วิธีการใช้พลังงานแบบผสมผสาน: รวมกังหันลมเข้ากับแผงโซลาร์เซลล์เพื่อบ้านที่ไม่ต้องจ่ายค่าไฟฟ้า

ค่าไฟฟ้าเป็นศูนย์ — แนวคิดที่เจ๋งและใช้งานได้จริงมาก แถมยังช่วยให้คุณบรรลุเป้าหมายนั้นได้ด้วยเช่นกัน แม้ว่าการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์จะไม่ทำให้คุณหลุดพ้นจากโครงข่ายไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์ แต่ก็มีข้อจำกัดหนึ่งอย่าง นั่นคือ แผงเหล่านี้ใช้งานไม่ได้ในวันที่มืดหรือครึ้ม อย่างไรก็ตาม เมื่อรวมพลังงานแสงอาทิตย์เข้ากับพลังงานลมแล้ว คุณจะได้ทางออกที่ใกล้เคียงความสมบูรณ์แบบสำหรับการพึ่งพาตนเองด้านพลังงาน เพราะเมื่อแหล่งหนึ่งทำงานไม่เต็มที่ อีกแหล่งหนึ่งก็จะเข้ามาเสริมให้เกิดการจ่ายพลังงานอย่างต่อเนื่องและเพียงพอ ลงทุนเล็กน้อยกับระบบพลังงานไฮบริดนี้ แล้วคุณจะไม่ต้องจ่ายค่าไฟฟ้าอีกเลย

ลมกับแสงอาทิตย์เสริมกันอย่างไร

ในวันที่มีแดดจัด พลังงานแสงอาทิตย์จะให้ผลลัพธ์ดี ในขณะที่วันที่มีลมแรง พลังงานลมจะให้ผลลัพธ์ดี ข้อได้เปรียบหลักของการใช้ระบบที่ผสมผสานกันคือ ทั้งสองแหล่งพลังงานนี้เสริมประสิทธิภาพซึ่งกันและกัน แผงเซลล์แสงอาทิตย์ทำงานได้ดีเมื่อมีแสงแดดจัด ส่วนฟาร์มกังหันลมกลับให้ผลดีในพื้นที่ที่มีอากาศเย็นหรือลมแรง ด้วยเหตุนี้ ผู้อยู่อาศัยจึงมั่นใจได้ว่าจะได้รับพลังงานอย่างต่อเนื่อง

ได้ศึกษาระบบไฮบริดพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า ซึ่งสามารถจัดหาสัดส่วนพลังงานหมุนเวียนได้ในช่วงร้อยละ 89.5 ถึง 90.1 โดยส่งออกไฟฟ้าประมาณร้อยละ 76.5 ถึง 76.7 ของปริมาณไฟฟ้าทั้งหมดที่ผลิตได้เข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้า ปริมาณการผลิตพลังงานหมุนเวียนโดยรวมเกินความต้องการใช้พลังงานของอาคารในปีเฉลี่ยอย่างมาก และสามารถขายคืนให้กับผู้ให้บริการระบบได้

การผสานรวมแผงเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) กับกังหันลม (WET) แสดงให้เห็นว่าสามารถลดต้นทุนการดำเนินงานตลอดอายุการใช้งาน (NPCO) และต้นทุนการผลิตไฟฟ้าต่อหน่วย (LCOE) ของพลังงานลมได้อย่างมีนัยสำคัญ ที่สถานที่ที่มีสภาพลมเอื้ออำนวย กังหันลมสามารถตอบสนองความต้องการพลังงานทั้งปีได้ แต่โดยทั่วไปแล้วแผงเซลล์แสงอาทิตย์จะเป็นเทคโนโลยีหลัก เนื่องจากราคาของกังหันลมค่อนข้างสูง

องค์ประกอบหลักของระบบที่ไม่มีค่าใช้จ่ายด้านค่าไฟฟ้า

การออกแบบและเลือกชิ้นส่วนรวมทั้งการกำหนดขนาดอย่างเหมาะสมเพื่อให้ระบบไฮบริดแบบไม่ต้องจ่ายค่าไฟฟ้าประสบความสำเร็จ ขนาดของแผงโซลาร์เซลล์ขึ้นอยู่กับปริมาณพลังงานที่บ้านใช้ในแต่ละปี และพื้นที่หลังคาที่สามารถติดตั้งแผงโซลาร์ได้ การผลิตพลังงานจากโมดูล PV แบบสองด้าน (bifacial PV modules) สูงกว่าโมดูลแบบหนึ่งด้าน (monofacial) ประมาณร้อยละ 10 เนื่องจากสามารถรับแสงได้ทั้งสองด้านของแผง

กังหันลมแนวตั้งสำหรับใช้งานในครัวเรือนมักมีกำลังการผลิตระหว่าง 1 กิโลวัตต์ ถึง 10 กิโลวัตต์ ซึ่งถือว่าเหมาะกับการใช้งานในเขตเมืองและชานเมืองมากกว่า เนื่องจากสามารถดึงพลังงานลมจากทุกทิศทางโดยไม่จำเป็นต้องหมุน ทำงานด้วยเสียงรบกวนต่ำ และมีประสิทธิภาพแม้ในสภาพลมที่เปลี่ยนทิศทางและมีความเร็วต่างกัน (รวมถึงลมความเร็วต่ำด้วย) นอกจากนี้ยังมีขนาดเล็กพอที่จะติดตั้งบนหลังคาบ้านได้ และต้องการการบำรุงรักษาน้อย

สมองของระบบคืออินเวอร์เตอร์แบบไฮบริด ซึ่งเปลี่ยนพลังงานกระแสตรง (DC) จากแหล่งทั้งสองแหล่งให้เป็นพลังงานกระแสสลับ (AC) รุ่นล่าสุดของอินเวอร์เตอร์แบบไฮบริดมีพอร์ตเฉพาะสำหรับเชื่อมต่อกับระบบที่ใช้พลังงานลม และมีความสามารถในการจัดการพลังงานที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงสุดตามสภาพอากาศและความต้องการพลังงาน ส่วนประกอบชิ้นที่สามคือระบบเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ ซึ่งสามารถใช้เก็บพลังงานส่วนเกินไว้ใช้งานในช่วงที่มีลมและแสงอาทิตย์น้อย หรือในเวลากลางคืน

ความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจและระยะเวลาคืนทุน

ต้นทุนเริ่มต้นจะสูงกว่าระบบที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพียงอย่างเดียว แต่อาจให้ผลลัพธ์ที่ดีได้เป็นเวลาหลายปี ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ + พลังงานลม + แบตเตอรี่แบบครบวงจร: หากต้องการสิ่งที่ดีที่สุด ท่านอาจพิจารณาติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์ + พลังงานลม + แบตเตอรี่ ระยะเวลาคืนทุนขึ้นอยู่กับปริมาณการใช้ไฟฟ้าของท่าน และว่าท่านประสบปัญหาไฟดับบ่อยหรือไม่ โดยอาจคืนทุนได้ภายใน 3 ถึง 7 ปี

ต้นทุนของแบตเตอรี่ก็ลดลงเช่นกัน และเงินอุดหนุนจากรัฐบาลกำลังทำให้สมดุลทางเศรษฐกิจเอียงไปในทิศทางที่เอื้อต่อการใช้งาน ในออสเตรเลีย รัฐบาลกลางเสนอเงินคืน 30% ของต้นทุนแบตเตอรี่สำหรับครัวเรือน โดยจำกัดสูงสุดที่ 4,000 ดอลลาร์สหรัฐออสเตรเลียต่อครัวเรือน; ส่วนแรงจูงใจจากภาครัฐระดับรัฐอาจเพิ่มยอดรวมสูงสุดได้ถึง 5,000 ดอลลาร์สหรัฐออสเตรเลีย

หากมีศักยภาพในการผลิตไฟฟ้าตลอดทั้งปี ระบบนี้จะช่วยให้บ้านของคุณบรรลุความพอเพียงด้านพลังงานได้ถึง 72% และนี่คือจุดที่คุณจะเริ่มสังเกตเห็นว่าปริมาณพลังงานที่คุณต้องดึงจากโครงข่ายไฟฟ้ามีน้อยลงเรื่อย ๆ ถ้าหากการใช้พลังงานที่ผลิตเองร่วมกับระบบจัดเก็บพลังงานของคุณจะทำให้คุณไม่ต้องจ่ายค่าไฟฟ้าเลย ก็คงจะง่ายดายเสียจริง

บทสรุป

พวกมันไม่ใช่เพียงแนวคิด แต่คือทางออกที่ตอบโจทย์ความปรารถนาของเจ้าของบ้านในการแสวงหาอิสรภาพด้านพลังงาน — ระบบร่วมแบบไฮบริดนี้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นเรื่อย ๆ คุ้มค่าสำหรับการใช้งานประจำวันของครัวเรือนคุณ และสามารถเก็บพลังงานไว้ใช้ในเวลากลางคืนได้

ทำงานร่วมกันอย่างสอดคล้องกัน และคุณจะเห็นว่าค่าไฟฟ้าของคุณลดลงจนแทบไม่ต้องจ่ายเลย มีค่าใช้จ่ายเบื้องต้นที่ต้องพิจารณาและประเมิน แต่สำหรับบ้านที่ตั้งอยู่ในทำเลที่เหมาะสม ระบบร่วมแบบไฮบริดยังคงเป็นทางเลือกที่ชาญฉลาดมากและรองรับอนาคตได้ดี

ตั้งแต่ปี ค.ศ. 2009 บริษัท Jiangsu DHC Environmental Si-Tech Co., Ltd. ได้ทุ่มเทอย่างต่อเนื่องในการพัฒนาและจำหน่ายโซลูชันพลังงานลม-แสงอาทิตย์แบบผสมผสาน โดยให้บริการกังหันลม แผงเซลล์แสงอาทิตย์ และแบตเตอรี่ LiFePO₄ ที่เหมาะสำหรับทั้งการใช้งานในครัวเรือนและเชิงพาณิชย์ DHC คือพันธมิตรที่ไว้ใจได้ของคุณสำหรับโซลูชันพลังงานหมุนเวียน