ຄູ່ມືສົມບູນເພື່ອການເຊື່ອມຕໍ່ແຜງດູດແສງຕາເວັນເປັນລຳດັບ (Series) ແລະ ຄູ່ (Parallel) – ສຸດຍອດປະສິດທິພາບຂອງລະບົບພະລັງງານແສງຕາເວັນຂອງທ່ານ

ຂໍ້ດີທີ່ນ່າສົນໃຈທີ່ສຸດຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ແຜ່ນດູດແສງຕາເວັນຕາມລຳດັບ (series) ແລະ ຕາມຂວາງ (parallel) ຢູ່ທີ່ການສ້າງເສັ້ນທາງໄຟຟ້າຫຼາຍເສັ້ນ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ຂອງລະບົບທັງໝົດ ແລະ ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງປະສິດທິພາບດີຂຶ້ນຢ່າງມີນັກ. ຕ່າງຈາກການຈັດຕັ້ງແບບເສັ້ນດຽວ (single-string) ທີ່ສ້າງຈຸດລົ້ມເຫຼວທີ່ສຳຄັນ, ການຈັດຕັ້ງແບບ series ແລະ parallel ທີ່ອອກແບບຢ່າງຖືກຕ້ອງຈະສ້າງເສັ້ນທາງໄຟຟ້າທີ່ມີຄວາມຊ້ຳຊ້ອນ (redundant electrical routes) ເຊິ່ງຮັກສາການຜະລິດພະລັງງານໄວ້ໄດ້ເຖິງແມ່ນວ່າອຸປະກອນແຕ່ລະຊິ້ນຈະເກີດບັນຫາ ຫຼື ເຈີບປຸ່ນຈາກສະພາບແວດລ້ອມ. ຄວາມຊ້ຳຊ້ອນນີ້ເປັນສິ່ງທີ່ມີຄຸນຄ່າເປັນຢ່າງຍິ່ງໃນເວລາທີ່ເກີດເຫດການເງົາເຄື່ອນ (partial shading), ໃນເວລາທີ່ດຳເນີນການບໍາລຸງຮັກສາອຸປະກອນ, ຫຼື ເມື່ອເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງອຸປະກອນຢ່າງບໍ່ຄາດຄິດ ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ສ່ວນໜຶ່ງຂອງລະບົບຕິດຕັ້ງແຜ່ນດູດແສງຕາເວັນທັງໝົດເສີຍຫາຍໄປ. ເມື່ອເຊື່ອມຕໍ່ແຜ່ນດູດແສງຕາເວັນຕາມລຳດັບ ແລະ ຕາມຂວາງ, ວິສະວະກອນຈະຈັດແຈງແຜ່ນດູດແສງຕາເວັນຢ່າງມີເປົ້າໝາຍໄປຕາມເສັ້ນດີດ (strings) ແລະ ຊ່ອງທາງຕາມຂວາງ (parallel branches) ຈຳນວນຫຼາຍ, ເພື່ອໃຫ້ແງົ່ງທີ່ເກີດຈາກຕົ້ນໄມ້, ອາຄານ ຫຼື ສິ່ງກີດຂວາງອື່ນໆ ມີຜົນຕໍ່ພຽງແຕ່ສ່ວນໜຶ່ງຂອງລະບົບເທົ່ານັ້ນ ແທນທີ່ຈະແຜ່ລາມໄປທັງໝົດທີ່ເປັນແຖວ (arrays). ຈຸດປະສົງການອອກແບບນີ້ຍັງຂະຫຍາຍໄປເຖິງອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງອຸປະກອນ, ເນື່ອງຈາກການແບ່ງເບົາພະລັງງານໄຟຟ້າຢ່າງສົມດຸນລະຫວ່າງເສັ້ນທາງຫຼາຍເສັ້ນຈະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ເກີດຂື້ນຕໍ່ອຸປະກອນແຕ່ລະຊິ້ນ, ເຊິ່ງອາດຈະຊ່ວຍຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານທັງໝົດ ແລະ ຫຼຸດຄວາມຖີ່ທີ່ຕ້ອງປ່ຽນອຸປະກອນ. ລະບົບການຕິດຕາມທີ່ທັນສະໄໝ ແລະ ຖືກບູລະນາການເຂົ້າກັບການຈັດຕັ້ງແບບ series ແລະ parallel ຈະເຮັດໃຫ້ສາມາດຕິດຕາມປະສິດທິພາບໃນເວລາຈິງ (real-time) ໄດ້ທັງໃນລະດັບເສັ້ນດີດ (string level) ແລະ ລະດັບແຜ່ນດູດແສງຕາເວັນແຕ່ລະຊິ້ນ (individual panel level), ເພື່ອໃຫ້ຜູ້ດຳເນີນງານສາມາດປະເມີນບັນຫາທີ່ກຳລັງເກີດຂື້ນກ່ອນທີ່ມັນຈະສົ່ງຜົນຕໍ່ປະສິດທິພາບທັງໝົດຂອງລະບົບ. ຄວາມຊ້ຳຊ້ອນທີ່ມີຢູ່ໃນການເຊື່ອມຕໍ່ແຜ່ນດູດແສງຕາເວັນຕາມລຳດັບ ແລະ ຕາມຂວາງຍັງຊ່ວຍໃຫ້ການຈັດຕັ້ງເວລາບຳລຸງຮັກສາມີປະສິດທິຜົນຫຼາຍຂື້ນ, ເນື່ອງຈາກເຈົ້າໜ້າທີ່ສາມາດແຍກສ່ວນທີ່ຕ້ອງການເຮັດຄວາມສະອາດ, ການກວດສອບ ຫຼື ການຊ່ວຍເຫຼືອໄດ້ໂດຍບໍ່ຕ້ອງຢຸດການຜະລິດພະລັງງານຈາກສ່ວນອື່ນໆຂອງລະບົບ. ວິທີການນີ້ເປັນສິ່ງທີ່ມີຄຸນຄ່າເປັນຢ່າງຍິ່ງໃນການນຳໃຊ້ດ້ານການຄ້າ ແລະ ອຸດສາຫະກຳ, ໂດຍທີ່ການຜະລິດພະລັງງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງມີຜົນຕໍ່ການດຳເນີນງານທຸລະກິດ ແລະ ລາຍຮັບ. ນອກຈາກນີ້, ຜົນປະໂຫຍດດ້ານຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ຍັງຂະຫຍາຍໄປເຖິງເຫດການ cuu ອາກາດທີ່ຮຸນແຮງ, ເນື່ອງຈາກເສັ້ນທາງໄຟຟ້າທີ່ຖືກແບ່ງຢູ່ທົ່ວລະບົບຈະເຮັດໃຫ້ລະບົບມີຄວາມຕ້ານທານດີຂື້ນຕໍ່ຄວາມເສຍຫາຍທີ່ເກີດຂື້ນໃນເຂດທີ່ຈຳກັດ (localized damage) ຈາກຫີ່ງ, ລົມ ຫຼື ວັດຖຸຕ່າງໆ ທີ່ອາດຈະເຮັດໃຫ້ແຜ່ນດູດແສງຕາເວັນເປັນຊິ້ນໆ ຫຼື ສ່ວນນ້ອຍໆ ຂອງແຖວເສີຍຫາຍ, ແຕ່ຍັງຮັກສາສ່ວນໃຫຍ່ຂອງລະບົບໃຫ້ຢູ່ໃນສະຖານະການທີ່ເຮັດວຽກ ແລະ ຜະລິດພະລັງງານໄດ້ຕໍ່ໄປ.

ການເຊື່ອມຕໍ່ແຜງດູດຊັບພະຍາກອນແສງຕາເວັນທີ່ເປັນລຳດັບ (series) ແລະ ຄູ່ song (parallel) ໃຫ້ຄວາມສາມາດໃນການຄວບຄຸມຄຸນສົມບັດຂອງຄວາມຕ້ານຟີ້ນ (voltage) ແລະ ປະຈຸບັນ (current) ເຖິງຂີດສູງສຸດ, ເຮັດໃຫ້ຜູ້ອອກແບບລະບົບສາມາດປັບແຕ່ງພາລາມິເຕີດ້ານໄຟຟ້າໃຫ້ເໝາະສົມກັບການນຳໃຊ້ທີ່ເປັນເອກະລັກ, ຂໍ້ກຳນົດຂອງເຄື່ອງປ່ຽນແປງ (inverter) ແລະ ມາດຕະຖານການເຊື່ອມຕໍ່ເຂົ້າກັບເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ. ຄວາມສາມາດໃນການຈັດການດ້ານໄຟຟ້າຢ່າງແນ່ນອນນີ້ເປັນຂໍ້ດີອັນສຳຄັນທີ່ສຸດ ເຊິ່ງສົ່ງຜົນໂດຍກົງຕໍ່ການເກັບກິນພະລັງງານທີ່ດີຂຶ້ນ, ການສູນເສຍທີ່ຫຼຸດລົງ ແລະ ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ທີ່ດີຂຶ້ນຂອງລະບົບໃນສະຖານະການຕິດຕັ້ງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ການເຊື່ອມຕໍ່ແບບລຳດັບ (series) ເຮັດວຽກໄດ້ດີເລີດໃນການຄູນຄວາມຕ້ານຟີ້ນ, ໂດຍການລວມຄວາມຕ້ານຟີ້ນຂອງແຕ່ລະແຜງເຂົ້າດ້ວຍກັນເພື່ອສ້າງຄວາມຕ້ານຟີ້ນລະບົບທີ່ສູງຂຶ້ນ ເຊິ່ງເໝາະສົມກັບຂໍ້ກຳນົດການປ້ອນຂອງເຄື່ອງປ່ຽນແປງ (inverter input specifications) ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍທີ່ເກີດຈາກປະຈຸບັນທີ່ເດີນຜ່ານເສັ້ນທາງໄຟຟ້າທັງໝົດ. ໂດຍການຮັກສາລະດັບປະຈຸບັນໃຫ້ຄົງທີ່ໃນເວລາທີ່ເພີ່ມຄວາມຕ້ານຟີ້ນ, ການຈັດແບບແບບລຳດັບ (series configurations) ໃຫ້ຄວາມເປັນໄປໄດ້ໃນການໃຊ້ເສັ້ນລວມ (conductors) ທີ່ມີຂະໜາດເລັກກວ່າໃນໄລຍະທາງທີ່ຍາວຂຶ້ນ, ເຮັດໃຫ້ຕົ້ນທຶນວັດສະດຸລົດລົງ ແລະ ການສູນເສຍທີ່ເກີດຈາກຄວາມຕ້ານ (resistive losses) ລົດລົງດ້ວຍ, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງທີ່ຈະຫຼຸດຜ່ອນປະສິດທິພາບທັງໝົດຂອງລະບົບ. ສ່ວນການເຊື່ອມຕໍ່ແບບຄູ່ song (parallel) ແລ້ວຈະຮັກສາຄວາມຕ້ານຟີ້ນໃຫ້ຄົງທີ່ ແຕ່ຈະລວມການປະກອບຂອງປະຈຸບັນຈາກແຜງຫຼາຍໆ ແຜງເຂົ້າດ້ວຍກັນ, ເຮັດໃຫ້ການສົ່ງພະລັງງານມີຄວາມແຂງແຮງ ແລະ ມີຄວາມສະຖຽນຢູ່ຕະຫຼອດເວລາ ເຖິງແມ່ນວ່າຈະຢູ່ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂອງແສງຕາເວັນ (irradiance) ທີ່ປ່ຽນແປງ ຫຼື ໃນສະຖານະການທີ່ມີການບັງເງົາເພີ່ງເທົ່ານັ້ນ (partial shading scenarios). ເມື່ອເຊື່ອມຕໍ່ແຜງດູດຊັບພະຍາກອນແສງຕາເວັນທັງແບບລຳດັບ (series) ແລະ ແບບຄູ່ song (parallel), ການອອກແບບລະບົບທີ່ສຸດຄວາມສັບສົນຈະນຳໃຊ້ທັງສອງວິທີເຂົ້າກັບກັນເພື່ອບັນລຸຄຸນສົມບັດດ້ານໄຟຟ້າທີ່ດີທີ່ສຸດ ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບໃນການຖ່າຍໂອນພະລັງງານສູງສຸດ ແລະ ຮັກສາສະພາບການປະຕິບັດງານທີ່ປອດໄພໄວ້ດ້ວຍ. ວິທີການເຮັດວຽກທັງສອງຮູບແບບນີ້ (dual-mode approach) ໃຫ້ວິສະວະກອນສາມາດສ້າງຮູບແບບຄວາມຕ້ານຟີ້ນ ແລະ ປະຈຸບັນທີ່ເປັນເອກະລັກ ເຊິ່ງເໝາະສົມຢ່າງແທ້ຈິງກັບຂໍ້ກຳນົດຂອງເຄື່ອງປ່ຽນແປງ (inverter requirements), ລະບົບທີ່ໃຊ້ໃນການທຳງານການທຳງານຂອງແບັດເຕີຣີ່ (battery charging systems), ຫຼື ການນຳໃຊ້ໂດຍກົງກັບພາກສ່ວນທີ່ໃຊ້ພະລັງງານ (direct-load applications) ໂດຍບໍ່ຈຳເປັນຕ້ອງໃຊ້ອຸປະກອນປ່ຽນແປງຄວາມຕ້ານຟີ້ນເພີ່ມເຕີມ. ຄວາມແນ່ນອນທີ່ສາມາດບັນລຸໄດ້ຈາກການເຊື່ອມຕໍ່ແຜງດູດຊັບພະຍາກອນແສງຕາເວັນທັງແບບລຳດັບ (series) ແລະ ແບບຄູ່ song (parallel) ຍັງເຮັດໃຫ້ລະບົບສາມາດປັບປຸງ ຫຼື ຂະຫຍາຍໄດ້ໃນອະນາຄົດອີກດ້ວຍ, ເນື່ອງຈາກສາມາດເພີ່ມສາຍ (strings) ຫຼື ຊ່ອງທາງຄູ່ song (parallel branches) ເພີ່ມເຕີມເຂົ້າໄປໃນລະບົບໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ຄວາມສົມດຸນດ້ານໄຟຟ້າທີ່ມີຢູ່ເດີມເສຍຫາຍ ຫຼື ຈຳເປັນຕ້ອງປ່ຽນເຄື່ອງປ່ຽນແປງ (inverter) ໃໝ່. ເຄື່ອງໄຟຟ້າທີ່ທັນສະໄໝ (Modern power electronics), ລວມທັງເຄື່ອງຄວບຄຸມຈຸດທີ່ມີພະລັງງານສູງສຸດ (maximum power point tracking controllers) ແລະ ເຄື່ອງປັບປຸງເຖິງລະດັບສາຍ (string-level optimizers), ຈະເຮັດວຽກຮ່ວມກັນຢ່າງເປັນເນື້ອເດີຍວກັບການຈັດແບບແບບລຳດັບ (series) ແລະ ຄູ່ song (parallel) ເພື່ອດຶງເອົາພະລັງງານທີ່ມີຢູ່ທັງໝົດໃຫ້ໄດ້ສູງສຸດໃນທຸກໆສະພາບການປະຕິບັດງານ, ເຮັດໃຫ້ການປັບປຸງຄວາມຕ້ານຟີ້ນ ແລະ ປະຈຸບັນສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຜົນດີທີ່ວັດວາງໄດ້ຈິງໃນດ້ານການຜະລິດພະລັງງານ ແລະ ອັດຕາຜົນຕອບແທນຂອງລະບົບ (system return on investment).

ຄວາມສາມາດໃນການຂະຫຍາຍຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ແຜ່ນດູດແສງຕາເວັນເປັນລຳດັບ (series) ແລະ ຕີ່ກັນ (parallel) ແມ່ນເປັນຂໍ້ໄດ້ປຽດທີ່ປ່ຽນແປງທັງໝົດ ເຊິ່ງສາມາດຮອງຮັບທຸກສິ່ງທີ່ເລີ່ມຈາກການຕິດຕັ້ງໃນບ້ານທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍ ໄປຈົນເຖິງຟາມພະລັງງານແສງຕາເວັນຂະໜາດໃຫຍ່ທີ່ໃຊ້ໃນລະດັບເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ ໂດຍທີ່ຮັກສາມາດຕະຖານດ້ານປະສິດທິພາບ ແລະ ຫຼັກການອອກແບບໃຫ້ຄົງທີ່. ຄວາມຫຼາກຫຼາຍນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ຜູ້ອອກແບບລະບົບສາມາດສ້າງວິທີແກ້ໄຂທີ່ເໝາະສົມຕາມຄວາມຕ້ອງການຢ່າງເປັນສະເພາະ ເຊິ່ງສອດຄ່ອງກັບພື້ນທີ່ທີ່ມີຢູ່ ຄວາມຕ້ອງການດ້ານພະລັງງານ ຂອບເຂດດ້ານງົບປະມານ ແລະ ແຜນການຂະຫຍາຍໃນອະນາຄົດ ໂດຍບໍ່ຕ້ອງເສຍເປື່ອນປະສິດທິພາບ ຫຼື ຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້. ສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນບ້ານ ມີຂໍ້ດີທີ່ສາມາດເລືອກຈັດແຈງແຜ່ນດູດແສງຕາເວັນໃຫ້ເໝາະສົມກັບອຸປະສັງຄະຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ອຸປະສັງຄະທີ່ຢູ່ເທິງຫຼັງຄາ ໄຟເຜົາ ຊ່ອງລະບາຍອາກາດ ແລະ ລັກສະນະດ້ານສະຖາປັດຕະຍະກຳ ໂດຍການເລືອກໃຊ້ການເຊື່ອມຕໍ່ແບບລຳດັບ ແລະ ຕີ່ກັນຢ່າງມີເປົ້າໝາຍ ເພື່ອເພີ່ມການຜະລິດພະລັງງານໃຫ້ສູງສຸດໃນພື້ນທີ່ທີ່ຈຳກັດ. ສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນເຂດທຸລະກິດ ການຂະຫຍາຍນີ້ຖືກນຳໃຊ້ເພື່ອສ້າງຍຸດທະສາດການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດເປັນຂັ້ນຕອນ ໂດຍທີ່ການຕິດຕັ້ງລະບົບເບື້ອງຕົ້ນສາມາດຂະຫຍາຍໄດ້ຢ່າງເປັນລະບົບຜ່ານການເພີ່ມສາຍເຊື່ອມຕໍ່ແບບລຳດັບເພີ່ມເຕີມ ຫຼື ສາຍຕີ່ກັນເພີ່ມເຕີມ ເມື່ອຄວາມຕ້ອງການດ້ານພະລັງງານເພີ່ມຂຶ້ນ ຫຼື ເມື່ອມີທຶນທີ່ພ້ອມໃຊ້. ໃນເວລາທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ແຜ່ນດູດແສງຕາເວັນເປັນລຳດັບ ແລະ ຕີ່ກັນ ຜູ້ອອກແບບສາມາດຮັບເອົາແຜ່ນດູດແສງຕາເວັນທີ່ມີປະເພດ ພະລັງງານ (wattage) ແລະ ຜູ້ຜະລິດທີ່ແຕກຕ່າງກັນໄດ້ໃນການຕິດຕັ້ງດຽວກັນ ໂດຍການປົບສົມດຸນລັກສະນະດ້ານໄຟຟ້າຢ່າງລະມັດລະວັງທັງໃນແຕ່ລະສາຍລຳດັບ ແລະ ກຸ່ມຕີ່ກັນ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມີຄວາມຫຼາກຫຼາຍໃນການຈັດຊື້ ສະເໝືອນກັບການຫຼຸດຜ່ອນຕົ້ນທຶນ ແລະ ປັບປຸງການເຂົ້າເຖິງສ່ວນປະກອບ. ຄວາມຫຼາກຫຼາຍໃນການອອກແບບນີ້ຍັງຂະຫຍາຍໄປຫາສະຖານທີ່ທີ່ມີຄວາມທ້າທາຍໃນການຕິດຕັ້ງ ເຊັ່ນ: ເຂດທີ່ມີຮູບຮ່າງບໍ່ປົກກະຕິ ສ່ວນຕ່າງໆຂອງຫຼັງຄາຫຼາຍແຫ່ງ ແລະ ລະບົບທີ່ຕິດຕັ້ງຢູ່ເທິງດິນທີ່ມີທິດທາງ ຫຼື ມຸມເອີ້ງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຄວາມສາມາດໃນການຂະຫຍາຍທີ່ມີຢູ່ໃນການເຊື່ອມຕໍ່ແຜ່ນດູດແສງຕາເວັນເປັນລຳດັບ ແລະ ຕີ່ກັນຍັງຊ່ວຍໃຫ້ການເຊື່ອມຕໍ່ກັບລະບົບໄຟຟ້າທີ່ແຕກຕ່າງກັນໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ ເລີ່ມຈາກການເຊື່ອມຕໍ່ເຂົ້າກັບເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າທີ່ງ່າຍດາຍ ໄປຈົນເຖິງລະບົບໄຟຟ້ານ້ອຍ (microgrids) ທີ່ສັບສົນ ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍການເກັບພະລັງງານໃນແບັດເຕີຣີ້ ເຄື່ອງສ້າງໄຟຟ້າສຳຮອງ ແລະ ຈຸດໃຊ້ພະລັງງານຫຼາຍຈຸດ. ຄວາມສາມາດໃນການປ້ອງກັນອະນາຄົດ (future-proofing) ແມ່ນອີກດ້ານໜຶ່ງທີ່ສຳຄັນຂອງຄວາມສາມາດໃນການຂະຫຍາຍນີ້ ເນື່ອງຈາກລະບົບທີ່ຖືກອອກແບບຢ່າງຖືກຕ້ອງທັງໃນຮູບແບບລຳດັບ ແລະ ຕີ່ກັນສາມາດຮັບເອົາການອັບເກຣດເຕັກໂນໂລຊີ ການປັບປຸງປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການດ້ານພະລັງງານທີ່ປ່ຽນແປງໄດ້ໂດຍບໍ່ຈຳເປັນຕ້ອງອອກແບບລະບົບທັງໝົດໃໝ່. ລັກສະນະແບບມ໋ອດູລ (modular) ຂອງການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດເຫຼົ່ານີ້ຍັງຊ່ວຍໃຫ້ທີມງານບໍາຮຸ້ນສາມາດເຮັດວຽກກັບສ່ວນຕ່າງໆເປັນສະເພາະ ໂດຍທີ່ຍັງຮັກສາການຜະລິດພະລັງງານຈາກເຂດອື່ນໆທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບໄວ້ໄດ້ ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນເວລາທີ່ລະບົບບໍ່ສາມາດໃຊ້ງານໄດ້ (downtime) ແລະ ປັບປຸງຄວາມພ້ອມໃຊ້ງານຂອງລະບົບທັງໝົດ ໃນໄລຍະເວລາທີ່ໃຊ້ງານທີ່ມັກຈະຍາວກວ່າ 25 ປີ.