Article by Assist. Prof. Yod Sukamongkol (Ph.D.)
Director of Energy Conservation Office, Faculty of Engineering, Ramkhamhaeng University
ปัจจัยที่ควรพิจารณาก่อนการติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคาโรงงานอุตสาหกรรม
โซลาร์รูฟท็อป คือ ระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ที่ติดตั้งบนหลังคาบ้านที่อยู่อาศัยหรือบนอาคารต่างๆ สามารถผลิตไฟฟ้าใช้ได้เองภายในบ้าน อาคารหรือโรงงาน โดยแผงเซลล์แสงอาทิตย์จะรับพลังงานจากแสงอาทิตย์ แล้วจ่ายเป็นไฟฟ้ากระแสตรงให้กับเครื่องอินเวอร์เตอร์ที่จะแปลงไฟกระแสตรงให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับและจ่ายไปให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในอาคารได้ทุกชนิด ปัจจุบันต้นทุนการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ได้ลดลงไปมากถึงร้อยละ 90 คือมีต้นทุนอยู่ที่ 3 – 4 บาท/หน่วยเท่านั้น ทำให้ภาคเอกชนมีโอกาสผลิตไฟฟ้าใช้เองได้ และยังเป็นการสนองนโยบายรัฐที่ส่งเสริมพลังงานทางเลือกอีกด้วย โดยอนาคตอันใกล้นี้รัฐบาลเตรียมเปิดโครงการโซลาร์รูฟท็อปเสรี โดยเน้นผลิตไฟฟ้าใช้เองเป็นหลักก่อนในเบื้องต้น
จากข้อมูลของสภาอุตสาหกรรมแห่งประเทศไทย (ส.อ.ท.) แสดงให้เห็นว่า โซลาร์รูฟท็อป มีความคุ้มค่าช่วยลดค่าใช้จ่ายลงได้ 1 ใน 3 ของค่าไฟฟ้าต่อโรงงาน 1 แห่ง เพราะโรงงานจะผลิตไฟฟ้าใช้เองได้ในช่วง On Peak ที่เป็นช่วงที่ค่าไฟฟ้ามีราคาสูง สามารถลดค่าความต้องการไฟฟ้าสูงสุดและปริมาณการใช้พลังงานไฟฟ้า (หน่วย) ลงได้ ซึ่งจะทำให้ต้องจ่ายค่าไฟฟ้าผันแปร (FT) และ ค่าภาษีมูลค่าเพิ่ม VAT ลดลงอีกทางหนึ่งด้วย จึงทำให้ภาคอุตสาหกรรมมีความสนใจและแนวโน้มที่จะติดตั้งระบบดังกล่าวเพื่อลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานไฟฟ้าเพิ่มมากขึ้น
ปัจจัยที่ต้องพิจารณาก่อนจะตัดสินใจว่าควรติดตั้งระบบฯ หรือไม่
ในการติดตั้งระบบโซลาร์รูฟท็อปเพื่อลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานไฟฟ้านั้น ถ้าโรงงานมีพื้นที่หลังคามากพอและมีงบประมาณในการลงทุนติดตั้งระบบฯ อยู่แล้ว ปัจจัยสำคัญที่ต้องพิจารณาเพิ่มเติมมีดังนี้
1. ตำแหน่งที่ตั้งของโรงงาน
จากข้อมูลของกรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน พบว่า ประเทศไทยมีปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์เฉลี่ยวันละ 18.2 เมกกะจูลต่อตารางเมตร ซึ่งแสดงให้เห็นว่าประเทศไทยมีศักยภาพสูงในการนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ในการผลิตไฟฟ้า แต่เมื่อลงไปดูรายละเอียดตามภูมิประเทศจะเห็นว่าภาคใต้ฝั่งอันดามัน หรือ ตอนบนของภาคตะวันตกเฉียงเหนือมีปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ค่อนข้างต่ำซึ่งจะทำให้ผลิตไฟฟ้าได้น้อยตามไปด้วย จึงไม่เหมาะต่อการติดตั้งระบบฯ ในทางกลับกัน บางพื้นที่ของภาคตะวันออกเฉียงเหนือเช่น จังหวัดนครราชสีมา บุรีรัมย์ และ อุบลราชธานี หรือบางส่วนของภาคกลางที่จังหวัดชัยนาท อยุธยา และลพบุรี นั้น มีปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์เฉลี่ยสูงตลอดทั้งปีจึงเหมาะแก่การติดตั้งระบบฯ และสามารถผลิตไฟฟ้าได้มาก ทั้งนี้สามารถดูข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ “http://www.dede.go.th/more_news.php?cid=126”
2. ทิศทางและความลาดเอียงของหลังคา
ประเทศไทยตั้งอยู่ละติดจูดที่ 5-20 องศาเหนือ ดังนั้นในการติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์ควรหันแผงไปทางทิศใต้เพื่อให้ได้รับแสงอาทิตย์เฉลี่ยได้ทั้งวัน และ ควรทำมุมกับพื้นราบ 5-20 องศา เพื่อให้แสงอาทิตย์ตกกระทบกับแผงฯในแนวตั้งฉาก ทำให้แผงฯสามารถรับแสงและสามารถผลิตไฟฟ้าได้เต็มประสิทธิภาพ เช่น ถ้าโรงงานตั้งอยู่ที่สมุทรปราการ (ละติจูดที่13.55oN) หลังคาที่เหมาะกับการติดตั้งโซล่าร์เซลล์นั้นก็ควรหันไปทางทิศใต้และลาดเอียงประมาณ 13-14 องศา เป็นต้น แต่ถ้าหากหลังคาโรงงานลาดเอียงไปทางทิศเหนือ ตะวันออกหรือตะวันตก ก็จะได้รับแสงอาทิตย์ได้ไม่เต็มที่ทั้งวัน หรือถ้าความลาดชันของหลังคาน้อยหรือมากเกินไปก็จะทำให้ผลิตไฟฟ้าได้น้อยลงไปกว่าที่คำนวณไว้ก่อนการติดตั้ง
3. บริเวณโดยรอบโรงงาน
ปัจจัยที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งที่ขัดขวางการผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ก็คือ สภาวะอากาศโดยรอบบริเวณที่ติดตั้งระบบฯ ปริมาณน้ำค้าง ฝุ่นและควัน ที่เกาะจับตัวกับบนหน้าแผงฯ จะบดบังไม่ให้แสงอาทิตย์มาตกกระทบบนโซลาร์เซลล์ได้อย่างเต็มที่ ทำให้ประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าลดลง ดังนั้น ถ้าบริเวณโดยรอบโรงงานมีฝุ่น มีไอน้ำหรือมีควัน จากอุตสาหกรรมข้างเคียงเช่น มีการระเบิดหิน มีการพ่นไอน้ำ ก็จะทำให้มีฝุ่นมาเกาะที่แผงเป็นจำนวนมาก จึงจำเป็นต้องมีการทำความสะอาดแผงหรือล้างแผงบ่อยขึ้น ทำให้ค่าการบำรุงรักษา (ค่าน้ำ ค่าแรง) เพิ่มขึ้นตามไปด้วย ส่งผลให้ความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ที่ประเมินไว้คาดเคลื่อนไป
4. พฤติกรรมการใช้ไฟฟ้าของโรงงาน
พฤติกรรมการใช้ไฟฟ้าของแต่ละโรงงานจะมีลักษณะไม่เหมือนกัน ขึ้นอยู่กับ ชนิด ประเภท และการผลิตของแต่ละโรงงาน วิธีการที่จะรู้รูปแบบลักษณะการใช้ไฟของโรงงานคือการเก็บข้อมูลการใช้ไฟฟ้าโดยติดตั้งพาวเวอร์มิเตอร์ หรืออาจจะจ้างบริษัทที่ทำเกี่ยวกับวิเคราะห์ระบบไฟฟ้าเพื่อการอนุรักษ์พลังงาน โดยเก็บข้อมูลต่อเนื่องสัก 1-4 สัปดาห์ ก็น่าจะได้ทราบถึงพฤติกรรมการใช้ไฟฟ้าของโรงงานนั้นๆ เช่น เกิดความต้องการไฟฟ้าสูงสุดเมื่อไหร่ เท่าใด เวลาไหน ใกล้เคียงกันทุกวันหรือไม่ อย่างไร เป็นต้น เมื่อได้รูปแบบการใช้ไฟฟ้ามาแล้วก็เอามาเปรียบเทียบกับกราฟการผลิตไฟฟ้าของโซล่าร์เซลล์ซึ่งปกติจะเป็นรูประฆังคว่ำ (ตั้งแต่ 6 โมงเช้าถึง 6 โมงเย็น) ก็จะทำให้รู้ว่าควรจะติดตั้งระบบฯ ขนาดเท่าไหร่ หรือ ต้องปรับพฤติกรรมการใช้ไฟฟ้าอย่างไร จึงเหมาะสมสอดคล้องกับค่าความต้องการไฟฟ้าสูงสุดที่ต้องการจะปรับลด
5. ปริมาณการใช้พลังงานไฟฟ้า
ปริมาณการใช้พลังงานไฟฟ้า หรือ หน่วยไฟฟ้า เป็นปัจจัยหลักที่จะทำให้ทราบว่า เมื่อติดตั้งระบบฯไปแล้วจะมีความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์หรือไม่ มีจุดคุ้มทุนหรือมีเวลาคืนทุนนานเท่าไหร่ หากว่าเราใช้พลังานไฟฟ้าน้อย เช่น เสียค่าไฟฟ้าประมาณ 1 แสนบาทต่อเดือน การที่จะติดตั้งระบบฯเพื่อลดค่าไฟก็อาจจะไม่คุ้ม หรือใช้เวลาคืนทุนนาน นอกจากนี้ ถ้าเราติดตั้งระบบฯ ขนาดเล็ก ก็จะทำให้ค่าต้นทุนต่อหน่วยไฟฟ้าที่ผลิตได้มีค่าสูง (เมื่อเทียบกับระบบฯขนาดใหญ่) ดังนั้นจึงจำเป็นต้องนำข้อมูลปริมาณการใช้ไฟฟ้า สถานที่ตั้งของโรงงาน ความลาดเอียงของหลังคาและลักษณะการไฟฟ้าของโรงงานมาเป็นปัจจัยในการศึกษาความเป็นไปได้ (Feasibility Study) ก่อนตัดสินใจติดตั้งระบบฯ นอกจากนี้ อาจนำปัจจัยด้านภาษีหรือ CSR มาประกอบการพิจารณา เพื่อทำให้มีความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์เพิ่มมากขึ้น
แม้ว่าโซลาร์รูฟท็อปจะไม่สามารถผลิตไฟฟ้าได้ครอบคลุมถึงความต้องการการใช้ไฟฟ้าของโรงงาน แต่ก็นับได้ว่าเป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการประหยัดค่าไฟฟ้าในแต่ละเดือน อีกทั้งหากโรงงานมีการดำเนินการด้านอนุรักษ์พลังงานควบคู่กันไป โซลาร์รูฟท็อปอาจจะผลิตไฟฟ้าได้มากกว่าความต้องการในการใช้ไฟฟ้าและในอนาคตเมื่อรัฐบาลเปิดโครงการโซลาร์รูฟท็อปเสรีแล้วนั้น ทางโรงงานก็จะสามารถส่งไฟฟ้าส่วนที่เกินไปขายให้การไฟฟ้าฯ เกิดเป็นรายได้ของโรงงานอีกทางหนึ่งด้วย
