ເຄື່ອງປ່ຽນແປງໄຟຟ້າຈຸລະພາກຮ່ວມ: ວິທີການທີ່ທັນສະໄໝສຳລັບການເກັບຮັກສາພະລັງງານແສງຕາເວັນ ແລະ ການປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງແຜ່ນແສງຕາເວັນ

ມີຄືນິກິນເວີເຕີ້ຮ່ວມທີ່ປະຫຼາດສຳລັບການໃຊ້ງານໃນບ້ານ ແລະ ທຸລະກິດ ໄດ້ປະຕິວັດລະບົບພະລັງງານຜ່ານຄວາມສາມາດໃນການບູລະນາການຈັດເກັບພະລັງງານຢ່າງສູງສຳລັບການເຊື່ອມຕໍ່ແບດເຕີຣີ້ເຂົ້າກັບການຜະລິດພະລັງງານແສງຕາເວັນຢ່າງເປັນເອກະລາດ ໃນເວທີອັດຈະລິຍະທີ່ມີປັນຍາ. ການບູລະນາການນີ້ໄດ້ກຳຈັດຄວາມຈຳເປັນໃນການໃຊ້ເວີເຕີ້ແບດເຕີຣີ້ແຍກຕ່າງຫາກ ແລະ ການຈັດຕັ້ງລະບົບເຄື່ອງໄຟຟ້າທີ່ສັບສົນ ທີ່ມັກຈະເຮັດໃຫ້ການຕິດຕັ້ງລະບົບພະລັງງານແສງຕາເວັນຮ່ວມກັບການຈັດເກັບພະລັງງານເປັນເລື່ອງຍາກ. ລະບົບຈັດການແບດເຕີຣີ້ທີ່ທັນສະໄໝຈະຕິດຕາມ ແລະ ສົ່ງເສີມວົງຈອນການຊາດແບດເຕີຣີ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ເພື່ອຮັບປະກັນອາຍຸການໃຊ້ງານສູງສຸດຂອງແບດເຕີຣີ້ ໂດຍຍັງຮັກສາປະສິດທິພາບໃນລະດັບທີ່ດີທີ່ສຸດໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ອັລກົຣິດທຶມການຊາດທີ່ມີປັນຍາຈະປັບການລົ້ມເຫຼວຂອງພະລັງງານໂດຍອັດຕະໂນມັດຕາມການຜະລິດພະລັງງານແສງຕາເວັນ, ຮູບແບບການບໍລິໂພກພະລັງງານ ແລະ ສະພາບຂອງເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ. ໃນເວລາທີ່ມີແສງຕາເວັນຈະເຂັ້ມແຂງທີ່ສຸດ, ພະລັງງານແສງຕາເວັນທີ່ເຫຼືອຈະຖືກນຳໄປຊາດແບດເຕີຣີ້ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ໄວ້ ແລະ ພ້ອມກັນນີ້ກໍຈະສະໜອງພະລັງງານໃຫ້ກັບອຸປະກອນໃນບ້ານ ຫຼື ທຸລະກິດ. ເມື່ອການຜະລິດພະລັງງານແສງຕາເວັນຫຼຸດລົງ ຫຼື ຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານເກີນກວ່າການຜະລິດ, ລະບົບຈະປ່ຽນໄປໃຊ້ພະລັງງານຈາກແບດເຕີຣີ້ຢ່າງລຽບງ່າຍ ໂດຍບໍ່ມີການຂັດຂວາງຕໍ່ກັບອຸປະກອນ ຫຼື ເຄື່ອງຈັກທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຢູ່. ຄວາມສາມາດໃນການປ່ຽນແປງອັດຕະໂນມັດນີ້ຈະຮັບປະກັນການສະໜອງພະລັງງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນເວລາທີ່ເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າເກີດຂໍ້ຂັດຂ້ອງ, ໂດຍຮັກສາລະບົບທີ່ສຳຄັນເຊັ່ນ: ການເກັບຮັກສາອາຫານ, ການສະຫວ່າງ, ອຸປະກອນສື່ສານ ແລະ ອຸປະກອນທາງການແພດ. ຄຸນສົມບັດການບູລະນາການການຈັດເກັບພະລັງງານມີບົດບັນຍັດຄວາມປອດໄພທີ່ທັນສະໄໝ ເຊັ່ນ: ການປ້ອງກັນການຊາດເກີນ, ການຕິດຕາມອຸນຫະພູມ, ແລະ ຟັງຊັນການຕັດການເຊື່ອມຕໍ່ອັດຕະໂນມັດ ເພື່ອປ້ອງກັນຄວາມເສຍຫາຍຕໍ່ເວີເຕີ້ ແລະ ລະບົບແບດເຕີຣີ້ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່. ການປ້ອງກັນການເກີດໄຟຟ້າລົ້ມເຫຼວທີ່ມີຢູ່ໃນຕົວ ແລະ ສະວິດຊ໌ການແຍກຈະຮັບປະກັນການເຮັດວຽກທີ່ປອດໄພໃນເວລາທີ່ດຳເນີນການບໍາລຸງຮັກສາ ແລະ ໃນສະຖານະການฉຸກເຮີບ. ການອອກແບບແບບມ໋ອດູລາຈະເຮັດໃຫ້ການຂະຫຍາຍຄວາມຈຸກຂອງແບດເຕີຣີ້ເປັນເລື່ອງງ່າຍ ເມື່ອຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານເພີ່ມຂຶ້ນ ຫຼື ເມື່ອເຕັກໂນໂລຊີແບດເຕີຣີ້ມີການພັດທະນາ, ເຊິ່ງຈະປ້ອງກັນການລົງທຶນເບື້ອງຕົ້ນ ແລະ ໃຫ້ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນສຳລັບການອັບເກຣດໃນອະນາຄົດ. ຄຸນສົມບັດການຕິດຕາມໃນເວລາຈິງຈະໃຫ້ຂໍ້ມູນລະອຽດກ່ຽວກັບສຸຂະພາບຂອງແບດເຕີຣີ້, ວົງຈອນການຊາດ, ແລະ ປະສິດທິພາບທັງໝົດຂອງລະບົບການຈັດເກັບພະລັງງານ, ເຊິ່ງຈະຊ່ວຍໃຫ້ການບໍາລຸງຮັກສາທີ່ຄາດການໄດ້ ແລະ ສູງສຸດເອຟີກີ້ເວີ (ROI) ຜ່ານຍຸດທະສາດການຈັດການພະລັງງານທີ່ດີທີ່ສຸດ.

ມີຄູ່ມືອິນເວີຣ໌ເຕີ້ ແບບຮ່ວມ (hybrid micro inverter) ທີ່ປະກອບດ້ວຍເທັກໂນໂລຢີການເພີ່ມປະສິດທິຜົນພະລັງງານໃນລະດັບແຖວແສງຕາເວັນ (panel-level power optimization) ອັນທີ່ປະຫວັດສາດ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການເກັບກິນພະລັງງານຈາກແຕ່ລະແຖວແສງຕາເວັນແຕ່ລະແຜ່ນມີປະສິດທິຜົນສູງສຸດ ແລະ ມີປະສິດທິພາບດີກວ່າລະບົບອິນເວີຣ໌ເຕີ້ແບບສາຍ (string inverter systems) ທີ່ໃຊ້ງານທົ່ວໄປ. ວິທີການເພີ່ມປະສິດທິຜົນຂັ້ນສູງນີ້ ໄດ້ແກ້ໄຂບັນຫາທີ່ເກີດຂຶ້ນທົ່ວໄປໃນການຕິດຕັ້ງລະບົບແສງຕາເວັນ ເຊັ່ນ: ການບັງເງົາເພີ່ງເທົ່ານຶ່ງ, ຄວາມບໍ່ເຂົ້າກັນກັນຂອງແຖວແສງຕາເວັນ, ຄວາມແຕກຕ່າງດ້ານທິດທາງການຕິດຕັ້ງ, ແລະ ຄວາມປ່ຽນແປງດ້ານປະສິດທິຜົນທີ່ເກີດຈາກອາຍຸການຂອງແຖວແສງຕາເວັນ ເຊິ່ງມັກຈະເຮັດໃຫ້ປະສິດທິຜົນທັງໝົດຂອງລະບົບລົດຕ່ຳລົງ. ເທັກໂນໂລຢີການຕິດຕາມຈຸດພະລັງງານສູງສຸດ (Maximum Power Point Tracking - MPPT) ທີ່ຖືກບູລະນາການໄວ້ໃນຕົວ ຈະເຮັດວຽກຢ່າງເອກະລາດສຳລັບແຕ່ລະແຖວແສງຕາເວັນ ໂດຍການປັບປຸງເງື່ອນໄຂການເຮັດວຽກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ເພື່ອດຶງເອົາພະລັງງານທີ່ດີທີ່ສຸດ ໂດຍບໍ່ຄຳນຶງເຖິງສະພາບແວດລ້ອມ ຫຼື ລັກສະນະການເຮັດວຽກຂອງແຕ່ລະແຖວແສງຕາເວັນ. ໃນເວລາທີ່ລະບົບສາຍແບບດັ້ງເດີມມີການຫຼຸດລົງຂອງຜົນຜະລິດເນື່ອງຈາກແຖວແສງຕາເວັນໜຶ່ງທີ່ເຮັດວຽກບໍ່ດີ ລະບົບອິນເວີຣ໌ເຕີ້ແບບຮ່ວມຈະຮັກສາປະສິດທິຜົນສູງສຸດໄວ້ໄດ້ໃນທຸກໆແຖວທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບ. ຄວາມເອກະລາດໃນລະດັບແຖວນີ້ ສາມາດເພີ່ມການຜະລິດພະລັງງານທັງໝົດໄດ້ 20-30% ໃນການຕິດຕັ້ງທີ່ມີບັນຫາການບັງເງົາ, ການຈັດທິດທາງຂອງແຖວແສງຕາເວັນທີ່ປະກອບດ້ວຍທິດທາງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ຫຼື ຄວາມເອີ້ງຂອງຫຼັງຄາທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ເທັກໂນໂລຢີການເພີ່ມປະສິດທິຜົນນີ້ ບໍ່ໄດ້ຈຳກັດຢູ່ເທິງພຽງການປ່ຽນຮູບແບບພະລັງງານເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງລວມເຖິງການວິເຄາະການປະສິດທິຜົນແບບທຳນາຍລ່ວງໆ ແລະ ລະບົບຄວບຄຸມທີ່ສາມາດປັບຕົວໄດ້. ລະບົບອັດຈະລິຍະນີ້ ຈະຮຽນຮູ້ຈາກຂໍ້ມູນການປະສິດທິຜົນໃນອະດີດ, ລັກສະນະສະພາບອາກາດ, ແລະ ການປ່ຽນແປງຕາມລະດູການ ເພື່ອທຳນາຍເງື່ອນໄຂການເຮັດວຽກທີ່ດີທີ່ສຸດ ແລະ ປັບຄ່າພາລາມິເຕີຂອງລະບົບລ່ວງໆ ເພື່ອໃຫ້ບັນລຸປະສິດທິຜົນສູງສຸດ. ເທັກໂນໂລຢີນີ້ ສາມາດປັບຕົວອັດຕະໂນມັດເພື່ອຊົດເຊີຍການເສື່ອມສະພາບຂອງແຖວແສງຕາເວັນ, ການເກີດຝຸ່ນເຂົ້າມາເກັບຢູ່ທີ່ເທິງແຖວ, ແລະ ຂໍ້ບົກເບື່ອນນ້ອຍໆທີ່ເກີດຂຶ້ນຕາມເວລາ ເພື່ອຮັກສາການຜະລິດພະລັງງານໃຫ້ຄົງທີ່ຕະຫຼອດອາຍຸການການໃຊ້ງານຂອງລະບົບ. ຄວາມສາມາດດ້ານການວິເຄາະເບື້ອງລຸ້ມທີ່ທັນສະໄໝ ຈະຕິດຕາມຄຸນລັກສະນະດ້ານໄຟຟ້າຂອງແຕ່ລະແຖວແສງຕາເວັນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ເພື່ອກຳນົດບັນຫາທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນ ເຊັ່ນ: ຈຸດຮ້ອນ (hot spots), ບັນຫາການເຊື່ອມຕໍ່, ຫຼື ລັກສະນະການເສື່ອມສະພາບ ກ່ອນທີ່ບັນຫາເຫຼົ່ານີ້ຈະສົ່ງຜົນກະທົບຢ່າງຮຸນແຮງຕໍ່ປະສິດທິຜົນ. ວິທີການຕິດຕາມເປັນລ່ວງໆນີ້ ສາມາດຊ່ວຍໃຫ້ການດຳເນີນການບຳລຸງຮັກສາເປັນໄປຢ່າງເປົ້າໝາຍ ແລະ ປ້ອງກັນບັນຫານ້ອຍໆຈາກການພັດທະນາເປັນຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງລະບົບທີ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ. ຂໍ້ມູນການປະສິດທິຜົນລະອຽດທີ່ຖືກເກັບກິນໃນລະດັບແຖວແສງຕາເວັນ ສະເໜີຂໍ້ມູນທີ່ມີຄຸນຄ່າສຳລັບການເພີ່ມປະສິດທິຜົນລະບົບ, ການຮ້ອງຂໍການຮັບປະກັນ, ແລະ ການທຳນາຍປະສິດທິຜົນໃນໄລຍະຍາວ ເພື່ອຮັບປະກັນວ່າການລົງທຶນໃນລະບົບແສງຕາເວັນຈະໃຫ້ຜົນຕອບແທນສູງສຸດ ແລະ ສະເໜີຄວາມງ່າຍດາຍໃນການບຳລຸງຮັກສາ ແລະ ການແກ້ໄຂບັນຫາຂອງລະບົບ.

ມີຄຸນສົມບັດຂອງເຄື່ອງປ່ຽນແປງໄຟຟ້າຮ່ວມ (hybrid micro inverter) ທີ່ມີຄວາມທັນສະໄໝສູງ ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍຄວາມສາມາດໃນການສື່ສານ ແລະ ການຕິດຕາມລະບົບເຄື່ອງໄຟຟ້າອັຈລິຍະ (smart grid) ທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ການເຊື່ອມຕໍ່ເຂົ້າກັບໂຄງສ້າງໄຟຟ້າທີ່ທັນສະໄໝໄດ້ຢ່າງລຽບງ່າຍ ແລະໃຫ້ທັດສະນະຄະຕິທີ່ຊັດເຈນຕໍ່ທັງລະບົບ ແລະ ຕົວເລືອກໃນການຄວບຄຸມ. ຄຸນສົມບັດການສື່ສານຂັ້ນສູງເຫຼົ່ານີ້ສະໜັບສະໜູນໂປຣໂທຄອນຫຼາຍຮູບແບບ ເຊັ່ນ: Wi-Fi, ເຄື່ອງສື່ສານຜ່ານເຄືອຂ່າຍເຄື່ອງໄຟຟ້າມືຖື (cellular), ແລະ ການສື່ສານຜ່ານເສັ້ນໄຟຟ້າ (power line communication) ເພື່ອຮັບປະກັນການຖ່າຍໂອນຂໍ້ມູນທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ ແລະ ການຈັດການລະບົບຈາກໄລຍະໄກ ໂດຍບໍ່ຄຳນຶງເຖິງສະຖານທີ່ຕິດຕັ້ງ ຫຼື ຂໍ້ຈຳກັດດ້ານການເຊື່ອມຕໍ່. ລະບົບຕິດຕາມທີ່ຖືກບູລະນາການເຂົ້າໃນລະບົບໃຫ້ການເຂົ້າເຖິງຂໍ້ມູນດ້ານປະສິດທິພາບຂອງລະບົບໃນເວລາຈິງ ເຊິ່ງລວມເຖິງ: ຜົນຜະລິດຂອງແຕ່ລະແຜ່ນເຊີນເຄີ (individual panel output), ສະຖານະການຂອງຖ້ານ້ຳມັນ (battery status), ຮູບແບບການບໍລິໂພກພະລັງງານ (energy consumption patterns), ແລະ ຂໍ້ມູນການເຊື່ອມຕໍ່ກັບເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ (grid interaction data) ຜ່ານແອັບຯລິເຄີຊັ້ນທີ່ໃຊ້ງ່າຍໃນມືຖື ແລະ ແຜ່ນຈໍສະແດງຜົນທີ່ເຂົ້າເຖິງໄດ້ຜ່ານເວັບ. ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ກັບເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າອັຈລິຍະ (smart grid compatibility) ໃຫ້ຄວາມສາມາດໃນການເຂົ້າຮ່ວມໃນໂປຣແກຣມຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການ (demand response programs), ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຕາມເວລາໃຊ້ງານ (time-of-use optimization), ແລະ ລະບົບວັດແທກພະລັງງານທີ່ສົ່ງຄືນ (net metering arrangements) ເພື່ອເພີ່ມຜົນປະໂຫຍດດ້ານການເງິນຈາກການລົງທຶນໃນພະລັງງານສູງ. ລະບົບຈະປັບການເກັບຮັກສາ ແລະ ການບໍລິໂພກພະລັງງານອັດຕະໂນມັດຕາມໂຄງສ້າງອັດຕາຄ່າໄຟຟ້າຂອງບໍລິສັດຜູ້ສະໜອງໄຟຟ້າ ໂດຍການເກັບຮັກສາພະລັງງານສ່ວນເຫຼືອໄວ້ໃນເວລາທີ່ອັດຕາຄ່າຕ່ຳ ແລະ ໃຊ້ພະລັງງານຈາກຖ້ານ້ຳມັນໃນເວລາທີ່ອັດຕາຄ່າສູງເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍດ້ານໄຟຟ້າ. ອັລກົຣິດທຶມການທຳนายຂັ້ນສູງຈະປະກອບດ້ວຍຂໍ້ມູນດ້ານອາກາດ, ຂໍ້ມູນປະຫວັດສາດດ້ານປະສິດທິພາບ, ແລະ ຮູບແບບການບໍລິໂພກເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບໃນການຕັດສິນໃຈການຈັດການພະລັງງານ ແລະ ເພີ່ມອັດຕາການໃຊ້ພະລັງງານດ້ວຍຕົວເອງ (self-consumption rates). ຄວາມສາມາດດ້ານການສື່ສານຍັງຂະຫຍາຍໄປຫາໆຫນ້າທີ່ການສະໜັບສະໜູນເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ ເຊັ່ນ: ການຄວບຄຸມຄ່າຄວາມດັນ (voltage regulation), ການຕອບສະໜອງຄວາມຖີ່ (frequency response), ແລະ ການບໍລິການປັບສະຖຽນລະບົບເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ (grid stabilization services) ເຊິ່ງອາດຈະເປັນເງື່ອນໄຂໃນການເຂົ້າຮ່ວມໂປຣແກຣມເງິນເພີ່ມເຕີມ. ຄຸນສົມບັດເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າອັຈລິຍະເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ເຈົ້າຂອງອາຄານສາມາດຮັບຜົນປະໂຫຍດຈາກໂອກາດໃໝ່ໆໃນຕະຫຼາດພະລັງງານ ແລະ ຊ່ວຍສ້າງຄວາມສະຖຽນ ແລະ ປະສິດທິພາບໃຫ້ແກ່ເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າທັງໝົດ. ລະບົບຕິດຕາມຍັງໃຫ້ການເຕືອນອັດຕະໂນມັດສຳລັບຄວາມຕ້ອງການການບໍາລຸງຮັກສາລະບົບ, ຄວາມຜິດປົກກະຕິດ້ານປະສິດທິພາບ, ແລະ ບັນຫາທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນ ເພື່ອໃຫ້ການຈັດການລະບົບເປັນໄປຢ່າງທັນເວລາ ແລະ ປ້ອງກັນການຢຸດເຄື່ອງຢ່າງບໍ່ເປັນທີ່ຄາດຄິດ. ການວິເຄາະລະອອງດ້ານການຜະລິດ ແລະ ການບໍລິໂພກພະລັງງານຊ່ວຍໃຫ້ຜູ້ໃຊ້ເຂົ້າໃຈຮູບແບບການໃຊ້ພະລັງງານຂອງຕົນ, ຊ່ວຍເຫັນໂອກາດໃນການປັບປຸງປະສິດທິພາບ, ແລະ ຕັດສິນໃຈຢ່າງມີຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບການໃຊ້ພະລັງງານ ແລະ ການຂະຫຍາຍລະບົບ. ໂປຣໂທຄອນການສື່ສານທີ່ມີຄວາມປອດໄພຈະປ້ອງກັນຂໍ້ມູນລະບົບທີ່ອ່ອນໄຫວ ໃນເວລາທີ່ຍັງເປີດໃຫ້ການເຂົ້າເຖິງຈາກໄລຍະໄກທີ່ໄດ້ຮັບອະນຸຍາດ ເພື່ອການຊ່ວຍເຫຼືອດ້ານເຕັກນິກ, ການອັບເດດລະບົບ, ແລະ ການປັບປຸງປະສິດທິພາບ, ເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ຂອງລະບົບໃນໄລຍະຍາວ ແລະ ປະສິດທິພາບທີ່ດີທີ່ສຸດຕະຫຼອດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງການຕິດຕັ້ງ.