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

 

สัดส่วนประชากรนั้นสำคัญไฉน?

รายการบล็อก จาก Rex Weyler | เมษายน 24, 2561

เมื่อกล่าวถึงความมั่งคั่งร่ำรวยทางวัตถุบนโลกใบนี้ อาจดูเหมือนว่าชีวิตของพวกเรานั้นกำลังดีขึ้นเรื่อยๆ และการขยายตัวของประชากรมนุษย์ก็ดูไม่ใช่ปัญหาที่ต้องมานั่งกังวลอะไรมากนัก แต่ถ้าหากเราลองพิจารณาดูให้ดี จะพบว่า ข้อมูลเชิงนิเวศวิทยา...

Polluting Paradise: บาหลี โรงไฟฟ้าถ่านหิน เสียงสะท้อนกระบี่

รายการบล็อก จาก รัตนศิริ กิตติก้องนภางค์ | เมษายน 23, 2561

อนาคตของเมืองท่องเที่ยวชายทะเลจะเป็นอย่างไร หากมีโรงไฟฟ้าถ่านหิน ? เมืองบาหลี ประเทศอินโดนีเซีย สวรรค์ของการท่องเที่ยว เป็นอีกเมืองหนึ่งที่ได้รับผลกระทบจากโรงไฟฟ้าถ่านหิน ซึ่งอยู่ห่างจากชายหาดโลวินาเพียง 20 กิโลเมตร ปัจจุบันนี้มีกำล...

สิทธิมนุษยชน: สิทธิของการมีอากาศที่ดีหายใจ

รายการบล็อก จาก พิชามญชุ์ รักรอด | เมษายน 11, 2561

เราทุกคนมีสิทธิที่จะหายใจเอาอากาศที่ดีเข้าไป การใช้ชีวิตอยู่ในสิ่งแวดล้อมที่มีอากาศบริสุทธิ์คือสิทธิขั้นพื้นฐานของความเป็นมนุษย์ เมื่อกล่าวถึง ‘ สิทธิมนุษยชน’ (Human Rights) เราอาจนึกถึงสิทธิในความรักและการแต่งงาน สิทธิในการนับถือศา...

นักผจญเพลิงหญิงของรัสเซีย

รายการบล็อก จาก ไอรีนา คอสลอฟสกีฮ์ | เมษายน 10, 2561

คุณรู้หรือไม่? ตามกฎหมายแล้ว ประเทศรัสเซียไม่ยอมให้ผู้หญิงเป็นนักดับเพลิง แต่นั่นก็ไม่สามารถหยุดหญิงผู้กล้าเหล่านี้ที่จะอาสาเข้าไปต่อสู้กับเพลิงไฟ ซอฟยา โคซาเชวา กำลังผจญกับกองไฟในภูมิภาคอัสตราฮันของรัสเซีย ซอฟยา...

ไฟฟ้าจากไบโอแก๊สน้ำเสีย...ทางเลือกที่ตีบตัน

รายการบล็อก จาก ฐิตินันท์ ศรีสถิต | เมษายน 9, 2561

ไม่เพียงเป็นจังหวัดแรกที่ปลูกปาล์มน้ำมันป้อนอุตสาหกรรมตั้งแต่ประมาณ 50 ปีที่แล้ว กระบี่ยังเป็นพื้นที่แรกในการทดลองใช้ก๊าซชีวภาพจากน้ำเสียของโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มเป็นเชื้อเพลิงผลิตกระแสไฟฟ้า   โครงการวิจัยดังกล่าวเริ่มต้นในปี พ...

สิ่งที่กรีนพีซทำเพื่อเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมตู้แช่เย็น: 25 ปีของ “กรีนฟรีซ” เพื่อลดโลกร้อน

รายการบล็อก จาก Jennifer Morgan | เมษายน 4, 2561

นี่คือเรื่องราวการปฏิวัติอุตสาหกรรมตู้แช่เย็นในบ้านของคุณโดยกรีนพีซ กรีนฟรีซ - ตู้เย็นที่ไม่ทำลายชั้นบรรยากาศโอโซน © กรีนพีซ / โรเบิร์ต วิซเซอร์ ในปี 2535 บริษัทเคมีข้ามชาติหลายแห่งเคยจำหน่ายสิ่งสิ่งหนึ่งที่ทำลายชั้นบร...

10 เรื่องที่ใครก็อดสงสัยไม่ได้เกี่ยวกับการไปแอนตาร์กติก

รายการบล็อก จาก Shuk-Wah Chung | เมษายน 2, 2561

เพนกวิน แมวน้ำ วาฬ… นี่มันสุดยอดไปเลย! ตื่นเร็ว! เจ้าแมวน้ำเวดเดลล์กำลังนอนหลับปุ๋ยขณะที่เพนกวินเจนทูเดินผ่านมาทักทาย โดย © พอล ฮิลตัน / กรีนพีซ ขึ้นชื่อว่าเป็นดินแดนอันลึกลับ พื้นที่ที่เย็นยะเยือกที่สุดเท่าที่จะจิน...

ต้นกล้าท้าหมอกควัน พลังเยาวชนต่อกรกับปัญหาหมอกควันในเชียงใหม่

รายการบล็อก จาก ฐิติกร ศรีชมภู | มีนาคม 27, 2561

กลายเป็นประเด็นร้อนสำหรับวิกฤตการณ์หมอกควันพิษ PM2.5 ที่กำลังปกคลุมกรุงเทพมหานคร แต่ไม่ใช่แค่กรุงเทพมหานครเท่านั้นที่เจอกับวิกฤตการณ์ฝุ่นพิษ ขณะนี้หลายจังหวัดในภาคเหนือตอนบนใหญ่ๆ เช่น เชียงใหม่ ลำปาง ก็กำลังประสบปัญหานี้ด้วยเหมือนกัน ...

บีเอชพี บิลลิตัน ล้มแผนการขุดเจาะน้ำมันบริเวณแนวปะการังแอมะซอน

รายการบล็อก จาก Joe Sandler Clarke | มีนาคม 16, 2561

ทว่าทางโทเทิลและบีพีอาจยังมีโอกาสได้ขุดเจาะน้ำมันในบริเวณดังกล่าวอยู่ดี Photo: Ryan Pierse/Getty Images บริษัท บีเอชพี บิลลิตัน (BHP Billiton) กำลังล้มเลิกแผนการขุดเจาะน้ำมันในบริเวณใกล้เคียงกับแนวปะการังขนาดใหญ่ที่ปากแม่น้ำแอมะ...

ความเป็นธรรมทางเพศ คือ ความเป็นธรรมทางภูมิอากาศ

รายการบล็อก จาก รัตนศิริ กิตติก้องนภางค์ | มีนาคม 8, 2561

เรื่องราวของผลกระทบของวิกฤตภัยจากสภาพภูมิอากาศมักมีผู้หญิงเป็นผู้ที่ได้รับผลกระทบอย่างรุนแรง และความไม่เป็นธรรมนี้เองที่เป็นพลังผลักดันให้กับผู้หญิง ทำให้พวกเธอมารวมกลุ่มกัน และก้าวขึ้นมาเป็นผู้นำของกลุ่มการเคลื่อนไหวเพื่อเรียกร้องความเ...

1 - 10 ของ 349 ผล