ทั่วโลกกำลังให้ความสำคัญกับการใช้ “พลังงานหมุนเวียน” แทนฟอสซิล เพราะเป็นพลังงานที่ไม่ก่อให้เกิดมลพิษและยั่งยืนกว่าในการผลิต โดยมี “พลังงานแสงอาทิตย์” เป็นหนึ่งในประเภทพลังงานหมุนเวียนที่ได้รับความนิยม ในอนาคตเราจะได้เห็นแผง “โซลาร์เซลล์” อยู่รอบตัวเรามากขึ้นเรื่อยๆ ทั้งในโซลาร์ฟาร์มขนาดใหญ่กลางที่โล่งกว้าง บนผืนน้ำ ไปจนถึงบนหลังคาบ้าน
เมื่อพลังงานแสงอาทิตย์เป็นที่นิยม แผงโซลาร์เซลล์ก็ถูกพัฒนาให้มีประสิทธิภาพดีขึ้นและมีตัวเลือกหลากหลายขึ้น โซลาร์เซลล์ส่วนใหญ่จะผลิตขึ้นจากธาตุซิลิคอนซึ่งมักจะพบในทราย ส่วนแหล่งผลิตแผงโซลาร์เซลล์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกก็คือ ประเทศจีนนี่เอง
แม้แผงโซลาร์เซลล์ส่วนใหญ่จะผลิตจากธาตุซิลิคอนเหมือนกัน แต่ก็ยังมีความแตกต่างในรายละเอียด ปกติโซลาร์เซลล์ที่ใช้ในเชิงพาณิชย์จะแบ่งออกเป็น 3 ชนิดและมีข้อดีข้อด้อยต่างกัน ดังนี้
1. “โมโน” – แผงโซลาร์เซลล์แบบโมโนคริสตัลไลน์ (Monocrystalline Solar Cells)
แผงโมโนเป็นชนิดที่ดีที่สุดในท้องตลาด สามารถสังเกตหน้าตาได้จากลักษณะจะเป็นช่องสี่เหลี่ยมตัดมุมเรียงต่อกัน ทำให้ดูเหมือนมีจุดขาวๆ อยู่ตลอดทั้งแผง
แผงโซลาร์เซลล์ชนิดนี้ผลิตจากซิลิคอนที่มีความบริสุทธิ์สูง เพราะใช้ซิลิคอนชิ้นเดียวในการผลิตเซลล์แต่ละชิ้น ทำให้ประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าสูงตามไปด้วยโดยอยู่ที่ 17-20% และมีอายุการใช้งานยาวนานที่สุด สามารถใช้ได้นานมากกว่า 25 ปี
แต่ข้อเสียที่มาพร้อมกับประสิทธิภาพที่ดีก็คือ “ราคา” จะสูงตามไปด้วย รวมถึงเป็นชนิดที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่าในการผลิต เพราะการใช้ซิลิคอนชิ้นเดียว ทำให้ต้องมีการตัดซิลิคอนให้ได้รูป และจะมีซิลิคอนเหลือเป็นขยะระหว่างกระบวนการผลิต
ทั้งนี้ เนื่องจากราคาที่สูงทำให้การใช้งานส่วนใหญ่จะใช้ในอุปกรณ์ขนาดเล็ก เช่น แผงโซลาร์เซลล์แบบพกพา กระเป๋าโซลาร์เซลล์ แต่ประเทศแถบยุโรปมีการใช้แผงแบบโมโนในการตั้งโซลาร์ฟาร์มเช่นกัน
2. “โพลี” – แผงโซลาร์เซลล์แบบโพลีคริสตัลไลน์ (Polycrystalline Solar Cells)
แผงโพลีมีคุณภาพรองลงมาจากแผงโมโน หน้าตาของแผงแบบนี้จะดูเหมือนตารางสี่เหลี่ยม โดยบริเวณเหลี่ยมจะไม่มีการตัดมุมเหมือนแผงโมโน
การผลิตแผงโพลีจะใช้ซิลิคอนอัดรวมกันเป็นแผง ทำให้ประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าจะอยู่ที่ 15-19% เห็นได้ว่าประสิทธิภาพแตกต่างกับแผงโมโนไม่มากนัก แถมยังมีราคาถูกกว่า และลดการทิ้งขยะเศษเหลือของซิลิคอนระหว่างผลิต เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม อายุการใช้งานก็ยาวนานไม่แพ้กันนัก โดยใช้ได้นานประมาณ 20 ปี
แผงโพลียังมีคุณสมบัติทนความร้อนได้ดี ทำให้เป็นชนิดโซลาร์เซลล์ที่นิยมมากในโซลาร์ฟาร์มเขตเมืองร้อนรวมถึงประเทศไทยด้วย
3. “อมอร์ฟัส” – แผงโซลาร์เซลล์แบบอมอร์ฟัส (Amorphous Solar Cells)
แผงแบบอมอร์ฟัสนั้นเป็นประเภทที่ไม่ได้ใช้ซิลิคอนผลิต แต่เป็นการใช้ Thin Film Technology เคลือบ “สาร” ที่สามารถเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้าได้ไว้บนแผงที่ทำมาจากแก้วหรือพลาสติก หน้าตาของแผงจะมีลายเส้นตรงถี่ๆ เรียงต่อกัน ไม่ได้เป็นตารางเหมือนอีกสองชนิดข้างต้น
ข้อดีของแผงแบบนี้คือราคาถูกที่สุด และสามารถทำงานได้แม้จะอยู่ในที่แสงน้อย รวมถึงการเคลือบสารบนพลาสติกได้ ทำให้ถูกนำไปปรับใช้กับพื้นที่ที่มีความโค้งมน เช่น ติดตั้งบนพื้นผิวของยานพาหนะ แน่นอนว่าเป็นสารเคลือบ ไม่ใช่ซิลิคอน ทำให้ประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าของแผงอมอร์ฟัสจะไม่สูงนัก และอายุการใช้งานสั้นประมาณ 5 ปีเท่านั้น
ปัจจุบันแผงแบบอมอร์ฟัสมักจะใช้ในอุปกรณ์ขนาดเล็กที่ต้องการไฟฟ้าต่ำ เช่น เครื่องคิดเลข นาฬิกา
โซลาร์ฟาร์ม “ลอยน้ำ” กำลังมาแรง
ดังที่กล่าวไปว่าทั่วโลกให้ความสำคัญกับพลังงานหมุนเวียนสูงขึ้นมาก จนหลายประเทศตั้งเป้าให้พลังงานหมุนเวียนเป็นแหล่งไฟฟ้าหลักแล้ว มิใช่เป็นเพียงแหล่งพลังงานเสริมเท่านั้น
นอกจากนี้ ในหลายประเทศมีการตั้งโซลาร์ฟาร์มเพื่อผลิตพลังงาน และหนึ่งในการติดตั้งโซลาร์ฟาร์มที่นิยมกันคือแบบ “ลอยน้ำ” เพราะมีข้อดีที่เหนือกว่าการติดตั้งบนบกคือ ลดการใช้พื้นที่ดินที่สามารถนำไปทำประโยชน์อื่นได้ และลดการถางป่าหรือโยกย้ายบ้านเรือนประชาชนที่เคยเกิดขึ้นมาแล้ว รวมถึงการลอยในน้ำยังมีผลดีกับตัวแผงโซลาร์เซลล์ด้วยเพราะช่วยลดโอกาสเกิดความร้อนเกินขีดจำกัดของแผง
โดยแผงโซลาร์ลอยน้ำสามารถติดตั้งได้ทั้งในอ่างเก็บน้ำ เขื่อน ทะเล ฯลฯ หรือกรณีตัวอย่างในประเทศจีน มีการใช้เหมืองเก่าเมืองหวยหนาน มณฑลอันฮุย ที่ใช้ประโยชน์ไม่ได้แล้วและมีน้ำท่วมขัง นำพื้นที่มาติดตั้งโซลาร์ฟาร์มแบบลอยน้ำแทน ทำให้เกิดประโยชน์ขึ้นมาอีกครั้ง
เมืองไทยก็มีแล้ว! โครงการโซลาร์ฟาร์มลอยน้ำทะเล กลุ่ม ปตท.
ไม่เฉพาะต่างประเทศที่พัฒนาโซลาร์ฟาร์มลอยน้ำ ในประเทศไทยก็มีการพัฒนาแล้วเช่นกัน โดย กลุ่ม ปตท. เพิ่งเปิดตัว “โครงการระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ชนิดลอยน้ำทะเล” (Floating Solar on Sea) ไปเมื่อปี 2563 โดยโครงการนี้ตั้งอยู่ที่ บริษัท พีทีที แทงค์ เทอร์มินัล จำกัด ต.มาบตาพุด อ.เมือง จ.ระยอง และถือเป็นโครงการโซลาร์ลอยน้ำทะเลแห่งแรกของประเทศไทย
โซลาร์ฟาร์มลอยน้ำทะเลโครงการนำร่องนี้สามารถผลิตไฟฟ้าได้ 100 กิโลวัตต์ และเป็นโครงการที่เกิดจากการนำความเชี่ยวชาญหลายแขนงของบริษัทในกลุ่ม ปตท. มาร่วมมือกันผลิตแผงโซลาร์ลอยน้ำ โดยให้ บริษัท พีทีที โกลบอล เคมิคอล จำกัด (มหาชน) หรือ GC เป็นผู้พัฒนานวัตกรรมเมล็ดพลาสติกเกรดพิเศษ InnoPlus HD8200B เพื่อผลิตทุ่นลอยน้ำ โดยมีการเพิ่มสารต้านการยึดเกาะและลดการสะสมของเพรียงทะเล ซึ่งมีความปลอดภัยเพราะเป็นวัสดุที่ได้รับการรับรองตามมาตรฐานการสัมผัสอาหาร ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและสัตว์ทะเล รวมทั้งทนทานต่อการใช้งานกลางแจ้งด้วยสารเติมแต่งที่ป้องกันรังสี UV ทำให้มีอายุการใช้งานนาน 25 ปี ส่วนการออกแบบและติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าเป็นนวัตกรรมของ บริษัท ผลิตไฟฟ้าและพลังงานร่วม จำกัด (CHPP) ในเครือ บมจ.โกลบอล เพาเวอร์ ซินเนอร์ยี่ (GPSC) ความท้าทายของโครงการโซลาร์ฟาร์มลอยน้ำทะเล คือต้องมีความทนทานต่อรังสี UV ความชื้น และความเค็มในทะเล สามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าได้มีคุณภาพ เป็นมิตรกับสัตว์น้ำ การติดตั้งต้องคำนึงถึงการขึ้นลงของน้ำทะเลและคลื่นลม ซึ่งก่อนจะติดตั้งโครงการ ปตท. ได้พัฒนาจนผ่านการทดสอบทั้งหมดแล้ว
นับจากนี้ ปตท. จะมีการนำไฟฟ้าใช้ในกลุ่มบริษัทเพื่อศึกษาข้อมูลการใช้งาน โดยมุ่งหวังยกระดับให้เป็นธุรกิจพลังงานรูปแบบใหม่ (New Energy Business) ของกลุ่ม เพื่อสร้างแหล่งพลังงานใหม่ที่ช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในโลกใบนี้
