ภายในปี 2569 คาดว่าจะมีไฟถนน 359 ล้านดวงทั่วโลก เพียงพิจารณาว่าไฟถนนจำนวนมากจะใช้ไฟฟ้าเท่าไรต่อปี มีความจำเป็นมากขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับการใช้ไฟฟ้าเนื่องจากแนวโน้มการลดลงของเชื้อเพลิงฟอสซิลที่เพิ่มขึ้น โชคดีที่ผู้คนตระหนักถึงปัญหานี้มานานแล้ว และได้เริ่มใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมเมื่อหลายปีก่อน เป็นผลให้มีความก้าวหน้าอย่างมาก
เมื่อเทียบกับพลังงานลมแล้ว พลังงานแสงอาทิตย์สามารถเข้าถึงได้มากกว่า เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และไม่สิ้นเปลืองในฐานะพลังงานหมุนเวียนชนิดหนึ่ง การใช้ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับไฟถนนเป็นตัวอย่างทั่วไป แสงแต่ละดวงเป็นอิสระจากระบบสุริยะนอกกริด
ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ทำงานอย่างไร?
ตัวควบคุมการประจุพลังงานแสงอาทิตย์จะสั่งให้แผงโซลาร์เซลล์รวบรวมแสงอาทิตย์ตลอดทั้งวันและเปลี่ยนเป็นพลังงาน แผงเซลล์แสงอาทิตย์จะถูกใช้เพื่อชาร์จแบตเตอรี่สำรอง แบตเตอรี่สำรองจะใช้ในตอนกลางคืนเพื่อจ่ายไฟให้กับแหล่งกำเนิดแสง LED คอนโทรลเลอร์ DC สามารถหยุดการชาร์จมากเกินไปหรือน้อยไปจากการทำร้ายแบตเตอรี่ที่จัดเก็บ
แผงโซลาร์เซลล์ซึ่งเป็นโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) ที่สร้างขึ้นโดยใช้หลักการเอฟเฟกต์ PV ทำหน้าที่เป็นโฟโตเซลล์ตลอดทั้งวันเพื่อจับพลังงานแสงอาทิตย์และแปลงเป็นเอาต์พุตไฟฟ้าที่เก็บไว้ในแบตเตอรี่โดยตัวควบคุมอัจฉริยะ MPPT หรือ PWM . แบตเตอรี่จะชาร์จไปยังอุปกรณ์ไฟ LED เมื่อแสงสว่างในเวลากลางคืนลดลงหลังจากที่สมาร์ทคอนโทรลเลอร์ตรวจพบค่าแรงดันไฟฟ้าที่แน่นอน การเปิดไฟในระหว่างวันขั้นตอนนี้จะเปลี่ยนไป
แผนภาพระบบสำหรับการส่องสว่างจากแสงอาทิตย์
ตรวจสอบความสอดคล้องกันของระบบไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์แต่ละระบบ แผงโซลาร์เซลล์ แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ ไฟ LED และตัวควบคุมเป็นส่วนประกอบหลักสี่ส่วน ตลอดทั้งวัน แผงโซลาร์เซลล์จะรวบรวมแสงอาทิตย์และใช้เอฟเฟกต์ PV เพื่อเปลี่ยนเป็นพลังงาน จากนั้นใช้ตัวควบคุมการประจุพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อเก็บพลังงานไว้ในแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ แบตเตอรี่ให้พลังงานแก่ไฟ LED ซึ่งจะส่องสว่างถนนโดยรอบในเวลากลางคืน ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์มีตัวควบคุมอัจฉริยะที่เป็นนวัตกรรมใหม่ที่ช่วยให้ทำงานได้อย่างชาญฉลาด เมื่อแสงแดดตกกลางคืน แรงดันไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์จะลดลง เมื่อคอนโทรลเลอร์สังเกตเห็นสิ่งนี้ มันจะสั่งให้แบตเตอรี่หมดและเปิดไฟ LED กระบวนการนี้จะกลับกันเมื่อปริมาณแสงแดดเพิ่มขึ้นในระหว่างวัน เทคโนโลยีล่าสุดช่วยให้ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ยังคงให้แสงสว่างต่อไปได้แม้ว่าดวงอาทิตย์จะไม่ส่องแสงสักสองสามวัน มีหลายปัจจัยที่ผลักดันให้ผู้ใช้เปลี่ยนไปใช้ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์
ประโยชน์และข้อเสียของไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์
เช่นเดียวกับสิ่งอื่นๆ การใช้ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์มีทั้งข้อดีและข้อเสีย และสิ่งสำคัญคือต้องระวังทั้งสองอย่าง
ข้อดี
ไฟพลังงานแสงอาทิตย์มักมีข้อดีหลายประการ เช่น ติดตั้งง่ายและไม่ต้องใช้ไฟฟ้าจากกริด อย่างไรก็ตาม คุณควรพิจารณาว่าประโยชน์เหล่านี้น่าสนใจเพียงพอที่จะเปลี่ยนไฟถนนแบบเดิมเป็นไฟพลังงานแสงอาทิตย์หรือไม่
1. เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและประหยัดพลังงาน
ภาวะโลกร้อนเกิดจากคาร์บอนฟุตพริ้นท์อย่างไม่ต้องสงสัย การใช้พลังงานสีเขียวได้รับการยอมรับมากขึ้นว่าเป็นวิธีการลดผลกระทบจากคาร์บอน เพื่อปกป้องโลกของเรา ผู้คนทั่วโลกกำลังทำงานอย่างหนักเพื่อส่งเสริมพลังงานสีเขียวที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เราทราบแต่เพียงว่าแหล่งพลังงานที่ไม่หมุนเวียน เช่น ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ น้ำมัน และอื่นๆ อาจหมดลงในที่สุด ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ใช้พลังงานแสงอาทิตย์โดยสิ้นเชิงและไม่ต้องใช้น้ำมัน พลังงานแสงอาทิตย์เป็นทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับแสงสีเขียวเนื่องจากเป็นพลังงานที่ไม่มีที่สิ้นสุดและไม่สามารถหมุนเวียนได้
2. ราคาสมเหตุสมผล
ในแง่ของการลงทุนเริ่มต้นและค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่อง ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นทางเลือกที่เหนือกว่า เนื่องจากไฟพลังงานแสงอาทิตย์ใช้พลังงานหมุนเวียน คุณจึงไม่ต้องจ่ายค่าไฟในแต่ละเดือน เนื่องจากไฟเป็นแบบไร้สายและไม่ได้เชื่อมต่อกับกริดไฟฟ้า จึงไม่มีค่าใช้จ่ายต่อเนื่องเกี่ยวกับการติดตั้ง รวมถึงค่าท่อและสายเคเบิล
3. ลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา
คุณจะไม่ถูกเรียกเก็บค่าไฟฟ้าเนื่องจากพลังงานแสงอาทิตย์จะให้พลังงานแก่ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์แต่ละดวง ตัวควบคุมการประจุพลังงานแสงอาทิตย์จะควบคุมความเข้มของแสง ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์เพียงดวงเดียว ส่งผลให้มีการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย นอกจากนี้ เมื่อการติดตั้งเสร็จสมบูรณ์ ไม่จำเป็นต้องทำงานด้วยตนเองเพิ่มเติม ช่วยให้คุณประหยัดเงินค่าบำรุงรักษา นอกจากนี้ แม้ว่าสภาพอากาศเลวร้ายหรือไฟดับ ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์จะยังคงเปิดอยู่ตลอดทั้งคืน
4. การติดตั้งที่มีประสิทธิภาพไม่มีสิ่งอำนวยความสะดวกด้านพลังงาน
โครงการที่เกี่ยวกับไฟส่องสว่างในเชิงพาณิชย์มักต้องการงานวางสายเคเบิล การขุดค้น การวางท่อเคเบิล การพันสายเคเบิลภายในท่อ และการกำจัดขยะในคูน้ำ ขั้นตอนเหล่านี้ต้องใช้ความพยายามและเครื่องมืออย่างมาก นอกจากนี้ ตู้สวิทซ์บอร์ด ตู้จ่ายไฟ และหม้อแปลง ล้วนมีราคาสูง
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากระบบแสงสว่างพลังงานแสงอาทิตย์แต่ละระบบมีความแตกต่างกัน จึงไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อไฟฟ้าเมื่อติดตั้งไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ การวางสายเคเบิล การขุดร่อง และการดำเนินการอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องจึงไม่มีค่าใช้จ่าย จำเป็นต้องมีฐานรากที่แข็งแรงและหลุมสำหรับแบตเตอรี่เท่านั้นสำหรับงานเบื้องต้น ขั้นตอนการติดตั้งโดยทั่วไปค่อนข้างเรียบง่ายและตรงไปตรงมา
5. ไม่มีการขโมยสายหรือราคาสายสูง
ในพื้นที่ห่างไกล การขโมยสายเคเบิลเป็นปัญหาที่แพร่หลาย และการสร้างสายเคเบิลและการขนส่งอุปกรณ์ที่จำเป็นอาจมีค่าใช้จ่ายสูง
ปัญหาเกี่ยวกับแสงสว่างแบบเดิมจะหมดไปด้วยระบบแสงสว่างพลังงานแสงอาทิตย์ เนื่องจากแต่ละยูนิตจะเป็นอิสระจากกันและปราศจากการเชื่อมต่อสายเคเบิลใดๆ จึงไม่มีสายเคเบิลให้ขโมย ไม่มีส่วนประกอบอื่นใดของระบบที่จะได้รับผลกระทบจากการโจรกรรมที่เกี่ยวข้องกับระบบสุริยะ
6. เชื่อถือได้และปลอดภัย
ไฟถนนแบบดั้งเดิมอาจปกปิดอันตรายจากความปลอดภัยเนื่องจากส่วนประกอบที่เสื่อมสภาพ โครงสร้างที่ไม่ดี และปัญหาเกี่ยวกับแหล่งจ่ายไฟ ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ไม่ต้องใช้ไฟ AC และไม่มีข้อเสียเหล่านี้ ไฟถนน LED ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์จะสามารถให้พลังงานเพียงพอต่อการใช้งานเป็นเวลาอย่างน้อย 25 ปี
ข้อเสีย
ภาคพลังงานแสงอาทิตย์ PV ได้เห็นการเติบโตเมื่อเร็ว ๆ นี้ และปัจจุบันไฟถนน LED พลังงานแสงอาทิตย์มักถูกนำไปใช้กับทั้งการใช้งานในที่พักอาศัยและเชิงพาณิชย์ อย่างไรก็ตาม การใช้ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ถูกขัดขวางด้วยข้อบกพร่องหลายประการ
1. ค่าใช้จ่ายเริ่มต้นสูง
ข้อบกพร่องพื้นฐานคือการติดตั้งไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ต้องใช้ต้นทุนเริ่มต้นสูง เมื่อเทียบกับไฟถนนทั่วไป ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ต้องการการลงทุนเริ่มต้นที่มากกว่า ค่าใช้จ่ายทั้งหมดในการติดตั้งไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์สูงกว่าการติดตั้งไฟถนนทั่วไปถึงสามเท่า นี่เป็นอุปสรรคหลักในการซื้อไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์
ในความเป็นจริง การลงทุนจริงในไฟถนน LED พลังงานแสงอาทิตย์นั้นมีราคาถูกลงเมื่อเราคำนึงถึงค่าไฟฟ้า ค่าบำรุงรักษา และค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานที่จะเกิดขึ้นในระยะยาว
2. อายุการใช้งานของแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้
แบตเตอรี่กรดตะกั่วทั่วไปมักใช้เวลามากกว่าหนึ่งปีหรือครึ่งปีในการชาร์จจนเต็ม เมื่อประสิทธิภาพการชาร์จลดลง 50 เปอร์เซ็นต์ จะส่งผลต่อสภาพแสงในเวลากลางคืนอย่างไม่ต้องสงสัย โดยเฉพาะในวันที่ฝนตกต่อเนื่อง สำหรับการติดตั้งไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ คุณต้องเลือกแบตเตอรี่ LiFePO4 คุณภาพสูงที่มีอายุการใช้งานยาวนาน
3. อันตรายจากการโจรกรรม
ต้องบอกว่าไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์มีแบตเตอรี่เก็บข้อมูลที่มีค่าและแผงโซลาร์เซลล์ที่ดึงดูดหัวขโมย นอกจากนี้ เนื่องจากไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ไม่ได้เชื่อมต่อกับกริด ขโมยจึงไม่ตกอยู่ในอันตรายถึงตาย ดังนั้นจึงมีอันตรายจากการโจรกรรมสูงกว่าระบบไฟถนนทั่วไป
4. สภาพอากาศที่มีหิมะตกหรือฝุ่นทรายทำให้ประสิทธิภาพของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ลดลง
สภาพอากาศที่รุนแรงอาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อฝุ่นและหิมะปกคลุมแผงโซลาร์แนวนอนอย่างเต็มที่ และลดประสิทธิภาพลง แผงโซลาร์เซลล์มักจะติดตั้งเอียงเพื่อให้น้ำฝนช่วยขจัดฝุ่น ถึงกระนั้นก็ตาม ขอแนะนำให้ทำความสะอาดแผงโซลาร์เซลล์เป็นประจำเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและยืดอายุการใช้งานของระบบไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์
5. การเปลี่ยนแบตเตอรี่
แบตเตอรี่ตะกั่วกรด เจล และลิเธียมเป็นแบตเตอรี่สามชนิดที่ใช้บ่อยที่สุดในไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ได้รับการปรับปรุงมีความทนทานสูงกว่าแบตเตอรี่ 2 รุ่นก่อนหน้านี้ แม้จะมีสิ่งนี้ แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ก็จะหมดลงในที่สุดและจำเป็นต้องเปลี่ยนหลายครั้งก่อนที่ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์จะถึงอายุการใช้งาน
6. ปัจจัยทางภูมิศาสตร์และอุตุนิยมวิทยามีผลกระทบต่อการปฏิบัติงาน
เนื่องจากพลังงานแสงอาทิตย์ได้มาจากดวงอาทิตย์ การแผ่รังสีของดวงอาทิตย์จึงแตกต่างกันไปตามพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ ดังนั้น สภาพการส่องสว่างของไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์จึงอาจได้รับอิทธิพลจากสภาพอากาศ
บริเวณที่มีแสงแดดส่องถึงสูงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ อย่างไรก็ตาม ในสถานที่อื่นๆ ที่มักจะมืดครึ้มหรือมีหิมะตกตลอดฤดูหนาว ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์จะไม่ทำงานตามที่ตั้งใจไว้ และความสว่างอาจต่ำกว่าระดับที่กำหนดเพื่อความปลอดภัยในการขับขี่
บทสรุป
คุณจะได้รับประโยชน์และข้อเสียของไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์อย่างละเอียดจากบทความนี้ เห็นได้ชัดว่าข้อดีอาจมีมากกว่าข้อเสีย เมื่อเทคโนโลยีแบตเตอรี่ก้าวหน้าขึ้น คาดว่าราคาการลงทุนเริ่มต้นและค่าเปลี่ยนแบตเตอรี่จะลดลงและอายุการใช้งานแบตเตอรี่จะเพิ่มขึ้น ในปีหน้า ธุรกิจไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จะยังคงเติบโตอย่างรวดเร็ว ส่วนหนึ่งของความพยายามในการลดผลกระทบจากคาร์บอนของเรา จะมีการติดตั้งไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ให้บ่อยขึ้น
