EN
Quick Links
การดูค่าไฟฟ้าในรอบ 12 เดือนที่ผ่านมา จะช่วยให้เข้าใจได้ว่าโดยเฉลี่ยแล้วใช้ไฟฟ้าไปเท่าไร ช่วงเวลาที่การใช้ไฟฟ้าเพิ่มสูงขึ้นเกิดขึ้นเมื่อใด และสภาพอากาศส่งผลต่อการใช้ไฟฟ้าอย่างไรในแต่ละเดือน นอกจากนี้ ควรคิดถึงสิ่งที่อาจเปลี่ยนแปลงในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า เช่น การมีรถยนต์ไฟฟ้าที่ต้องชาร์จไฟที่บ้าน หรือการขยายห้องเพิ่มเติม การเลือกระบบที่เหมาะสมคือการหาจุดที่เหมาะสมระหว่างการใช้พลังงานจากแบตเตอรี่เป็นประจำกับการมีพลังงานสำรองเพียงพอสำหรับกรณีไฟฟ้าดับ ระบบที่ใหญ่เกินไปจะทำให้เสียเงินโดยไม่เกิดประโยชน์ ในขณะที่ระบบที่เล็กเกินไปจะต้องพึ่งพากริดไฟฟ้าหลักมากเกินไป แม้กระทั่งเมื่อเกิดความล้มเหลวเล็กน้อย
ช่างติดตั้งมืออาชีพจะประเมินปัจจัยสำคัญทางด้านโครงสร้างและระบบไฟฟ้าก่อนการติดตั้ง
ความสอดคล้องตามระเบียบข้อกำหนดครอบคลุมสามระดับ:
| ระดับเขตอำนาจ | ข้อกำหนดทั่วไป | ช่วงเวลาโดยทั่วไป |
|---|---|---|
| องค์กรปกครองส่วนท้องถิ่น | ใบอนุญาตก่อสร้าง ใบอนุญาตความปลอดภัยจากอัคคีภัย | 2–4 สัปดาห์ |
| ผู้ให้บริการสาธารณูปโภค | ข้อตกลงการเชื่อมต่อระบบ มิเตอร์อัปเกรด | 4–8 สัปดาห์ |
| รัฐ/รัฐบาลกลาง | การปฏิบัติตามโปรแกรมส่งเสริมสิ่งจูงใจ การปฏิบัติตามมาตรา 705 แห่ง NEC | แตกต่างกัน |
| ช่างติดตั้งที่มีประสบการณ์จะจัดการเอกสารและรับรองการปฏิบัติตามมาตรฐาน NEC 2023 รวมถึงการจัดพื้นที่ทำงานที่ชัดเจนและการติดตั้งอุปกรณ์ตัดไฟฉุกเฉิน |
สำหรับความปลอดภัยของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านเรือน การได้รับการรับรองมาตรฐาน UL 9540 ถือเป็นสิ่งสำคัญอย่างมากเมื่อพิจารณาถึงความทนทานต่อไฟและการป้องกันการเพิ่มอุณหภูมิจนเกินควบคุมที่เราทุกคนต้องการหลีกเลี่ยง บริษัทต่างๆ เช่น Intertek จะเข้ามาตรวจสอบว่าผลิตภัณฑ์นั้นสอดคล้องตามมาตรฐาน เช่น IEC 62619 จริงหรือไม่ ทั้งในด้านการป้องกันการถูกไฟฟ้าช็อต และความทนทานของตัวเครื่องในระยะยาว เมื่อคุณกำลังเลือกซื้อ ควรหาแบตเตอรี่ที่มีระบบตรวจจับข้อผิดพลาดในตัว คุณสมบัติอัจฉริยะเหล่านี้จะตัดการเชื่อมต่อไฟฟ้าโดยอัตโนมัติทันทีที่เกิดปัญหาแรงดันไฟฟ้า ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงจากอันตรายจากการอาร์กไฟฟ้าได้อย่างมีนัยสำคัญ จากการศึกษาบางชิ้นพบว่า เทคโนโลยีนี้สามารถลดความเสี่ยงได้มากขึ้นกว่าสองในสาม เมื่อเทียบกับรุ่นมาตรฐาน ตามผลการวิจัยล่าสุดจาก NFPA ในปี 2023
จากการวิจัยของ NREL ในปี 2023 พบว่าปัญหาประมาณ 41% ของแบตเตอรี่โซลาร์ในบ้านเกิดจากปัญหาการต่อสายดินที่ไม่เหมาะสม ขณะตรวจสอบระบบเหล่านี้ ช่างเทคนิคจำเป็นต้องตรวจสอบขั้วต่อที่อลูมิเนียมพบกับทองแดงอย่างใกล้ชิด เนื่องจากจุดเหล่านี้มีแนวโน้มจะเกิดสนิมตามกาลเวลา นอกจากนี้ สิ่งสำคัญคือต้องเว้นระยะห่างจากวัตถุที่อาจติดไฟได้ไม่น้อยกว่าสามฟุต อย่าเชื่อมต่อมัลติแบตเตอรี่เข้าด้วยกันเกินกว่าที่ผู้ผลิตแนะนำ และระวังสายไฟที่เล็กเกินไป เพราะทั้งสองสถานการณ์อาจทำให้เกิดปัญหาร้อนเกินกำลัง นอกจากนี้ การใช้กล้องอินฟราเรดในการทดสอบขณะมีภาระงานถือเป็นแนวทางที่ชาญฉลาดมาก เพราะช่วยให้ช่างเทคนิคสามารถตรวจพบจุดที่อาจเกิดปัญหาได้ตั้งแต่เนิ่นๆ ก่อนที่จะเปิดระบบทั้งหมด
เมื่อทำงานติดตั้ง ผู้เชี่ยวชาญที่ได้รับการรับรองจำเป็นต้องสวมใส่อุปกรณ์ป้องกันที่เหมาะสมตามมาตรฐานของ OSHA นั่นหมายถึงการสวมถุงมือที่มีฉนวน 1000 โวลต์ พร้อมฝาครอบหนัง และหน้ากากป้องกันที่มีค่าความทนทานต่อการอาร์กไฟฟ้าอย่างน้อย 40 แคลอรี่ต่อตารางเซนติเมตร ผู้ที่ทำงานบนหลังคาควรมีอุปกรณ์ป้องกันการตกจากที่สูงพร้อมใช้งานด้วย นอกจากนี้ ขั้นตอนการล็อกเอาท์และแท็กเอาท์ไม่ใช่สิ่งที่สามารถละเลยได้ โดยเฉพาะเมื่อให้บริการระบบต่างๆ ขั้นตอนเหล่านี้ช่วยให้สามารถตัดการเชื่อมต่อแบตเตอรี่ออกจากแผงโซลาร์เซลล์และแหล่งจ่ายไฟจากการไฟฟ้าได้อย่างปลอดภัย อย่าลืมประเมินความเสี่ยงในแต่ละวันด้วย เพราะรายการตรวจสอบเหล่านี้สามารถช่วยชีวิตไว้ได้ ทุกสถานที่ทำงานควรมีชุดอุปกรณ์ฉุกเฉิน โดยเฉพาะถังดับเพลิงประเภท C ที่ออกแบบมาเพื่อดับไฟจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ซึ่งเกิดขึ้นบ่อยกว่าที่เราคาดคิดไว้
ตามรายงานปี 2023 จาก Energy.gov แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่ออยู่ในอุณหภูมิที่คงที่ประมาณ 10 ถึง 30 องศาเซลเซียส การติดตั้งไว้ภายในอาคารที่มีการควบคุมสภาพอากาศ เช่น ในโรงรถหรือห้องเก็บของที่เป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยจากไฟไหม้ล่าสุดตามที่กำหนดไว้ใน PAS 63100:2024 จะให้ผลลัพธ์ที่ดี โดยเฉพาะเมื่อติดตั้งภายนอกอาคาร ต้องมั่นใจว่ามีการป้องกันความเสียหายจากแสงแดดและสภาพอากาศที่รุนแรงโดยใช้กล่องหรือโครงสร้างที่ออกแบบมาเพื่อรับอุณหภูมิสุดขั้วตามสภาพท้องถิ่น อย่างไรก็ตาม ไม่ควรติดตั้งในบริเวณใต้หลังคา ใต้อาคาร หรือในพื้นที่ที่มีแนวโน้มจะเกิดน้ำท่วม เพราะการเลือกสถานที่ไม่เหมาะสมจะส่งผลให้อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลดลงอย่างมาก บางครั้งอาจทำให้ความจุลดลงถึง 18 เปอร์เซ็นต์ภายในระยะเวลาหนึ่งตามที่บันทึกไว้ในรายงานของ NREL ปี 2023
สำหรับระบบลิเธียมไอออน การได้รับการไหลเวียนของอากาศเพียงพอถือเป็นสิ่งสำคัญยิ่งเพื่อป้องกันการร้อนเกินไปจนเกิดอันตราย หลักการทั่วไปคือต้องมีการเคลื่อนไหวของอากาศประมาณครึ่งถึงหนึ่งลูกบาศก์เมตรต่อนาที สำหรับกำลังระบบต่อหนึ่งกิโลวัตต์ เมื่อพูดถึงมาตรฐานความปลอดภัย ข้อกำหนดทางไฟฟ้าแห่งชาติปี 2023 กำหนดให้มีพื้นที่ว่างอย่างน้อย 30 เซนติเมตรรอบตัวเครื่องที่บรรจุแบตเตอรี่ทุกด้าน รวมถึงระบบระบายอากาศพิเศษสำหรับหน่วยที่ใช้กรดตะกั่วด้วย ผู้ติดตั้งที่ทำงานใกล้ชายฝั่งจะต้องเผชิญกับความท้าทายเพิ่มเติมจากความเสียหายที่เกิดจากน้ำเค็ม ด้วยเหตุนี้ผู้กำหนดสเปคจึงควรเลือกใช้บัสบาร์ที่ชุบด้วยนิกเกิลอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งทนต่อการกัดกร่อน รวมถึงตัวเครื่องที่มีค่ามาตรฐาน NEMA 4X ซึ่งสามารถป้องกันสภาพแวดล้อมทางทะเลที่รุนแรง ซึ่งอุปกรณ์ทั่วไปจะเสียหายอย่างรวดเร็ว
| สาเหตุ | ข้อกำหนด NEC | ผลกระทบต่อสมรรถนะ |
|---|---|---|
| ขนาดสายนำไฟ | ≤ 125% ของกระแสไฟฟ้าสูงสุด | จำกัดแรงดันตกเหลือ <3% |
| ความจุของท่อร้อยสายไฟ | ≤ 40% สำหรับตัวนำ 2 เส้นขึ้นไป | ลดความเสี่ยงจากการรับความร้อนเกิน |
| การติดถิ่น | ทองแดงขนาด 6 AWG อย่างน้อย | ป้องกันการสะสมของแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ต้องการ |
ใช้ตารางตามมาตรา 706 ของ NEC เพื่อปรับขนาดตัวนําและเครื่องมือจํากัดแรงหมุนสําหรับการเชื่อมต่อปลายทางการดึงเกินเป็นส่วนที่ 23% ของการล้มเหลวของแบตเตอรี่ในช่วงต้น (NFPA 2023) ใช้เจลป้องกันกรีดออกซิเดนท์กับตัวนําอลูมิเนียม เพื่อรักษาความสามารถในการนําไฟได้นาน
ระบบ AC coupled ทำงานโดยใช้อินเวอร์เตอร์แยกต่างหากสำหรับแผงโซลาร์เซลล์และแบตเตอรี่ ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการเพิ่มแบตเตอรี่เข้ากับระบบที่ติดตั้งโซลาร์เซลล์ไว้ก่อนแล้ว แต่ก็มีข้อเสียคือประสิทธิภาพจะลดลงประมาณ 10 ถึง 15 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากการแปลงพลังงานหลายขั้นตอน ในทางกลับกัน ระบบ DC coupled ต้องการอินเวอร์เตอร์เพียงตัวเดียวที่ใช้ร่วมกันทั้งระบบ ซึ่งสามารถมีประสิทธิภาพสูงถึงเกือบ 98 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากลดขั้นตอนการแปลงพลังงานลงมาก ข้อมูลจากงานวิจัยล่าสุดในช่วงต้นปี 2024 ยังพบอีกว่า ระบบ DC coupled สามารถลดค่าใช้จ่ายด้านฮาร์ดแวร์ได้ราว 18 เปอร์เซ็นต์เมื่อติดตั้งระบบที่เป็นใหม่ทั้งหมด แต่ก็มีข้อจำกัดตรงที่ต้องใช้อินเวอร์เตอร์แบบไฮบริดพิเศษที่สามารถจัดการทั้งแผงโซลาร์เซลล์และระบบเก็บพลังงานได้พร้อมกัน ซึ่งเพิ่มข้อกำหนดด้านความเข้ากันได้ของอุปกรณ์ที่ต้องคำนึงถึงสำหรับช่างติดตั้ง
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอินเวอร์เตอร์มีสเปคตรงกับความต้องการของแบตเตอรี่ โดยเฉพาะในเรื่องของแรงดันไฟฟ้าและองค์ประกอบทางเคมี มิฉะนั้นอาจทำให้อุปกรณ์รับความร้อนมากเกินไป หรือสูญเสียความสามารถในการเก็บประจุไฟฟ้าอย่างเหมาะสม เมื่อทำงานกับระบบที่ต่อกับระบบไฟฟ้าบ้านแบบ AC coupled ควรตรวจสอบเสมอว่าอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับระบบกริดมีคุณสมบัติป้องกันการเกาะตัว (anti-islanding) เพื่อไม่ให้มีกระแสไฟฟ้าอันตรายไหลย้อนกลับเข้าสู่ระบบกริดในช่วงที่มีการไฟฟ้าดับ สำหรับระบบที่ใช้การเชื่อมแบบ DC coupled ในปัจจุบันไม่มีใครหลีกเลี่ยงการใช้คอนโทรลเลอร์ชาร์จที่ได้รับการรับรองตามมาตรฐาน NEC 690 เพื่อควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้าให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง และไม่ว่าจะเป็นระบบทั้งสองแบบ อย่าลืมติดตั้งระบบป้องกันกระแสไฟฟ้ารั่วลงพื้น (ground fault protection) ด้วย เนื่องจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมักจะเกิดปัญหาประกายไฟระหว่างช่วงแรงดัน 20 ถึง 50 โวลต์กระแสตรง ซึ่งอาจก่อให้เกิดอันตราย โดยเฉพาะเมื่อมีคนอยู่ใกล้เคียง
ย้อนกลับไปในปี 2022 เกิดเหตุเพลิงไหม้ในรัฐเท็กซัส มีสาเหตุมาจากการติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์ผิดวิธี โดยปัญหาเกิดจากการนำชิ้นส่วนที่ไม่เข้ากันมาใช้ร่วมกัน โดยเฉพาะอินเวอร์เตอร์ที่ไม่ตรงกันนำมาใช้คู่กับแบตเตอรี่ LFP ในระบบที่เรียกว่าการติดตั้งแบบ DC coupled แล้วอะไรคือจุดเริ่มต้นของปัญหาทั้งหมดนี้? ตัวควบคุมการชาร์จที่ไม่ได้รับการรับรองเกิดความร้อนสูงมากเมื่อทำการปล่อยประจุที่กำลังสูงสุด ล่วงมาปี 2024 อีกงานวิจัยหนึ่งเผยข้อมูลที่น่าตกใจว่า แบตเตอรี่ไฟฟ้าในบ้านเรือนเกิดเพลิงไหม้ถึงเจ็ดในสิบกรณี เกิดจากการติดตั้งเองโดยไม่ได้รับการรับรองมาตรฐาน UL 9540 ปัญหาเช่นนี้คงจะไม่เกิดขึ้น หากผู้ใช้งานเลือกใช้บริการช่างผู้เชี่ยวชาญที่ได้รับการรับรอง
การทดสอบระบบอย่างเหมาะสมจะช่วยให้ระบบทำงานได้ดีและมีความปลอดภัย เมื่อติดตั้งอุปกรณ์ เจ้าหน้าที่เทคนิคจำเป็นต้องตรวจสอบว่าแบตเตอรี่ชาร์จและคายประจุได้ดีเพียงใด โดยการทดสอบผ่านอุปกรณ์จำลองโหลด (load banks) ที่ได้รับอนุมัติจากผู้ผลิต เพื่อดูว่าแบตเตอรี่สามารถเก็บประจุได้ตามกำลังที่กำหนดไว้หรือไม่ ตามผลการวิจัยของ NREL ในปี 2023 นอกจากนี้ การตรวจจับข้อผิดพลาดการต่อพื้น (ground faults) มีความสำคัญอย่างมากที่ต้องตรวจพบตั้งแต่แรก เนื่องจากข้อผิดพลาดทางไฟฟ้าที่แฝงอยู่เหล่านี้เป็นสาเหตุของเพลิงไหม้ในบ้านเรือนเกือบร้อยละ 25 ที่เกี่ยวข้องกับการติดตั้งระบบโซลาร์ในปีที่แล้ว ตามข้อมูลจาก NFPA แน่นอนว่า ระบบจัดการแบตเตอรี่ในปัจจุบันสามารถดำเนินการทดสอบส่วนใหญ่โดยอัตโนมัติ แต่ก็ยังไม่มีสิ่งใดสามารถทดแทนการตรวจสอบด้วยวิธีการดั้งเดิมได้ อย่างเช่นการวัดระดับความต้านทานของฉนวนไฟฟ้า และการตรวจสอบว่าเบรกเกอร์ตัดวงจรเมื่อควรจะเป็นหรือไม่
ขั้นตอนการเริ่มต้นใช้งานโดยทั่วไปจะรวมถึงการทดสอบความเครียดของแบตเตอรี่เป็นเวลา 72 ชั่วโมง โดยทำการคายประจุจากเต็มไปจนถึงระดับประมาณ 20% ซึ่งจะช่วยให้ตรวจพบปัญหาเกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้าที่อาจไม่ปรากฏขึ้นระหว่างการใช้งานปกติ สำหรับการตรวจสอบปัญหาสายไฟนั้น กล้องอินฟราเรดมีประโยชน์มาก เนื่องจากสามารถตรวจจุดที่ร้อนเกินไปซึ่งพลังงานมักจะสูญเสียไป โดยเฉพาะในระบบที่ติดตั้งมาไม่ถูกต้อง เมื่อทุกอย่างติดตั้งเรียบร้อยแล้ว ผู้เป็นเจ้าของบ้านควรตรวจสอบเครื่องมือตรวจสอบระบบ เช่น SolarLog หรือ EnergyHub นอกจากนี้ การติดตามประสิทธิภาพการแปลงพลังงานแบบรอบต่อรอบ (round trip efficiency) ก็เป็นสิ่งที่ควรทำด้วย โดยแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนส่วนใหญ่ควรรักษาระดับประสิทธิภาพไว้ที่ประมาณ 92% หรือดีกว่านั้นตลอดอายุการใช้งาน หากทุกอย่างทำงานได้อย่างถูกต้อง
ติดตั้งอุปกรณ์ที่ได้รับการรับรอง NABCEP จะต้องผ่านการฝึกอบรมเฉพาะทางเกี่ยวกับแบตเตอรี่ประมาณ 58 ชั่วโมง รวมถึงดำเนินการติดตั้งภายใต้การกำกับดูแลอย่างน้อย 10 ครั้ง กระบวนการที่เข้มงวดนี้ช่วยลดข้อผิดพลาดได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยอัตราความผิดพลาดลดลงประมาณ 81% เมื่อเทียบกับผู้ที่ไม่ได้รับการรับรองอย่างเหมาะสม ตามการวิจัยของ IREC ในปี 2023 เมื่อเลือกซื้อบริการพลังงานแสงอาทิตย์ ควรเลือกบริษัทที่ให้การรับประกันอย่างน้อย 10 ปี ซึ่งครอบคลุมทั้งอุปกรณ์และงานติดตั้งเองด้วย การรับประกันที่ครอบคลุมเช่นนี้สามารถแก้ไขปัญหาหลังการติดตั้งได้ประมาณ 94% โดยไม่คิดค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมจากเจ้าของบ้าน ตามรายงานของ Clean Energy Reviews เมื่อปีที่แล้ว อย่าลืมตรวจสอบด้วยว่าผู้รับเหมามีประกันภัยที่ครอบคลุมข้อผิดพลาดและข้อละเว้น (โดยมักเรียกย่อว่า E&O) ประเภทนี้มีความสำคัญมากเมื่อมีข้อผิดพลาดในแบบแปลนการออกแบบ หรือข้อกำหนดด้านการขอใบอนุญาตถูกละเลยระหว่างดำเนินโครงการ
ก่อนติดตั้งแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ ควรวิเคราะห์ความต้องการพลังงานของคุณ ตลอดจนการเปลี่ยนแปลงที่อาจเกิดขึ้นในการใช้พลังงานของครัวเรือน รวมถึงการเลือกขนาดระบบแบตเตอรี่ที่เหมาะสม ควรประเมินปัจจัยด้านโครงสร้างและระบบไฟฟ้าของบ้านเพื่อความปลอดภัยและการปฏิบัติตามข้อกำหนด
การปฏิบัติตามระเบียบข้อกำหนดจะช่วยให้การติดตั้งแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ของคุณสอดคล้องกับข้อกำหนดในท้องถิ่น ข้อกำหนดของบริษัทไฟฟ้า และระดับรัฐ/รัฐบาลกลาง ช่วยป้องกันปัญหาทางกฎหมายที่อาจเกิดขึ้น และรับประกันความปลอดภัยตลอดอายุการใช้งานของระบบ
มาตรการความปลอดภัยรวมถึงการใช้แบตเตอรี่ที่ได้รับการรับรอง การระบุอันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากไฟไหม้และไฟฟ้า การใช้อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล และการปฏิบัติตามขั้นตอนการติดตั้งเฉพาะ เช่น ขั้นตอนการล็อกและติดป้าย (lockout tagout procedures)
ระบบ AC-coupled ใช้เครื่องแปลงไฟฟ้าแยกต่างหากสำหรับแผงโซลาร์เซลล์และแบตเตอรี่ เหมาะสำหรับการอัปเกรดระบบเก่า ระบบ DC-coupled ใช้เครื่องแปลงไฟฟ้าร่วมกันหนึ่งเครื่อง มีประสิทธิภาพสูงกว่าแต่ต้องใช้อินเวอร์เตอร์ไฮบริดที่รองรับการทำงานร่วมกันได้
ควรเลือกผู้ติดตั้งที่มีการรับรองจาก NABCEP ซึ่งจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าผ่านการฝึกอบรมขั้นสูงและมีอัตราความผิดพลาดต่ำ ตรวจสอบการรับประกันที่ครอบคลุมและประกันความรับผิดชอบ เพื่อคุ้มครองกรณีเกิดข้อผิดพลาดระหว่างการติดตั้ง