประกอบของโซลาร์เซลล์ลอยน้ำ

มาดูกันว่าโซลาร์เซลล์ลอยน้ำมีส่วนประกอบอะไรบ้างที่เหมือนกับโซลาร์เซลล์ทั่วไป และอะไรที่แตกต่างออกไปจากโซลาร์เซลล์ประเภทอื่นๆ  

• แผงเซลล์แสงอาทิตย์ (PV Module/Panel) ผลิตจากสารกึ่งตัวนำ (Semiconductor) ซึ่งทำหน้าที่แปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า
• อินเวอร์เตอร์ (Inverter) แปลงพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงจากเซลล์แสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับ สามารถติดตั้งได้ทั้งบนทุ่นร่วมกับแผงเซลล์หรือบนฝั่ง ตามความเหมาะสม
• อุปกรณ์ลอยตัว (Floating Structure) อุปกรณ์ที่ลอยบนผิวน้ำเพื่อใช้ติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์ด้านบน
• ระบบทุ่นลอยน้ำ (Anchoring and Mooring System) มีหน้าที่ยึดแผงโซลาร์เซลล์ลอยน้ำให้คงที่บนพื้นที่ผืนน้ำ แบ่งเป็น 2 แบบ คือ ยึดกับชายฝั่ง เหมาะสำหรับพื้นที่น้ำขนาดเล็ก และยึดกับก้นแหล่งน้ำ เป็นวิธีที่นิยมที่สุด ทำได้ 2 วิธี ได้แก่ การแทรกพุกเข้าก้นน้ำหรือยึดผ่านบล็อกคอนกรีตที่วางไว้
• สายเคเบิล (Cables) เชื่อมระบบทุ่นลอยน้ำกับอุปกรณ์ลอยตัว หรือระบบ SCADA/Monitoring เก็บข้อมูลและควบคุมการปฏิบัติการทั้งหมด
• หม้อแปลงไฟฟ้า (Transformer) แปลงกระแสไฟฟ้าและแรงดันให้อยู่ในค่าที่เหมาะสมสำหรับการใช้งาน

ทำไมโซลาร์เซลล์ลอยน้ำถึงมีประสิทธิภาพในการผลิตพลังงาน?

แผงโซลาร์เซลล์ลอยน้ำทำหน้าที่แปลงพลังงานแสง (โฟตอน) เป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ซึ่งสามารถนำไปใช้กับอุปกรณ์ที่ใช้ไฟฟ้ากระแสตรงหรือส่งไปยังเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (Inverter) เพื่อแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) สำหรับใช้งานกับเครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วไป

ในระบบโซลาร์เซลล์ลอยน้ำ แผงเซลล์จะถูกติดตั้งบนโครงสร้างที่ลอยอยู่ในน้ำ ทำให้แผงเซลล์อยู่เหนือผิวน้ำ ไฟฟ้าที่ผลิตจะถูกส่งผ่านสายไฟฟ้าในน้ำไปยังระบบควบคุมที่ฝั่ง ก่อนนำไปใช้งานเหมือนกับระบบโซลาร์เซลล์บนบก

อายุการใช้งานของโซลาร์เซลล์ลอยน้ำและการดูแลรักษา

โซลาร์เซลล์ลอยน้ำมีอายุการใช้งานประมาณ 25 ปี ขึ้นอยู่กับการดูแลรักษาและการทำความสะอาด ซึ่งสามารถทำได้หลายวิธี

• ทำความสะอาดด้วยมือ การทำความสะอาดโซลาร์เซลล์ลอยน้ำด้วยมือเป็นวิธีที่สะดวก แต่ต้องใช้มืออาชีพเพื่อความปลอดภัย แต่การใช้สารเคมีมาล้างบ่อยๆ อาจลดประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์
• ระบบ Sprinklers ระบบสปริงเกลอร์เป็นการใช้น้ำทำความสะอาดแผงโซลาร์เซลล์ เหมาะสำหรับพื้นที่แห้งแล้ง แต่ไม่สามารถพ่นน้ำให้ทั่วทั้งแผงได้ ทำให้เข้าถึงแต่ละส่วนของแผงยาก
• ใช้หุ่นยนต์ การใช้หุ่นยนต์ทำความสะอาดสามารถแบ่งได้เป็นสองประเภท คือใช้น้ำและไม่ใช้น้ำ แต่การเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ไม่สามารถคาดการณ์ได้ เนื่องจากขึ้นอยู่กับแรงลอยตัวและคลื่น ซึ่งอาจทำให้หุ่นยนต์หลุดจากแผงและจมน้ำ
• เคลือบพื้นผิวของแผงโซลาร์เซลล์ การเคลือบช่วยป้องกันดินเกาะบนแผงโซลาร์เซลล์ แต่ยังต้องใช้น้ำล้างคราบสกปรกบ่อยๆ
• เทคนิค EDS ทำความสะอาดได้เร็วกว่าเทคนิคอื่นๆ แต่ไม่เหมาะกับฝุ่นที่ชื้นหรือฝุ่นที่ติดแน่น
• สั่นสะเทือนพื้นผิว วิธีการสั่นสะเทือนใช้จะถูกใช้เป็นระยะและใช้พลังงานน้อย ตัวกระตุ้นน้ำหนักเบาและโครงสร้างกะทัดรัด แต่มีความเสี่ยงในการเกิดรอยร้าวบนแผงโซลาร์เซลล์

ข้อดีของการผลิตพลังงานโดยใช้โซลาร์เซลล์ลอยน้ำ

โซลาร์เซลล์ลอยน้ำเป็นเทคโนโลยีที่ได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นในช่วงหลายปีที่ผ่านมา เนื่องจากมีข้อดีหลายอย่างที่เห็นได้ชัด ได้แก่

• ประหยัดพื้นที่บนบก ไม่ต้องเบียดเบียนพื้นที่เกษตรหรือชุมชน และส่งเสริมการใช้พื้นที่ผิวน้ำให้เกิดประโยชน์สูงสุด
• ช่วยลดการระเหยของน้ำและป้องกันการเกิดสาหร่ายสะพรั่ง (Algae Blooms) ที่ทำให้น้ำเน่าเสีย
• ช่วยลดอุณหภูมิของแผงโซลาร์เซลล์ เนื่องจากน้ำช่วยระบายความร้อน เพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตพลังงานสูงกว่าบนดินถึง 11%
• การติดตั้งและรื้อถอนโซลาร์เซลล์ลอยน้ำทำได้ง่าย ไม่ต้องใช้อุปกรณ์หนัก ช่วยประหยัดเวลาและค่าใช้จ่าย

โซลาร์เซลล์ลอยน้ำที่ใหญ่ที่สุดในโลก และโครงการที่น่าสนใจ

มาดูโครงการโซลาร์เซลล์ลอยน้ำที่ใหญ่ที่สุดในโลกกันบ้าง รวมถึงโครงการอื่นๆ ที่น่าสนใจ ซึ่งไม่เพียงแต่แสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าของเทคโนโลยีนี้ แต่ยังเป็นตัวอย่างที่ดีในการใช้พื้นที่น้ำให้เกิดประโยชน์สูงสุดในการผลิตพลังงานสะอาด

โครงการโซลาร์เซลล์ลอยน้ำ เขื่อนสิรินธร

เขื่อนสิรินธร จังหวัดอุบลราชธานี เป็นโครงการโซลาร์เซลล์ลอยน้ำแห่งแรกในประเทศไทย และยังถือเป็นโซลาร์เซลล์ลอยน้ำไฮบริดพลังน้ำที่ใหญ่ที่สุดในโลก โดยมีกำลังผลิตติดตั้ง 45 เมกะวัตต์ ใช้แผงโซลาร์เซลล์ถึง 144,420 แผ่น ติดตั้งบนพื้นที่ผิวน้ำประมาณ 450 ไร่ หรือเทียบเท่ากับสนามฟุตบอล 70 สนาม

ฟาร์มโซลาร์เซลล์ลอยน้ำ อ่างเก็บน้ำ Dezhou Dingzhuang

ฟาร์มโซลาร์เซลล์ลอยน้ำ Dezhou Dingzhuang ในเมืองเต๋อโจว ประเทศจีน เป็นฟาร์มโซลาร์เซลล์ลอยน้ำที่ใหญ่ที่สุดในโลกในปี 2022 โดยบริษัท Beijing Electric Huaneng Power International (HPI) เป็นเจ้าของ 

ฟาร์มนี้สร้างเสร็จในสองระยะ คือ ระยะแรกผลิตไฟฟ้า 200 เมกะวัตต์ และระยะที่สองผลิตไฟฟ้า 120 เมกะวัตต์ ซึ่งเชื่อมต่อกับฟาร์มพลังงานลมขนาด 100 เมกะวัตต์ และมีระบบเก็บพลังงานในแบตเตอรี่ขนาด 8 MWh สามารถผลิตไฟฟ้าได้ประมาณ 550 ล้านกิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี

ฟาร์มโซลาร์เซลล์ลอยน้ำ Three Gorges New Energy

ฟาร์มโซลาร์เซลล์ลอยน้ำขนาด 150 เมกะวัตต์ของ Three Gorges New Energy ตั้งอยู่ในเมืองหวยหนาน มณฑลอานฮุย ประเทศจีน เริ่มดำเนินการตั้งแต่เดือนธันวาคม 2017 สามารถผลิตไฟฟ้าป้อนให้กับบ้านเรือนประมาณ 94,000 หลังคาเรือน และใช้แผงโซลาร์เซลล์จากบริษัท LONGi Solar

โครงการโซลาร์เซลล์ลอยน้ำ CECEP

โครงการโซลาร์เซลล์ลอยน้ำ CECEP เป็นหนึ่งในโครงการที่เก่าแก่ที่สุด เริ่มต้นสร้างในปี 2017 โดยมีขนาด 70 เมกะวัตต์ และเปิดใช้งานเมื่อเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าในเดือนมีนาคม 2019 

โครงการนี้เป็นของ China Energy Conservation and Environmental Protection Group (CECEP) และติดตั้งโดยใช้เทคโนโลยี Hydrelio จาก Ciel & Terre ผู้เชี่ยวชาญด้านโซลาร์เซลล์ลอยน้ำจากฝรั่งเศส โดยฟาร์มนี้ครอบคลุมพื้นที่มากกว่า 60 เฮกตาร์ และติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ 194,731 แผง

โครงการแผงโซลาร์เซลล์ลอยน้ำ Sembcorp

โครงการโซลาร์เซลล์ลอยน้ำบนอ่างเก็บน้ำ Tengeh ในสิงคโปร์ เปิดตัวเป็นทางการในปี 2021 ประกอบด้วยแผงโซลาร์เซลล์ 122,000 แผง บนพื้นที่ 45 เฮกตาร์ ซึ่งเท่ากับขนาดสนามฟุตบอล 45 สนาม มีกำลังการผลิต 60 เมกะวัตต์ ทำให้เป็นหนึ่งในฟาร์มโซลาร์เซลล์ลอยน้ำที่ใหญ่ที่สุดในโลกในปี 2022 

โครงการนี้พัฒนาขึ้นเพื่อสนับสนุนเป้าหมายของสิงคโปร์ในการเพิ่มกำลังการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นสี่เท่าภายในปี 2025 โดยได้รับการติดตั้งจาก Sembcorp Industries

สรุป

โซลาร์เซลล์ลอยน้ำคือแผงโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งบนผิวน้ำเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้า โดยมีอายุการใช้งานประมาณ 25 ปี และจำเป็นต้องทำความสะอาดเพื่อรักษาประสิทธิภาพการทำงาน เช่น การใช้ระบบสปริงเกลอร์พ่นน้ำหรือการใช้หุ่นยนต์ทำความสะอาดที่เคลื่อนที่บนผิวน้ำ ตัวอย่างโซลาร์เซลล์ลอยน้ำที่ใหญ่ที่สุดในโลกและโครงการโซลาร์เซลล์ลอยน้ำที่น่าสนใจ ได้แก่ ฟาร์มโซลาร์เซลล์ที่เขื่อนสิรินธรในอุบลราชธานี ฟาร์มในเมืองเต๋อโจว ประเทศจีน และฟาร์มที่อ่างเก็บน้ำ Tengeh ในสิงคโปร์

นอกจากโซลาร์เซลล์ลอยน้ำที่น่าสนใจแล้ว ทุกบ้านยังสามารถติดตั้งโซลาร์เซลล์ได้ที่ Ewave ซึ่งมีบริการจำหน่ายและติดตั้งโดยช่างมืออาชีพ พร้อมบริการหลังการขายเพื่อให้มั่นใจในความคุ้มค่าและการใช้งานในระยะยาว