You are here: หน้าหลักสาระน่ารู้แบตเตอรี่เพื่อจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์

แบตเตอรี่เพื่อจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์

266531799 5280097668683937 8077670878199559465 n

 

แบตเตอรี่เพื่อจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์

       อย่างที่ทราบกันดีว่าปริมาณการใช้พลังงานในทุกวันนี้มีแนวโน้มที่จะมากขึ้นอย่างต่อเนื่องตามปัจจัยต่างๆ ที่เปลี่ยนแปลง เช่น จำนวนประชากรที่เพิ่มขึ้น เทคโนโลยีที่ล้ำสมัยก็จำเป็นที่จะต้องใช้พลังงานเพิ่มขึ้นด้วย ดังนั้น จึงต้องมีพลังงานทางเลือกที่นำมาทดแทนการใช้พลังงานแบบเก่าที่ผลิตจากก๊าซธรรมชาติ น้ำมัน และถ่านหิน พลังงานแสงอาทิตย์จึงเป็นพลังงานทางเลือกหนึ่งที่นำมาใช้ เนื่องจากเป็นพลังงานหมุนเวียนที่สามารถใช้ได้อย่างไม่มีวันหมด เพื่อเป็นการสนับสนุนการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่มีแนวโน้มในการเติบโตขึ้นอย่างต่อเนื่อง การผลิตและพัฒนาอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะช่วยให้สามารถรองรับการใช้งานที่แพร่หลายทั่วโลก สำหรับการจัดเก็บ (storage) พลังงานไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ เพื่อเก็บสำรองไฟฟ้าไว้ใช้ในยามที่ต้องการ ดังนั้น จึงนำแบตเตอรี่มาช่วยในการจัดเก็บ เพื่อรองรับการใช้เก็บพลังงานไฟฟ้าจากโซลาร์เซลล์ได้อย่างสมบูรณ์
       แบตเตอรี่ เป็นอุปกรณ์ที่ประกอบด้วย เซลล์ไฟฟ้าเคมีหนึ่งเซลล์หรือมากกว่านั้น ที่มีการเชื่อมต่อเพื่อให้กำลังงานและอุปกรณ์ไฟฟ้า แบตเตอรี่มีขั้วบวก (anode) และขั้วลบ (cathode) ขั้วบวกจะมีพลังงานศักย์ไฟฟ้าสูงกว่าขั้วลบ เมื่อมีการเชื่อมต่อกับวงจรภายนอกแล้ว อิเล็กตรอนจะไหลจากขั้วลบและส่งมอบพลังงานให้กับอุปกรณ์ภายนอก เมื่อแบตเตอรี่เชื่อมต่อกับวงจรภายนอก สารอิเล็กโทรไลต์จะมีความสามารถในการเคลื่อนที่โดยทำตัวเป็นไออน ยอมให้ปฏิกิริยาทางเคมีทำงานแล้วเสร็จในขั้วไฟฟ้าที่อยู่ห่างกัน เป็นการส่งมอบพลังงานให้กับวงจรนอก การเคลื่อนไหวของไอออนเหล่านั้นที่อยู่ในแบตเตอรี่จะทำให้เกิดกระแสไหลออกจากแบตเตอรี่เพื่อใช้งาน

ประเภทของแบตเตอรี่

โดยทั่วไปแบตเตอรี่จะแบ่งเป็น 2 กลุ่มใหญ่ๆ ได้แก่
1.แบตเตอรี่ปฐมภูมิ (primary battery) คือ แบตเตอรี่ที่ใช้เพียงครั้งเดียวหรือใช้แล้วทิ้ง ตัวอย่างเช่น ถ่านไฟฉาย ถ่านนาฬิกาเป็นต้น
2.แบตเตอรี่ทุติยภูมิ (secondary battery) คือแบตเตอรี่ที่ประจุใหม่ได้หลายครั้ง ตัวอย่าง เช่น แบตเตอรี่ตะกั่วกรดที่ใช้ในยานพาหนะและแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนที่ใช้สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบเคลื่อนย้ายได้


ลักษณะของการปล่อยประจุไฟฟ้าของแบตเตอรี่
1.แบตเตอรี่ที่สามารถปล่อยกระจุได้น้อย (shallow-cycle battery) คือแบตเตอรี่ที่ออกแบบมาให้ปล่อยประจุไฟฟ้าได้ประมาณ 10-20 เปอร์เซ็นต์ของประจุไฟฟ้ารวม ก่อนจะทำการชาร์จประจุใหม่ การปล่อยประจุไฟฟ้าจะมีหน่วยเป็นแอมอาวร์ (Ahr) ตัวอย่างถ้ามีแบตเตอรี่ที่สามารถปล่อยประจุไฟฟ้าได้ 100 แอมอาวร์ อยู่ 1 ตัว แบตเตอรี่ตัวนี้ควรที่จะปล่อยประจุไฟฟ้าได้เพียง 10-20 แอมอาวร์หลังจากนั้นจะต้องทำการชาร์จประจุให้เต็มก่อนการคลายประจุครั้งต่อไป ถ้าการปล่อยประจุมากเกินกว่าที่กำหนดไว้จะทำให้แบตเตอรี่มีอายุการใช้งานที่สั้นลง
2.แบตเตอรี่ที่สามารถปล่อยประจุได้มาก (deep-cycle battery) คือแบตเตอรี่ที่ออกแบบมาให้ปล่อยประจุไฟฟ้าได้ถึง 60-80 เปอร์เซ็นต์ของประจุรวม ก่อนที่จะทำการชาร์จประจุใหม่ ส่วนมากแล้วจะนำมาใช้กับระบบผลิตพลังงานไฟฟ้าในบ้านพักอาศัย แบตเตอรี่ชนิดนี้จะมีราคาที่สูงกว่าแบบแรกมาก แต่ใช้เพียงไม่กี่ตัวก็สามารถทดแทนประจุไฟฟ้ารวมจากแบตเตอรี่แบบแรกได้ แบตเตอรี่แบบนี้จะมีความคุ้มค่าในระยะยาว

          สำหรับแบตเตอรี่ที่ใช้กับรถยนต์และแผงโซลาร์เซลล์เป็นแบตเตอรี่แบบทุติยภูมิ ถ้าเปรียบเทียบหน้าที่การทำงานของแบตเตอรี่ของระบบผลิตไฟฟ้าจากโซลาร์เซลล์ก็คล้ายกับแบตเตอรี่ในรถยนต์นั่นเอง เพียงแต่ไฟฟ้าที่นำมาชาร์จประจุจะผลิตจากแผงโซลาร์เซลล์โดยผ่านเครื่องควบคุมการชาร์จ ส่วนโหลดอาจจะเป็นโหลดไฟฟ้ากระแสตรง หรือถ้าต้องการใช้งานกับโหลดไฟฟ้ากระแสสลับก็ต้องต่อผ่านอินเวอร์เตอร์อีกทีหนึ่ง แบตเตอรี่ที่ใช้กับระบบผลิตไฟฟ้าจากโซลาร์เซล์จะมีหลายชนิด เช่น ลีดแอซิด (lead-acidbattery) อัลคาไลน์ (alkaline) นิกเกิลแคดเมียม (nickel-cadmium)แต่ที่นิยมใช้กันมากที่สุดก็คือ แบตเตอรี่ลีดแอซิด เพราะมีอายุการใช้งานที่ยืนยาวและมีการปล่อยกระแสไฟฟ้าที่สูง
ความแตกต่างระหว่างแบตเตอรี่โซลาร์เซลล์กับแบตเตอรี่รถยนต์
           แบตเตอรี่รถยนต์จะเป็นประเภท shallow-cycle battery ในขณะที่แบตเตอรี่ของโซลาร์เซลล์จะเป็นกลุ่มของ deep-cycle battery นั่นหมายความว่าทั้ง 2 ประเภทนี้ ต่างกันตั้งแต่องค์ประกอบภายในดังนี้

1.แบตเตอรี่โซลาร์เซลล์ ถูกออกแบบมาเพื่อการทำงานกับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต้องการกระแสไฟสูง จึงมีคุณสมบัติการจ่ายกระแสไฟสูงๆ ได้อย่างต่อเนื่องยาวนานมากกว่าแบตเตอรี่รถยนต์หลายเท่า
2.เมื่อแบตเตอรี่ต้องจ่ายกระแสไฟสูงๆ เป็นเวลานานแผ่นธาตุภายในแบตเตอรี่โซลาร์เซลล์จึงจำเป็นต้องมีความหนาและแข็งแรงทนทานมากกว่า
3.แบตเตอรี่โซลาร์เซลล์มีอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่า
4.ระดับการจ่ายไฟของแบตเตอรี่โซลาร์เซลล์มีค่าความเสถียรมากกว่า ซึ่งดีต่อเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ ด้วย
แน่นอนว่าเราสามารถนำแบตเตอรี่รถยนต์มาใช้จัดเก็บพลังงานไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์แทนแบตเตอรี่โซลาร์เซลล์ได้ ซึ่งแบตเตอรี่โซลาร์เซลล์มีราคาสูงกว่าแบตเตอรี่รถยนต์ธรรมดา แต่เมื่อเทียบข้อได้เปรียบข้างต้นก็นับว่าคุ้มค่ามาก และสิ่งหนึ่งที่ต้องรู้ก่อนตัดสินใจเลือกใช้แบตเตอรี่โซลาร์เซลล์คือ ในท้องตลาดจะมีแบตเตอรี่กลุ่มนี้อยู่หลายรูปแบบตามความต้องการใช้งาน ต้องศึกษาและเลือกให้เหมาะสมดัวย อย่างไรก็ตามเราสามารถปรับแต่งให้เข้ากับการใช้งานของเราได้เหมือนกัน

แหล่งที่มาข้อมูล : สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย
https://www.naewna.com/sport/617035

 

 

 

Last Updated on Tuesday, 14 December 2021 14:36

Free business joomla templates