พลังงานแสงอาทิตย์ - การเปลี่ยนแสงอาทิตย์เป็นพลังงาน

พลังงานแสงอาทิตย์ถูกใช้งานอย่างมากแล้วในหลายส่วนของโลก และมีศักยภาพในการผลิตพลังงานมากกว่าการบริโภคพลังงานของโลกในปัจจุบันหลายเท่าหากใช้ประโยชน์อย่างเหมาะสม พลังงานแสงอาทิตย์สามารถใช้โดยตรงเพื่อผลิตไฟฟ้าหรือสำหรับทำความร้อน หรือแม้แต่ทำความเย็น ศักยภาพในอนาคตของพลังงานแสงอาทิตย์นั้นถูกจำกัดโดยแค่เพียงความเต็มใจของเราที่จะคว้าโอกาสนั้นไว้

มีวิธีการมากมายที่สามารถนำพลังงานจากแสงอาทิตย์มาใช้งานได้ พืชเปลี่ยนแสงอาทิตย์เป็นพลังงานทางเคมีโดยใช้การสังเคราะห์แสง เราใช้ประโยชน์จากพลังงานนี้โดยการกินพืชและเผาฟืน อย่างไรก็ตามคำว่า "พลังงานแสงอาทิตย์" หมายถึงการเปลี่ยนแสงอาทิตย์โดยตรงมากกว่าเปลี่ยนไปเป็นพลังงานความร้อนหรือพลังงานไฟฟ้าสำหรับใช้งาน ประเภทพื้นฐานของพลังงานแสงอาทิตย์ คือ "พลังความร้อนแสงอาทิตย์" และ "เซลล์แสงอาทิตย์"

บ้านพลังงานแสงอาทิตย์ในประเทศอังกฤษ พลังงานแสงอาทิตย์สามารถผลิตไฟฟ้าและน้ำร้อนเพื่อใช้ในประเทศได้

เซลล์แสงอาทิตย์

กระบวนการของเซลล์แสงอาทิตย์คือการผลิตไฟฟ้าจากแสง ความลับของกระบวนการนี้คือการใช้สารกึ่งตัวนำที่สามารถปรับเปลี่ยนให้เหมาะสมเพื่อปล่อยประจุไฟฟ้า ซึ่งเป็นอนุภาคที่ถูกชาร์จที่ขั้วลบ สิ่งนี้เป็นพื้นฐานของไฟฟ้า

สารกึ่งตัวนำที่ใช้กันมากที่สุดในเซลล์แสงอาทิตย์คือซิลิกอน ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่พบโดยทั่วไปในทราย เซลล์แสงอาทิตย์ทุกชิ้นมีสารกึ่งตัวนำดังกล่าว 2 ชั้น ชั้นหนึ่งถูกชาร์จที่ขั้วบวก อีกชั้นหนึ่งถูกชาร์จที่ขั้วลบ เมื่อแสงส่องมายังสารกึ่งตัวนำ สนามไฟฟ้าที่แล่นผ่านส่วนที่ 2 ชั้นนี้ตัดกันทำให้ไฟฟ้าลื่นไหล ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าสลับ ยิ่งแสงส่องแรงมากเท่าใด ไฟฟ้าก็ลื่นไหลมากขึ้นเท่านั้น

ดังนั้นระบบเซลล์แสงอาทิตย์จึงไม่ต้องการแสงอาทิตย์ที่สว่างในการปฏิบัติงาน นอกจากนี้ยังผลิตไฟฟ้าในวันเมฆมากได้ด้วยเนื่องจากผลิตไฟฟ้าได้สัดส่วนกับความหนาแน่นของเมฆ นอกจากนี้ วันที่มีเมฆน้อยยังผลิตพลังงานได้สูงขึ้นกว่าวันที่ท้องฟ้าแจ่มใสปราศจากเมฆ เนื่องจากแสงอาทิตย์สะท้อนมาจากเมฆ

เป็นเรื่องปกติในปัจจุบันที่จะใช้เซลล์แสงอาทิตย์ขนาดเล็กมากให้พลังงานให้กับอุปกรณ์ขนาดเล็ก เช่น เครื่องคิดเลข นอกจากนี้เซลล์แสงอาทิตย์ยังใช้เพื่อผลิตไฟฟ้าในพื้นที่ที่ไม่มีสายส่งไฟฟ้า เราได้พัฒนาตู้เย็นที่เรียกว่าความเย็นจากแสงอาทิตย์ (Solar Chill) ที่สามารถปฏิบัติงานโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ หลังจากทดสอบแล้วจะถูกนำไปใช้ในองค์กรสิทธิมนุษยชนเพื่อช่วยให้บริการวัคซีนในพื้นที่ที่ไม่มีไฟฟ้า และจะถูกนำไปใช้โดยผู้ที่ไม่ต้องการพึ่งพาสายส่งไฟฟ้าเพื่อรักษาความเย็นของอาหาร

นอกจากนี้ สถาปนิกยังใช้เซลล์แสงอาทิตย์เพิ่มมากขึ้นโดยใช้เป็นคุณลักษณะสำคัญของการออกแบบ ตัวอย่างเช่น หลังคากระเบื้องหรือหินชนวนติดเซลล์แสงอาทิตย์สามารถใช้แทนวัสดุทำหลังคาที่ใช้กันทั่วไป ฟิล์มแบบบางที่ยืดหยุ่นสามารถนำไปประกอบเข้ากับหลังคารูปโค้งได้ ในขณะที่ฟิล์มกึ่งโปร่งแสงทำให้เกิดการผสมผสานแสงเงาเข้ากับแสงในตอนกลางวัน นอกจากนี้เซลล์แสงอาทิตย์ยังสามารถผลิตพลังงานสูงสุดให้กับอาคารในวันอากาศร้อนในฤดูร้อนเมื่อระบบปรับอากาศต้องใช้พลังงานมากที่สุด ดังนั้นจึงช่วยลดภาวะไฟฟ้าเพิ่มปริมาณขึ้นสูงสุด

เซลล์แสงอาทิตย์ทั้งขนาดใหญ่และเล็กสามารถผลิตพลังงานให้กับสายส่งไฟฟ้า หรือทำงานได้ด้วยตัวของมันเอง

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากแสงอาทิตย์

ฟาร์มเซลล์แสงอาทิตย์ในแคลิฟอร์เนีย

กระจกขนาดใหญ่รวมแสงอาทิตย์ให้อยู่ในเส้นหรือจุดเดียว ความร้อนที่ถูกสร้างขึ้นนี้ใช้ผลิตไอน้ำ จากนั้นไอน้ำที่ร้อนและมีแรงดันสูงให้พลังงานกับใบพัด ซึ่งทำให้เกิดไฟฟ้า ในภูมิภาคที่แสงอาทิตย์ร้อนแรงมาก โรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากแสงอาทิตย์สามารถรับประกันได้ว่าจะมีการแบ่งกันผลิตไฟฟ้าได้ปริมาณมากเท่าๆ กัน

จากความสามารถในการผลิตไฟฟ้าในปัจจุบันที่เพียง 354 เมกะวัตต์ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่มีความสามารถในการผลิตอยู่ตัวแล้วจะผลิตไฟฟ้าได้เกิน 5,000 เมกะวัตต์ ภายในพ.ศ. 2558 ตามที่ได้คาดการณ์ไว้ ความสามารถในการผลิตเพิ่มเติมจะเพิ่มขึ้นเกือบถึง 4,500 เมกะวัตต์ต่อปี ภายในพ.ศ. 2563 และพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่มีความสามารถในการผลิตอยู่ตัวแล้วทั่วโลกอาจเพิ่มขึ้นไปถึงเกือบ 30,000 เมกะวัตต์ ซึ่งมากพอที่จะจ่ายไฟฟ้าให้กับบ้าน 30 ล้านหลัง

การทำความร้อนและการทำความเย็นจากแสงอาทิตย์

การทำความร้อนจากแสงอาทิตย์ใช้ความร้อนจากดวงอาทิตย์โดยตรง ตัวสะสมความร้อนจากแสงอาทิตย์บนหลังคาของคุณสามารถผลิตน้ำร้อนสำหรับบ้านคุณได้ และช่วยให้ความร้อนแก่บ้านของคุณ ระบบความร้อนจากแสงอาทิตย์มีพื้นฐานอยู่บนหลักการง่ายๆ ที่รู้จักกันมาหลายศตวรรษ นั่นคือ ดวงอาทิตย์ทำความร้อนให้น้ำที่อยู่ในท่อทึบแสง ปัจจุบันเทคโนโลยีความร้อนจากแสงอาทิตย์ในตลาดมีประสิทธิภาพและน่าเชื่อถือสูง และผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ให้กับอุปกรณ์จำนวนมาก ตั้งแต่น้ำร้อนและการทำความร้อนในอาคารพักอาศัยและอาคารพาณิชย์ ไปจนถึงการทำความร้อนในสระว่ายน้ำ การทำความเย็นโดยใช้แสงอาทิตย์ การทำความร้อนในกระบวนการอุตสาหกรรม และ การกำจัดความเค็มของน้ำดื่ม

การผลิตน้ำร้อนในครัวเรือนเป็นการใช้งานความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่นิยมที่สุดในปัจจุบัน ในบางประเทศการผลิตน้ำร้อนเป็นเรื่องทั่วไปในอาคารพักอาศัย พลังงานแสงอาทิตย์สามารถตอบสนองความต้องการใช้น้ำร้อนได้เกือบถึง 100%  ขึ้นอยู่กับสภาพและการกำหนดองค์ประกอบของระบบ ระบบที่ใหญ่กว่าสามารถตอบสนองความต้องการพลังงานปริมาณมากสำหรับการทำความร้อนในสถานที่ เทคโนโลยีประเภทหลัก 2 ประเภท ได้แก่

ท่อสูญญากาศ - ตัวดูดซับข้างในท่อสูญญากาศดูดซับรังสีจากดวงอาทิตย์และทำความร้อนให้กับของเหลวข้างใน เหมือนกับตัวดูดซับในแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบแบน ตัวสะท้อนแสงด้านหลังท่อเป็นตัวดูดซับลำแสงเพิ่มเติม ไม่ว่าดวงอาทิตย์จะอยู่ในองศาใด ท่อสูญญากาศรูปทรงกลมจะช่วยให้แสงอาทิตย์เดินทางไปยังตัวดูดซับได้โดยตรง แม้แต่ในวันเมฆมากที่แสงเข้ามาในหลายองศาพร้อมกันแต่ตัวดูดสะสมแสงของท่อสูญญากาศก็ยังมีประสิทธิภาพมาก

ตัวสะสมแสงอาทิตย์ของแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบแบน - กล่าวง่ายๆ ตัวสะสมแสงเป็นกล่องที่มีฝาเป็นกระจก ที่ตั้งอยู่บนหลังคาเหมือนหน้าต่างบนหลังคา ในกล่องนี้มีชุดท่อทองแดงที่มีปีกทองแดงติดอยู่ โครงสร้างทั้งหมดถูกเคลือบด้วยสารสีดำที่ออกแบบมาเพื่อดูดลำแสงอาทิตย์ ลำแสงอาทิตย์เหล่านี้ทำให้น้ำร้อนขึ้น และป้องกันการเยือกแข็งของส่วนผสมที่ไหลเวียนจากตัวสะสมแสงลงไปยังเครื่องทำน้ำร้อนในห้องใต้ดิน

เครื่องทำความเย็นด้วยแสงอาทิตย์ - เครื่องทำความเย็นจากแสงอาทิตย์ใช้พลังงานความร้อนเพื่อผลิตความเย็น และ/หรือทำความชื้นให้กับอากาศในวิธีเดียวกับตู้เย็นและเครื่องปรับอากาศทั่วไป อุปกรณ์นี้เหมาะสมกับพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์อย่างยิ่ง เนื่องจากความต้องการความเย็นมีมากที่สุดเมื่อมีแสงอาทิตย์ส่องมากที่สุด การทำความเย็นจากดวงอาทิตย์ได้รับการทดสอบการใช้งานอย่างประสบความสำเร็จมาแล้ว และในอนาคตคาดว่าจะมีการใช้งานในวงกว้าง เนื่องจากราคาของเทคโนโลยีนี้ถูกลง โดยเฉพาะราคาของระบบขนาดเล็ก

พลังงานแสงอาทิตย์ในประเทศไทย

เลือกเป็นส่วนหนึ่งของทางออกด้านพลังงานแสงอาทิตย์ ดูลิงก์ข้างล่างเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติม หรือไปหน้า ลงมือทำ เพื่อดูว่าคุณสามารถช่วยเหลือได้อย่างไร

รายงานเยาวชนยุคพลังงานสะอาด - ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับประชาชนมากกว่า 1 พันล้านคน และให้งานทำสำหรับ 2 พันล้านคนภายในพ.ศ. 2563 (ไฟล์ PDF) 

สถาบันการดำรงชีวิตด้วยแสงอาทิตย์

ข้อมูลล่าสุด

 

การขยายตัวของถ่านหินในอินเดียลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ตั้งแต่ปี 2558

รายการบล็อก จาก Ashish Fernandes | กันยายน 8, 2560

ภาพจาก Getty Images จากการวิเคราะห์ข้อมูลอย่างเป็นทางการโดย Energydesk ระบุว่า หลังจากการขยายตัวการใช้ถ่านหินของอินเดียในหลายปีที่ผ่านมา อินเดียกำลังประสบกับการชะลอตัวของการใช้ถ่านหินชะลอตัวลงอย่างมากนับตั้งแต่ปี 2558 เป็นต้นมา ...

วิกฤตสภาพภูมิอากาศ เรื่องจริงที่ผู้นำทางการเมืองต้องรับรู้

รายการบล็อก จาก รัตนศิริ กิตติก้องนภางค์ | สิงหาคม 17, 2560

ถึงเวลาแล้วที่เราจะพูดความจริงเรื่องโลกร้อนกับอำนาจ ภัยธรรมชาติที่ทวีความถี่และความรุนแรงรวมถึงผู้ลี้ภัยจำนวนมาก คือสิ่งบ่งชี้ที่เราปฏิเสธไม่ได้ว่า การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศนั้นกำลังเกิดขึ้นจริง  ผลกระทบจากภาวะโลกร้อน...

การใช้ถ่านหินที่ลดลงของสหราชอาณาจักร ส่งผลให้การปล่อยมลพิษทั่วโลกลดลง

รายการบล็อก จาก Lauri Myllyvirta, Joe Sandler Clarke and Zachary D | สิงหาคม 3, 2560

ในหลายปีที่ผ่านมา ปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของสหราชอาณาจักรได้ลดลงมาอย่างมาก หลังจากที่ได้เป็นผู้นำการปล่อยมลพิษโลกมานาน ข้อมูลใน รายงานสถิติพลังงานโลกประจำปีของบริษัทบีพี เผยว่าภาคพลังงานของสหราชอาณาจักรได้มีก...

มลพิษข้ามพรมแดน: อากาศสกปรกไม่มีขอบเขต

รายการบล็อก จาก นันทิชา โอเจริญชัย | กรกฎาคม 25, 2560

มาร์กัวร์ จีรัวดอง ไม่เคยสูบบุหรี่ และเธอก็ไม่อยู่ไกล้คนที่สูบบุหรี่ด้วย เธอไม่ได้อาศัยอยู่ไกล้โรงงานหรือโรงไฟฟ้าถ่านหินเช่นกัน ถึงแม้เป็นเช่นนั้น เธอเป็นหนึ่งในเหยื่อของโรคทางเดินหายใจอักเสบที่เรียกว่า Asthmatic Bronchitis...

การเปลี่ยนผ่านสู่พลังงานหมุนเวียน: ถึงเวลาของไทยแล้วหรือยัง

รายการบล็อก จาก สรรพร อุไรกุล | กรกฎาคม 12, 2560

นานาประเทศต่างเริ่มตระหนักถึงความเสื่อมโทรมของสิ่งแวดล้อมและหันมาพูดถึงนโยบายสีเขียวมากขึ้น ซึ่งหนึ่งในนั้นก็คงไม่พ้นเรื่องพลังงานหมุนเวียน พลังงานหมุนเวียนจึงเริ่มเป็นที่นิยมและได้รับความสนใจกว่าแต่ก่อน หลากหลายประเทศได้พัฒนาการผลิตพลั...

Active Global Citizen: สิ่งแวดล้อมยั่งยืนเริ่มต้นที่มหาวิทยาลัย

รายการบล็อก จาก รัตนศิริ กิตติก้องนภางค์ | กรกฎาคม 5, 2560

“ความรู้ทั้งหลายที่สอนในมหาวิทยาลัย คือสิ่งที่ทำให้ทรัพยากรยิ่งหมดเร็ว สิ่งแวดล้อมยิ่งถูกทำลาย ถึงเวลาที่มหาวิทยาลัยต้องเปลี่ยนแปลงการเรียนการสอนกันใหม่ ทรัพยากรมีจำกัด เราจึงต้องใช้อย่างยั่งยืน ปัญหาสิ่งแวดล้อมไม่มีพรมแดนแบ่งกั้นประเทศ...

สาวน้อยวัยเพียง 11 ปี ผู้ต่อสู้กับภาวะโลกร้อนอย่างกล้าหาญ

รายการบล็อก จาก Hannah Malus | มิถุนายน 29, 2560

อคาเซีย (Acacia Edeluchel) ก็เหมือนกับเด็กวัย 11 ปีทั่วๆไปที่ชอบออกไปเที่ยวเล่นนอกบ้านท่ามกลางธรรมชาติ และนั่นคือเหตุผลที่ทำให้เธอพร้อมจะสู้เพื่อปกป้องสิ่งแวดล้อม อคาเซีย เด็กสาวที่เกิดในแคลิฟอร์เนีย เติบโตมาทั้งในยูทาห์แ...

โซลาร์รูฟท็อป จากสหรัฐอเมริกาถึงไทย

รายการบล็อก จาก ธารา บัวคำศรี | มิถุนายน 28, 2560

กลายเป็นประเด็นร้อนบนโซเชียลมีเดียขึ้นมาเมื่อ ทางคณะกรรมการกำกับกิจการพลังงาน(กกพ.) ได้มอบหมายให้การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย(กฟผ.) ศึกษาอัตราการเรียกเก็บเงินจากผู้ผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์บนหลังคา(โซลาร์รูฟท็อป)เสรี แบบรายเดือนที่เห...

พลังงานนิวเคลียร์และการล่มสลายของสังคม

รายการบล็อก จาก Rex Weyler | มิถุนายน 20, 2560

เมื่อวันที่ 1 มีนาคม พ.ศ. 2497 บนเกาะบิกินี่ อะทอลล์ (Bikini Atoll) เกาะที่ตั้งอยู่ในหมู่เกาะมาร์แชลล์ เป็นเกาะที่กองทัพสหรัฐได้ปล่อยระเบิดไฮโดรเจนลูกแรกของโลก ซึ่งมีอานุภาพรุนแรงกว่าระเบิดที่ฮิโรชิมะและนางาซากิกว่าพันเท่า...

ปฏิบัติการกู้วิกฤตสภาพภูมิอากาศและความหวัง

รายการบล็อก จาก ธารา บัวคำศรี | มิถุนายน 7, 2560

แม้การถอนตัวของสหรัฐอเมริกาจาก ความตกลงปารีส จะมีผลสะเทือนไปทั่วโลก แต่ก็ไม่ได้ทำให้ความมุ่งมั่นของประชาคมโลกลดทอนไป ประเทศต่างๆ ทั่วโลกต่างยืนยันต่อคำมั่นสัญญาที่ให้ไว้อย่างแข็งขันในการปฏิบัติการเพื่อควบคุมการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิเฉ...

1 - 10 ของ 313 ผล