การประยุกต์ใช้ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ - ผู้ผลิตไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์

แม้ว่าการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์จะได้รับผลกระทบจากกลางวันกลางคืน ฝน และฤดูกาล แต่ก็สามารถดำเนินการได้แบบกระจายศูนย์ ดังนั้นจึงเหมาะสมสำหรับแต่ละครัวเรือนที่จะผลิตไฟฟ้าแยกกัน และต้องเชื่อมต่อกับเครือข่ายจ่ายไฟฟ้า เพื่อให้แต่ละครัวเรือนสามารถขายไฟฟ้าให้กับบริษัทไฟฟ้าได้เมื่อมีไฟฟ้าเหลือเฟือ และบริษัทไฟฟ้าสามารถซื้อไฟฟ้าจากบริษัทได้เมื่อไฟฟ้าขาดแคลน เทคโนโลยีที่จะบรรลุเป้าหมายนี้ไม่ใช่เรื่องยากที่จะแก้ไข สิ่งสำคัญคือต้องมีกฎหมายคุ้มครองที่เหมาะสม ปัจจุบัน ประเทศที่พัฒนาแล้ว เช่น สหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่น ได้ออกกฎหมายที่เกี่ยวข้องเพื่อรับรองผลประโยชน์ของครัวเรือนในการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์และส่งเสริมให้ครัวเรือนผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2535 ญี่ปุ่นได้ดำเนินการเชื่อมต่อระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์เข้ากับโครงข่ายไฟฟ้าของบริษัทไฟฟ้า และบางครัวเรือนได้เริ่มติดตั้งอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แล้ว ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2537 กระทรวงการค้าระหว่างประเทศและอุตสาหกรรมของญี่ปุ่นได้ดำเนินระบบอุดหนุนสองในสามของต้นทุนการซื้ออุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับบ้านพักอาศัยแต่ละหลัง ข้อกำหนดคือต้องติดตั้งอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ให้กับครัวเรือน 1,000 หลังในปีแรก และ 70,000 หลังในปี 2000 หน่วยงานที่เกี่ยวข้องของญี่ปุ่นประเมินว่า หากครัวเรือน 80% จากทั้งหมด 21 ล้านหลังในญี่ปุ่นติดตั้งอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ จะสามารถตอบสนองความต้องการไฟฟ้าทั้งหมดของประเทศได้ 14% หรือคิดเป็น 30%-40% ของไฟฟ้าทั้งหมดในประเทศ ปัจจัยหลักที่ขัดขวางการแพร่หลายของการผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์คือต้นทุนที่สูง ระบบผลิตไฟฟ้าขนาด 3 กิโลวัตต์สำหรับความต้องการไฟฟ้าในครัวเรือนทั่วไปมีต้นทุน 6-7 ล้านเยน ไม่รวมค่าแรงติดตั้ง ผู้เชี่ยวชาญที่เกี่ยวข้องเชื่อว่าการผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์จะแพร่หลายได้อย่างแท้จริงก็ต่อเมื่อต้นทุนลดลงเหลืออย่างน้อย 1-2 ล้านเยน กุญแจสำคัญในการลดต้นทุนคือการพัฒนาประสิทธิภาพการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์และลดต้นทุนของเซลล์แสงอาทิตย์ เมื่อไม่นานมานี้ Texas Instruments และ SCE ได้ประกาศว่าพวกเขาได้พัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์แบบใหม่ โดยแต่ละหน่วยเป็นเม็ดเล็กๆ เส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 1 มิลลิเมตร กระจายตัวอย่างหนาแน่นและสม่ำเสมออยู่บนแผ่นฟอยล์อะลูมิเนียมอ่อน คล้ายกับไข่ไหมจำนวนมากที่เกาะอยู่บนกระดาษ มีหน่วยเหล่านี้ 1,700 หน่วยกระจายอยู่บนพื้นที่ประมาณ 50 ตารางเซนติเมตร คุณลักษณะของแบตเตอรี่ใหม่นี้คือ แม้ว่าประสิทธิภาพการแปลงพลังงานจะอยู่ที่เพียง 8%-10% แต่ก็มีราคาถูก นอกจากนี้ แผ่นฟอยล์อะลูมิเนียมด้านหลังยังนุ่มและแข็งแรง สามารถพับได้ตามต้องการเหมือนผ้าและทนทาน สะดวกมากในการแขวนไว้ในที่ที่มีแสงแดดเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า กล่าวกันว่า การใช้เซลล์แสงอาทิตย์แบบใหม่นี้ อุปกรณ์จะผลิตกระแสไฟฟ้าได้ในราคาเพียง 1.5 ถึง 2 ดอลลาร์สหรัฐต่อวัตต์ และต้นทุนค่าไฟฟ้าต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงก็สามารถลดลงเหลือประมาณ 14 เซนต์ ซึ่งสามารถแข่งขันกับไฟฟ้าที่ผลิตจากโรงไฟฟ้าทั่วไปได้ ทุกครอบครัวต่างติดตั้งแบตเตอรี่ชนิดนี้ไว้บนหลังคาและผนังที่รับแสงแดด และสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ 1,000 หรือ 2,000 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี ขอบเขตการใช้งาน 1. การจ่ายไฟพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับผู้ใช้: (1) แหล่งจ่ายไฟขนาดเล็กตั้งแต่ 10-100 วัตต์ ใช้ในพื้นที่ห่างไกลที่ไม่มีไฟฟ้า เช่น ที่ราบสูง เกาะ พื้นที่เลี้ยงสัตว์ ด่านรักษาชายแดน และการใช้ไฟฟ้าในชีวิตประจำวันของทหารและพลเรือน เช่น ไฟส่องสว่าง โทรทัศน์ เครื่องบันทึกเสียง เป็นต้น (2) ระบบผลิตไฟฟ้าบนหลังคาบ้านขนาด 3-5 กิโลวัตต์ที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า (3) ปั๊มน้ำพลังงานแสงอาทิตย์: แก้ปัญหาการดื่มน้ำและการชลประทานจากบ่อน้ำลึกในพื้นที่ที่ไม่มีไฟฟ้า 2. ด้านการจราจร: เช่น ไฟสัญญาณจราจร ไฟสัญญาณรถไฟ/ทางแยก ไฟสัญญาณจราจร ไฟถนน ไฟสิ่งกีดขวางบนที่สูง ตู้โทรศัพท์ไร้สายบนทางหลวง/ทางรถไฟ แหล่งจ่ายไฟสำหรับการเปลี่ยนกะบนถนนแบบไร้คนควบคุม เป็นต้น 3. ด้านการสื่อสาร: สถานีถ่ายทอดสัญญาณไมโครเวฟพลังงานแสงอาทิตย์แบบไร้คนควบคุม สถานีบำรุงรักษาสายเคเบิลใยแก้วนำแสง ระบบจ่ายไฟสำหรับการออกอากาศ/การสื่อสาร/การเรียกตัว 3. ระบบพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับโทรศัพท์เคลื่อนที่ในชนบท, เครื่องสื่อสารขนาดเล็ก, แหล่งจ่ายไฟ GPS สำหรับทหาร เป็นต้น 4. ด้านปิโตรเลียม การเดินเรือ และอุตุนิยมวิทยา: ระบบพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับการป้องกันการกัดกร่อนของท่อส่งน้ำมันและประตูอ่างเก็บน้ำ, แหล่งจ่ายไฟฉุกเฉินสำหรับแท่นขุดเจาะน้ำมัน, อุปกรณ์ตรวจจับทางทะเล, อุปกรณ์สังเกตการณ์ทางอุตุนิยมวิทยา/อุทกวิทยา เป็นต้น 5. แหล่งจ่ายไฟสำหรับโคมไฟในครัวเรือน: เช่น โคมไฟสวน, โคมไฟถนน, โคมไฟพกพา, โคมไฟตั้งแคมป์, โคมไฟปีนเขา, โคมไฟตกปลา, โคมไฟแบล็กไลท์, โคมไฟเคาะ, โคมไฟประหยัดพลังงาน เป็นต้น 6. สถานีผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์: สถานีผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบอิสระขนาด 10KW-50MW, สถานีผลิตไฟฟ้าพลังงานลม-แสงอาทิตย์ (ดีเซล) เสริม, สถานีชาร์จไฟสำหรับลานจอดรถขนาดใหญ่ต่างๆ เป็นต้น 7. อาคารพลังงานแสงอาทิตย์: การผสมผสานการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์และวัสดุก่อสร้างจะช่วยให้อาคารขนาดใหญ่ในอนาคตสามารถพึ่งพาตนเองด้านไฟฟ้าได้ ซึ่งเป็นทิศทางการพัฒนาที่สำคัญในอนาคต 8. สาขาอื่นๆ ได้แก่: (1) การใช้งานร่วมกับรถยนต์: รถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์/รถยนต์ไฟฟ้า อุปกรณ์ชาร์จแบตเตอรี่ เครื่องปรับอากาศรถยนต์ พัดลมระบายอากาศ กล่องเครื่องดื่มเย็น ฯลฯ (2) การผลิตไฮโดรเจนจากพลังงานแสงอาทิตย์และระบบผลิตพลังงานหมุนเวียนจากเซลล์เชื้อเพลิง (3) แหล่งจ่ายไฟสำหรับอุปกรณ์การกลั่นน้ำทะเล (4) ดาวเทียม ยานอวกาศ สถานีพลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศ ฯลฯ