ฝุ่นและเงาบังแผงโซลาร์ ทำไฟหายไปเท่าไหร่ และป้องกันได้อย่างไร

เคยสงสัยไหมว่าทำไมบิลค่าไฟบางเดือนลดน้อยกว่าที่ควรจะเป็น ทั้งที่แดดก็จัดเหมือนเดิม แผงก็ยังใหม่ไม่กี่ปี หลายคนมักนึกถึงเรื่องแผงเสื่อมหรืออินเวอร์เตอร์ (อุปกรณ์แปลงไฟจากกระแสตรงเป็นกระแสสลับ) มีปัญหาเป็นอันดับแรก แต่จริง ๆ แล้วสาเหตุที่พบบ่อยและแก้ไขได้ง่ายกว่านั้นคือ ฝุ่นที่เกาะสะสมบนแผง และ เงาที่ตกกระทบแผงแม้เพียงเล็กน้อย สองสิ่งนี้ส่งผลต่อการผลิตไฟมากกว่าที่คนทั่วไปคิด และถ้าปล่อยไว้นานอาจทำให้แผงเสียหายเร็วขึ้นด้วย

ฝุ่นบังแผงโซลาร์ ทำไฟหายไปเท่าไหร่

แผงโซลาร์ทำงานโดยรับแสงอาทิตย์แล้วเปลี่ยนเป็นไฟฟ้า เมื่อมีฝุ่น ละอองเกสร คราบนก หรือเขม่าควันมาเกาะที่ผิวแผง แสงที่ควรจะส่องผ่านเข้าไปถึงเซลล์โซลาร์ก็จะถูกบดบังไปบางส่วน ผลที่ตามมาคือกำลังผลิตไฟลดลงตามสัดส่วนของพื้นที่ที่ถูกบัง

ในพื้นที่ที่มีฝุ่นเยอะ เช่น ใกล้ถนนลูกรัง ใกล้โรงงาน หรือพื้นที่เกษตรที่มีการเผาไหม้ ปริมาณฝุ่นสะสมในแต่ละเดือนอาจมากกว่าพื้นที่ในเมืองหลายเท่า ยิ่งไม่ทำความสะอาดนาน ฝุ่นก็ยิ่งจับตัวแน่นและชะล้างออกยากขึ้น โดยเฉพาะช่วงปลายฤดูแล้งก่อนเข้าฤดูฝน ที่ฝุ่นละอองในอากาศมักสะสมสูงเป็นพิเศษ

ตัวอย่างสมมติเพื่อให้เห็นวิธีคิด: หากระบบของบ้านหนึ่งผลิตไฟได้ปกติวันละประมาณ 20 หน่วย แต่ปล่อยให้ฝุ่นเกาะหนาต่อเนื่องหลายเดือนโดยไม่ทำความสะอาด กำลังผลิตอาจลดลงไปหลักหน่วยถึงหลักสิบเปอร์เซ็นต์ ขึ้นอยู่กับความหนาของฝุ่นและพื้นที่ที่ถูกบัง ตัวเลขจริงของแต่ละบ้านแต่ละพื้นที่จะแตกต่างกันไป ควรสังเกตจากข้อมูลการผลิตไฟที่อินเวอร์เตอร์หรือแอปของระบบเป็นหลัก

เงาบังแผง อันตรายกว่าที่คิด

ถ้าฝุ่นทำให้ไฟหายไปแบบค่อยเป็นค่อยไปและกระจายทั่วแผง เงาคือตัวการที่สร้างผลกระทบรุนแรงกว่ามากแม้บังพื้นที่เพียงเล็กน้อย สาเหตุมาจากโครงสร้างภายในของแผงโซลาร์ที่ประกอบด้วยเซลล์เล็ก ๆ หลายสิบเซลล์ต่อกันเป็นวงจรแบบอนุกรม เมื่อมีเงาบังแม้เพียงเซลล์เดียว เซลล์นั้นจะกลายเป็นตัวต้านทานแทนที่จะผลิตไฟ ส่งผลให้กระแสไฟฟ้าทั้งแผงหรือทั้งชุดแผงที่ต่อกัน (เรียกว่า string) ลดลงตามเซลล์ที่แย่ที่สุด

ตัวอย่างในชีวิตจริงที่พบบ่อยคือเงาจากเสาอากาศ ท่อระบายอากาศบนหลังคา หรือกิ่งไม้ที่ยื่นมาบังมุมหนึ่งของแผงในช่วงเช้าหรือบ่าย แม้พื้นที่บังจะดูเล็กน้อยเมื่อมองด้วยตา แต่ ผลกระทบต่อการผลิตไฟอาจมากกว่าสัดส่วนพื้นที่ที่ถูกบังหลายเท่า เพราะเงาทำให้ทั้งวงจรสะดุดไม่ใช่แค่จุดที่ถูกบังเท่านั้น

ทำไมเงาเล็กน้อยถึงกระทบมากกว่าที่คิด

แผงโซลาร์ส่วนใหญ่มีอุปกรณ์ป้องกันเรียกว่า bypass diode ทำหน้าที่เบี่ยงกระแสไฟข้ามเซลล์ที่มีปัญหาเพื่อไม่ให้เซลล์นั้นร้อนจัดจนเสียหาย (ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า hotspot หรือจุดร้อน) ซึ่งช่วยปกป้องแผงได้ในระดับหนึ่ง แต่ก็ยังทำให้กำลังผลิตของส่วนที่ถูกบังไปด้วยอยู่ดี

ในระบบที่ต่อแผงหลายแผงแบบอนุกรมผ่านอินเวอร์เตอร์แบบ string (อินเวอร์เตอร์กลางที่รวมไฟจากหลายแผงมาแปลงพร้อมกัน) หากมีแผงใดแผงหนึ่งโดนเงาบัง กำลังผลิตของทั้งชุดอาจลดลงตามแผงที่แย่ที่สุด ต่างจากระบบที่ใช้ไมโครอินเวอร์เตอร์หรือ optimizer ประจำแผง ที่ช่วยจำกัดผลกระทบให้อยู่เฉพาะแผงนั้น ไม่ลามไปกระทบแผงอื่นในชุดเดียวกัน

วิธีป้องกันและลดผลกระทบจากฝุ่นและเงา

แนวทางดูแลที่ทำได้จริงและไม่ยุ่งยากมีดังนี้

• ทำความสะอาดแผงอย่างสม่ำเสมอ โดยเฉพาะช่วงปลายฤดูแล้งก่อนเข้าฤดูฝน และหลังเหตุการณ์ฝุ่นควันหนาแน่น ใช้น้ำสะอาดและแปรงนุ่มหรือผ้าไมโครไฟเบอร์ หลีกเลี่ยงการใช้น้ำยาที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือการฉีดน้ำแรงดันสูงเกินไปจนทำให้ขอบแผงหรือซีลเสียหาย
• วางแผนตำแหน่งติดตั้งให้หลีกเลี่ยงเงาตั้งแต่แรก เช่น สำรวจทิศทางเงาจากต้นไม้ อาคารข้างเคียง หรืออุปกรณ์บนหลังคาตลอดทั้งวันก่อนติดตั้งจริง เพื่อเลือกตำแหน่งที่โดนเงาน้อยที่สุด
• ตัดแต่งกิ่งไม้หรือย้ายอุปกรณ์ที่บังแดด หากพบว่ามีเงาเกิดขึ้นภายหลังการติดตั้ง ควรแก้ที่ต้นเหตุก่อนเป็นอันดับแรก
• พิจารณาใช้ ไมโครอินเวอร์เตอร์หรือ power optimizer ในพื้นที่ที่รู้อยู่แล้วว่ามีเงาบังบางส่วนหลีกเลี่ยงไม่ได้ เพื่อจำกัดความเสียหายให้อยู่เฉพาะจุด
• ติดตามข้อมูลการผลิตไฟผ่านแอปหรือหน้าจออินเวอร์เตอร์เป็นประจำ หากเห็นตัวเลขลดลงผิดปกติโดยไม่มีเหตุผลด้านสภาพอากาศ ควรตรวจสอบหน้างานหรือปรึกษาช่าง

ข้อควรระวังคือ การขึ้นไปตรวจสอบหรือทำความสะอาดบนหลังคาควรทำด้วยความระมัดระวังเรื่องความสูงและไฟฟ้าเสมอ หากต้องเข้าไปใกล้จุดต่อสายไฟหรือกล่องรวมสาย ควรให้ช่างที่มีความรู้และผ่านการฝึกอบรมด้านไฟฟ้าโซลาร์เป็นผู้ดำเนินการ ไม่ควรต่อหรือปรับระบบไฟฟ้าด้วยตนเอง

สัญญาณเตือนว่าระบบของคุณอาจมีปัญหาฝุ่นหรือเงาบัง

สังเกตได้จากหลายจุด เช่น กำลังผลิตไฟในแอปลดลงต่อเนื่องหลายวันโดยไม่มีเหตุผลเรื่องฝนหรือเมฆมาก แผงบางแผงในชุดเดียวกันมีตัวเลขการผลิตต่ำผิดปกติเมื่อเทียบกับแผงข้างเคียง หรือมองเห็นคราบฝุ่นหนาด้วยตาเปล่าเมื่อขึ้นไปตรวจสอบ หากพบสัญญาณเหล่านี้ ควรรีบตรวจสอบและแก้ไขก่อนที่จะกลายเป็นปัญหาสะสมระยะยาว

ต้องทำความสะอาดแผงโซลาร์บ่อยแค่ไหน

ความถี่ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมของแต่ละพื้นที่ บ้านในเมืองที่ฝุ่นน้อยอาจทำปีละ 2-3 ครั้งก็เพียงพอ ส่วนพื้นที่ใกล้ถนนดินหรือโรงงานอาจต้องทำบ่อยกว่านั้น วิธีที่ดีที่สุดคือสังเกตจากตัวเลขการผลิตไฟจริงประกอบกับสภาพฝุ่นที่เห็นด้วยตา

เงาบังแค่มุมเล็ก ๆ จำเป็นต้องแก้ไหม

จำเป็น เพราะอย่างที่อธิบายไปว่าเงาเล็กน้อยสามารถกระทบกำลังผลิตได้มากกว่าสัดส่วนพื้นที่ที่ถูกบัง โดยเฉพาะระบบที่ใช้อินเวอร์เตอร์แบบ string ควรแก้ไขต้นเหตุของเงาให้เร็วที่สุดเท่าที่ทำได้

ฝนช่วยล้างฝุ่นบนแผงได้ไหม

ฝนช่วยชะล้างฝุ่นได้ในระดับหนึ่ง แต่มักไม่สะอาดเท่าการทำความสะอาดด้วยมือ โดยเฉพาะคราบฝุ่นที่จับตัวแน่นหรือคราบนกที่เกาะติดผิวแผง การพึ่งฝนอย่างเดียวจึงอาจไม่เพียงพอสำหรับการรักษาประสิทธิภาพให้สูงสุด

สรุปแล้ว ฝุ่นและเงาเป็นสองปัจจัยเล็ก ๆ ที่ส่งผลใหญ่ต่อการผลิตไฟของระบบโซลาร์ การดูแลที่ไม่ยุ่งยากอย่างการทำความสะอาดสม่ำเสมอและวางแผนตำแหน่งติดตั้งให้ดีตั้งแต่แรก จะช่วยให้ระบบผลิตไฟได้เต็มประสิทธิภาพในระยะยาว หากต้องการอ่านความรู้โซลาร์เพิ่มเติม สามารถดูได้ที่ บล็อกของเรา หากสงสัยว่าระบบของคุณมีปัญหาฝุ่นหรือเงาบังหรือไม่ ทีมงานของเรายินดีให้คำปรึกษาเบื้องต้น

ภาพ: Hoan Ngọc / Pexels