ชุดการเรียนรู้พลังงานทดแทน

คำนำ

เอกสารประกอบการเรียนชุดนจ้ี ดั ทำขึ้นเพือ่ พฒั นาการเรยี นรู้ของผู้เรียน กล่มุ สาระทักษะการ
เรยี นรู้ วชิ าพลังงานทดแทน รหัส พว02003 ระดบั มธั ยมศกึ ษาตอนปลาย ประกอบดว้ ยเอกสารประกอบ
การเรยี นจำนวน 3 เรอ่ื ง ดงั นี้

เรอ่ื งที่ 1 พลังงานลม
เรอื่ งที่ 2 พลงั งานนำ้
เรือ่ งท่ี 3 พลงั งานแสงอาทิตย์
ศูนย์การศกึ ษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัยอำเภอโนนไทย หวังเปน็ อยา่ งยงิ่ วา่ ชุดการ
เรยี นรนู้ ้จี ะเปน็ ประโยชนใ์ นการจัดการเรยี นการสอนตามสมควร หากมขี ้อเสนอแนะประการใด ขอนอ้ มรับไว้
ด้วยความขอบคุณย่ิง

นางสาวกัญญา กงั วานรตั นกุล
ครู กศน.ตำบลด่านจาก

สารบญั หนา้
ก
คำนำ ข
สารบัญ 1
คำชี้แจง 2
โครงสรา้ งชดุ การเรยี นรู้ 3
คำแนะนำสำหรบั ครู 4
คำแนะนำสำหรบั ผู้เรียน 5
แบบทดสอบก่อนเรียน 7
เฉลยแบบทดสอบกอ่ นเรยี น 8
เอกสารประกอบการเรียนการสอน
เร่อื งที่ 1 พลงั งานลม
ใบความรเู้ ร่อื ง การผลติ ไฟฟา้ จากพลังงานลม
แบบฝึกหดั
เรือ่ งท่ี 2 พลงั งานนำ้
ใบความรเู้ ร่ือง การผลติ ไฟฟ้าจากพลงั งานนำ้
แบบฝกึ หัด
เร่อื งที่ 3 พลังงานแสงอาทิตย์
ใบความรู้เรือ่ ง การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์
แบบฝกึ หดั
แบบทดสอบหลังเรยี น
เฉลยแบบทดสอบหลังเรียน
บรรณานุกรม
คณะผูจ้ ัดทำ

คำชแ้ี จง

เอกสารประกอบการเรยี นการสอน กลมุ่ สาระทักษะการเรยี นรู้ วิชาพลงั งานทดแทน รหัส พว 02003
สำหรับผู้เรยี นระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย จดั สร้างขน้ึ หลังจากทไี่ ดว้ ิเคราะห์สภาพปัญหาการเรียนกลมุ่ สาระ
การเรียนรู้ วชิ าทักษะการเรยี นรู้ ของผู้เรยี นระดบั มัธยมศกึ ษาตอนปลาย เรอ่ื งการใช้แหล่งเรยี นรู้ สภาพปญั หา
ที่พบหลังจากการจัดการเรียนการสอนแล้วคือ ผู้เรยี นส่วนใหญ่อาศัยอยใู่ นพื้นท่ี แต่ไมร่ จู้ ักแหล่งเรียนรู้ทีอ่ ยใู่ น
ชมุ ชนของตนเอง

ดังน้ันเพอื่ เป็นการพฒั นาผูเ้ รยี นใหส้ ามารถบรรลจุ ุดประสงคก์ ารเรียนรู้ จงึ ได้มกี ารจัดสอนเสรมิ และได้
จัดสร้างเอกสารประกอบการเรยี นการสอนขึ้น ซ่งึ มวี ัตถปุ ระสงคใ์ นการจดั ทำดังน้ี

โครงสรา้ งชดุ การเรยี นรู้

สาระสำคญั
ศกึ ษาและปฏบิ ัตเิ กีย่ วกบั พลังงานและส่ิงแวดล้อม แหล่งกาเนดิ ของพลังงานและส่ิงแวดล้อม

ความสัมพันธ์ของพลังงานและสิ่งแวดล้อมกบั การดำรงชีวิตอย่างมีคุณภาพ หลกั การและวิธกี ารอนุรักษพ์ ลงั งาน
และจัดการสงิ่ แวดล้อม ผลกระทบและการปอ้ งกันแก้ไข ปัญหาด้านพลังงานและ สงิ่ แวดล้อม กฎหมายและ
นโยบายทเ่ี กยี่ วขอ้ ง
จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้
1. รจู้ ักและเข้าใจในเรื่องพลังงาน
2. เพอ่ื ให้เกดิ ความรู้ ความเข้าใจ และเลือกใชอ้ ุปกรณป์ ระหยดั พลงั งานอยา่ งถกู ตอ้ ง
3. เพ่อื ให้นำความรเู้ ก่ียวกับพลังงานทดแทนได้กลับไปใช้ในชีวิตประจำวนั ได้อย่างถูกต้อง
ผลการเรยี นรู้

1. ผู้เรยี นมคี วามรู้ ความเขา้ ใจ เห็นความสำคญั ของพลงั งานทดแทน
2. ผเู้ รยี นสามารถใชป้ ระโยชนจ์ ากพลังงานทดแทนได้
ขอบขา่ ยเนอื้ หา
สาระเน้อื หาของชุดการเรียนรู้ เรือ่ งพลังงานทดแทน พลังงานแหง่ อนาคต แบ่งออกเป็น 3 เรอื่ ง
ประกอบดว้ ย
เร่ืองที่ 1 พลงั งานลม
เร่ืองที่ 2 พลงั งานนำ้
เร่อื งที่ 3 พลังงานแสงอาทติ ย์
ขน้ั ตอนในการเรยี นรู้
1. ศึกษาคำแนะนำในการใชช้ ดุ การเรียนรู้
2. ทำแบบทดสอบก่อนเรียน
3. ศึกษาเน้ือหาในแต่ละเรอื่ งให้เขา้ ใจ
4. ทำใบงานทก่ี ำหนดให้
5. ทำแบบทดสอบหลังเรียน
6. ประเมนิ ผลการเรยี นรู้
สอื่ การเรยี นรู้
1. ชุดการเรยี นรู้ เรื่องพลังงานทดแทน พลังงานแหง่ อนาคร
2. หนังสือแบบเรยี นรายวชิ าพลังงานทดแทน ระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย
3. แหลง่ เรยี นรู้ในชุมชน
4. การสบื คน้ ข้อมูลจากอินเตอร์เน็ต

คำแนะนำสำหรบั ครู

เอกสารประกอบการเรยี นชุดนี้ ใช้ประกอบกจิ กรรมการเรียนการสอนรายวิชาพลงั งานทดแทน รหัส
วชิ า เรอื่ ง พลงั งานทดแทนในประเทศไทย โดยมขี ้ันตอนการจดั กิจกรรม ดังน้ี

1. ศกึ ษาชุดการเรียนรเู้ รอ่ื ง พลงั งานสะอาด พลังงานแหง่ อนาคต ใหเ้ ขา้ ใจกอ่ นท่จี ะนำไปใช้
2. ครอู ธิบาย ชี้แจงเกี่ยวกับการศกึ ษาและปฏบิ ัติตามชุดการเรียนรูเ้ ร่ือง พลงั งานสะอาด พลงั งานแหง่
อนาคต และแจ้งจดุ ประสงคก์ ารเรียนรใู้ ห้ผ้เู รยี นเข้าใจ
3. ครดู ำเนินการจดั กิจกรรมการเรยี นรูต้ ามกระบวนการเรียนการสอนท่ีกำหนดไว้
4. ครกู ับติดตามการทำใบงาน และให้คำปรกึ ษาแนะนำผเู้ รียน
5. ครูทดสอบผูเ้ รียนโดยใชแ้ บบทดสอบ หลงั จากเรียนเน้อื หาจบ เพ่ือวดั ความรู้ความเข้าใจของผู้เรียน

คำแนะนำสำหรบั นกั ศกึ ษา กศน.

1. รบั ทราบจุดประสงค์การเรียนรจู้ ากครูผสู้ อน เพ่อื ให้ทราบวา่ เม่อื จบกจิ กรรมการเรยี นรูแ้ ลว้ ผ้เู รียน สามารถ
เรยี นร้อู ะไรไดบ้ า้ ง
2. ตงั้ ใจศกึ ษาใบความรแู้ ละปฏิบตั กิ จิ กรรมตามข้ันตอนหรอื คำชแี้ จงของแตล่ ะเนอ้ื หา อย่างจรงิ จัง ตรงตอ่ เวลา
และมคี วามซื่อสัตย์ รับผิดชอบ ในการทำใบงาน กิจกรรมแบบทดสอบ และส่งงานครู
3. ทำแบบทดสอบหลงั เรยี น เพือ่ วดั ความร้คู วามเข้าใจ ให้ผ่านเกณทร์ อ้ ยละ 70 ขน้ึ ไป หากทำไดไ้ ม่ถงึ เกณฑใ์ ห้
ผเู้ รียนกลบั ไปทบทวนเนื้อหา และใบงาน อกี คร้ัง
4. ชุดการเรียนร้เู รื่อง พลงั งานสะอาด พลงั งานแหง่ อนาคต นำมาใช้ในการจัดกิจกรรมการพัฒนาคณุ ภาพ
ผู้เรยี น หรอื หากไมม่ เี วลามาพบกลุม่ ทำกิจกรรม สามารถนำไปเรียนรูไ้ ดผ้ า่ นดิจิทัลโดย QR CODE นี้

แบบทดสอบกอ่ นเรยี น

ชอื่ -สกลุ …………………………....................................รหัส
นักศึกษา………...................................................กศน.ตำบล……............................อำเภอ
....................................จงั หวัด..................................................
คำชแ้ี จง ใหผ้ เู้ รยี นทำเครอื่ งหมาย X ทบั ขอ้ ทถี่ กู ทส่ี ดุ

1. ขอ้ ใดไมใ่ ชพ่ ลงั งานทดแทน ข. พลงั งานนำ้
ก. พลังงานชีวมวล

ค. พลังงานแสงอาทิตย์ ค. พลงั งานนวิ เคลียร์

2. ขอ้ ใดเปน็ แหลง่ พลงั งานทดแทนทใ่ี หญท่ สี่ ดุ และมปี รมิ าณมากทสี่ ดุ
ก. น้ำ ข. ลม

ค. นิวเคลียร์ ง. แสงอาทติ ย์

3. กงั หนั ลมวนิ ดม์ ลิ ล์ (Windmills) เปน็ กงั หนั ลมแบบใด

ก. กังหนั ลมแกนต้งั ข. กังหันลมแกนนอน

ค. กงั หนั ลมแกนแบบ ง. กงั หนั ลมแกนฉาก

4. ขอ้ ใดไมใ่ ช่ขอ้ เสยี ของโรงไฟฟา้ พลงั งานลม ข. มีความสมดุลด้านพลงั งาน
ก. ทศั นียภาพ

ค. ดำเนนิ งานไดร้ วดเรว็ ง. เปน็ พลงั งานสะอาด

5. โรงไฟฟา้ จากแหลง่ พลงั งานความรอ้ นใตพ้ ภิ พฝาง ตง้ั อยใู่ นจงั หวดั ใด

ก. ลำปาง ข. เชยี งใหม่

ค. แม่ฮอ่ งสอน ง. อยธุ ยา

6. พลงั งานนำ้ ทน่ี ำมาใชใ้ นการผลติ กระแสไฟฟา้ จากเขอื่ นตา่ งๆมหี ลกั การอยา่ งไร

ก. ใชค้ วามแรงของน้ำทต่ี กจากทส่ี ูง ข. ใช้ความรอ้ นของนำ้

ค. ใชน้ ำ้ ทม่ี ีอยใู่ นแมน่ ้ำ ง. ใชค้ ลื่นน้ำท่ีมีความรอ้ นสูงอยา่ งสม่ำเสมอ

7. ขอ้ ใดไมใ่ ช่ขอ้ เสยี ของโรงไฟฟา้ พลงั งานแสงอาทติ ย์

ก. เปน็ พลังงานท่ีไม่มีวนั หมด ข. มีอายุการใช้งานนอ้ ย

ค. ปริมาณพลังงานไฟฟา้ ไม่คงที่ ง. ผลติ ไฟฟา้ ได้เฉพาะเวลากลางวัน

8. เซลลแ์ สงอาทติ ย์ทที่ ำจากสารกงึ่ ตวั นำประเภทซลิ คิ อนแบง่ ออกเปน็ 2 ชนดิ ไดแ้ ก่ แบบผลกึ เดย่ี ว และแบบ

อะไร

ก. ผลกึ ยาว ข. ผลกึ สเ่ี หลี่ยม

ค. ผลกึ รวม ง. ผลึกสีฟ้า

9. การเปลย่ี นรปู พลงั งานแสงอาทติ ยเ์ ปน็ พลงั งานไฟฟา้ ใหก้ ระแสไฟฟา้ อะไรออกมา

ก. กระแสตรง AC ข. กระแสสลับ AC

ค. กระแสสลับDC ง. กระแสตรงDC

10. การเชอ่ื มตอ่ ระบบโซลา่ เซลล์ ตวั เกบ็ ประจไุ ฟฟา้ คอื อปุ กรณใ์ ด

ก. อินเวอร์เตอร์ ข. สายไฟ

ค. ดวงอาทิตย์ ง. แบตเตอรี่

เฉลยแบบทดสอบกอ่ นเรยี น

1. ง. พลงั งานนวิ เคลียร์
2. ง. แสงอาทิตย์
3. ข. กังหันลมแกนนอน
4. ก. ทัศนียภาพ
5. ข. เชยี งใหม่
6. ก. ใช้ความแรงของน้ำทีต่ กจากท่ีสูง
7. ก. เปน็ พลงั งานทไี่ มม่ วี นั หมด
8. ค. ผลึกรวม
9. ง. กระแสตรงDC
10. ง. แบตเตอรี่

ใบความรู้
เรอ่ื ง พลังงานลม

ลมเป็นแหลง่ พลงั งานสะอาดชนิดหนงึ่ ท่นี านาประเทศมงุ่ พฒั นาใหเ้ กิดประโยชน์ มากขนึ้ เน่อื งจากลม
มศี ักยภาพในการผลิตเปน็ กระแสไฟฟ้าไดเ้ ปน็ อย่างดี พลังงานลมเป็นพลังงานสะอาดทีถ่ ูกนำมาใชเ้ ปน็ พลังงาน
ทางเลือกทดแทนพลงั งานฟอสซลิ และสามารถช่วยลดผลกระทบทางด้านสง่ิ แวดล้อม ในปัจจุบันตลาดพลงั งาน
ลมกำลังเตบิ โต ใน 15 ปีท่ีผ่านมามีการพัฒนาเทคโนโลยที ำให้ค่าใชจ้ ่ายในการผลติ พลังงานลมลดลงถงึ รอ้ ยละ
50 โดยกังหันลมท่ตี ดิ ตง้ั ในสถานที่ท่เี หมาะสม มีศักยภาพมากพอที่จะแขง่ ขันกับโรงไฟฟ้าพลังงานถา่ นหินได้

ภาพตัวอย่างการตดิ ตัง้ กังหนั ลมเพือ่ ผลติ กระแสไฟฟา้
ชนดิ ของกงั หนั ลม
โดยท่ัวไปกงั หนั ลมแบ่งออกเป็น 2 ชนิด ตามแกนหมุนของกงั หนั ลม ไดแ้ ก่

1. กงั หันลมแกนหมุนแนวต้ัง (Vertical Axis Wind Turbine) เป็นกังหนั ลมท่ีมีแกนหมุน และใบพัดตัง้
ฉากกบั การเคลอื่ นที่ของลมในแนวราบ เปน็ กังหันลมทมี่ ีเพลาแกนหมนุ ของใบพัดต้งั ฉากกับพน้ื ราบหรอื ตงั้ ฉาก
กบั ทศิ ทางการเคลอื่ นทขี่ องลม ข้อดีคอื ทำใหส้ ามารถรบั ลมในแนวราบได้ทกุ ทศิ ทาง เหมาะกบั ทำเลท่ีตัง้ ทลี่ มมี
ทิศทางไมแ่ นน่ อน หรือเปลี่ยนทศิ ทางบ่อย ๆ ขอ้ เสยี คือมปี ระสทิ ธิภาพในการเปลย่ี นพลังงานตำ่ หรือมี
สัมประสิทธ์กิ ำลงั
ท่ีตำ่ กว่ากงั หนั ลมแกนหมนุ แนวนอน และมีขอ้ จำกัดในการขยายขนาดและการเปลี่ยนชุดของใบพดั ปจั จบุ นั
มกี ารใชง้ านกงั หนั ลมประเภทน้ีไมม่ าก ทน่ี ิยมกันมากทสี่ ุด คอื กังหันลมแดรเ์ รียส และกงั หันลมซาโวเนยี ส
กังหนั ลมแดร์เรียสเปน็ ที่รจู้ กั กนั ทั่วไปวา่ เป็น “eggbeater” ออกแบบโดยจอร์จส แดรเ์ รยี ส ในปี ค.ศ. 1931

เปน็ กงั หันลมท่ีหมุนด้วยความเรว็ สูงแตแ่ รงบดิ ตาํ่ เม่ือเปรยี บเทยี บกับกังหนั ลมแกนหมนุ แนวตงั้ แบบอ่ืน ๆ
จึงจำเป็นต้องมเี คร่อื งช่วยในการออกตวั ในตอนเร่ิมตน้ เหมาะสำหรับการผลติ ไฟฟ้ากงั หันลมซาโวเนยี ส
ออกแบบโดยซเี กิรด์ โจฮานเนส ซาโวเนียส (Sigurd Johannes Savonius) เป็นกังหันลมท่ีทำงานโดยอาศัย
แรงลาก
(มีประสิทธภิ าพตํ่ากว่ากงั หนั ท่ที ำงานโดยอาศัยแรงยก) ขณะทำงานจะหมุนดว้ ยความเรว็ ต่ําแต่แรงบิดสงู
เหมาะสำหรับการสบู นา้ํ การโมแ่ ป้ง

2. กงั หนั ลมแกนหมนุ แนวนอน (Horizontal Axis Wind Turbine) เป็นกงั หันลมทม่ี ีแกนหมุนขนาน
กับการเคล่ือนทข่ี องลมในแนวราบ โดยมีใบพัดเป็นตัวตง้ั ฉากรับแรงลม กงั หนั ลมแกนหมนุ แนวนอน เปน็ กงั หัน
ลมท่มี ีเพลาแกนหมนุ ของใบพดั ขนานกับพื้นราบหรอื ขนานกบั ทิศทางของลม โดยเพลาแกนหมนุ ของใบพัด
กังหนั ลมน้ี รวมทง้ั เครอ่ื งกำเนิดไฟฟา้ จะติดต้ังอยู่ทีต่ ำแหนง่ บนสดุ ของเสา การทำงานของกังหันลมประเภทน้ี
แบ่งเปน็
สองลักษณะ คอื ทำงานโดยหนั หนา้ ให้ลม กับหันหลังใหล้ ม กรณเี ป็นกังหันลมขนาดเลก็ การหมนุ กงั หันลมให้
หันหนา้ เขา้ หาลมจะใชห้ างเสือ กรณีเป็นกังหนั ลมขนาดใหญจ่ ะใช้เซ็นเซอรว์ ดั ทศิ ทางลมรว่ มกับเซอร์โว
มอเตอร์
กงั หันลมสว่ นใหญจ่ ะมีกลอ่ งเกยี รเ์ พอ่ื ช่วยเพิม่ ความเรว็ รอบของเพลาใหห้ มุนเร็วขึน้ เพื่อความเหมาะสมในการ
ขบั เครอื่ งกำเนิดไฟฟ้า ตวั อย่างของกงั หนั ลมแกนหมนุ นอน ไดแ้ ก่ กงั หนั ลมวินด์มิลล์ส (windmills) กงั หนั ลม
ใบเสื่อลำแพน นยิ มใช้กบั เครื่องฉดุ น้ำ กังหันลมแบบกงล้อจกั รยาน กังหนั ลมสำหรบั ผลิตไฟฟ้าแบบพรอบเพล
เลอร์ (propeller)
การผลติ กระแสไฟฟา้ จากพลงั งานลม

การนำลมมาใช้ประโยชน์จะตอ้ งอาศยั เครอื่ งจักรกลสำคญั คอื “กงั หนั ลม” ในการเปลย่ี น พลงั งาน
จลนจ์ ากการเคลือ่ นทขี่ องลม เป็นพลังงานกลกอ่ นนำไปใช้ประโยชน์ ท่สี ำคัญพลังงานลม ใชไ้ มม่ วี ันหมด และ
กระบวนการผลติ ไฟฟา้ จากลมยังไม่ปล่อยของเสียที่เปน็ อนั ตรายต่อ สภาพแวดลอ้ ม แตก่ ารใชพ้ ลังงานลมเพอ่ื
การผลติ ไฟฟ้าความเร็วลมจะตอ้ งสม่ำเสมอ หรือกำลังลม เฉลี่ยทงั้ ปีควรไม่น้อยกวา่ ระดบั 6.4 – 7.0 เมตรตอ่
วินาที ท่คี วามสงู 50 เมตร ถึงจะสามารถ ผลิตไฟฟ้าจากกงั หนั ลมไดด้ ี ภมู ปิ ระเทศท่ีมคี วามเรว็ ลมเหมาะสม
ไดแ้ กบ่ ริเวณฝั่งทะเลแถบยุโรป เหนือ หรือช่องเขาในอเมริกา
สว่ นประกอบของกงั หนั ลมเพอ่ื ผลติ ไฟฟา้

1. แกนหมนุ ใบพดั (Rotor Blade) ทำหน้าท่ีรบั แรงลม ซึง่ แกนหมุนประกอบด้วย
1.1 ดุมแกนหมุน (Rotor Hub) เปน็ ตัวครอบแกนหมุนที่อยสู่ ่วนหน้าสุด มีรปู ร่างเปน็ วงรี

คลา้ ยไข่ เพอื่ การลลู่ ม
1.2 ใบพดั (Blade) ยึดติดกับแกนหมุน ทำหน้าที่รับพลงั งานจลนจ์ ากการเคลื่อนที่ ของลม

และหมุนแกนหมุนเพอ่ื สง่ ถา่ ยกำลังไปยงั เพลาแกนหมนุ หลัก กังหนั ลมขนาด 3 ใบพดั จัดว่าดที ส่ี ุดในการกวาด
รบั แรงลมและนยิ มใชก้ นั แพรห่ ลายมากที่สุด

1.3 จุดปรับหมนุ ใบ (Pitch) อยูร่ ะหวา่ งรอยตอ่ ของใบกับแกนหมุน ทำหน้าทปี่ รับใบพดั ใหม้ ี
ความพร้อมและเหมาะสมกบั ความเรว็ ลม

2. หอ้ งเครอ่ื ง (Nacelle) มีลกั ษณะคล้ายกล่องใส่ของขนาดใหญท่ ี่ถูกออกแบบเพือ่ ป้องกนั สภาพ
อากาศภายนอกให้กบั อปุ กรณ์ทอี่ ยภู่ ายใน ซง่ึ ได้แก่

2.1 เพลาแกนหมุนหลกั (Main Shaft หรือ Low Speed Shaft) ทำหนา้ ทร่ี บั แรงจากแกน
หมนุ ใบพัด และส่งผ่านเข้าสู่ห้องปรับเปลีย่ นทดรอบกำลัง

2.2 หอ้ งทดรอบกำลัง (Gear Box) เป็นตวั ควบคมุ ปรับเปลยี่ นทดรอบการหมนุ และถา่ ยแรง
ของเพลาแกนหมุนหลกั ที่มคี วามเรว็ รอบต่ำ ไปยงั เพลาแกนหมุนเล็กของเครื่องกำเนดิ ไฟฟา้ เพ่ือใหม้ ีความเรว็
รอบสงู ขึ้น และมคี วามเร็วสมำ่ เสมอ

2.3 เพลาแกนหมนุ เล็ก (Shall Shaft หรือ High Speed Shaft) ทำหน้าที่รบั แรงทีม่ คี วามเร็ว
รอบสงู ของห้องทดรอบกำลงั เพอื่ หมนุ เครื่องกำเนดิ ไฟฟ้า

2.4 เครื่องกำเนิดไฟฟ้า (Generator) ทำหน้าทแ่ี ปลงพลังงานกลทไี่ ด้รับเปน็ พลงั งานไฟฟ้า
2.5 เบรก (Brake) เป็นระบบกลไกเพอ่ื ใช้ควบคมุ และยดึ การหยดุ หมนุ อย่างสน้ิ เชิงของใบพัด
และเพลาแกนหมุนของกงั หันลม เมือ่ ต้องการใหก้ งั หนั ลมหยุดหมุนและในระหวา่ งการซ่อมบำรุง
2.6 ระบบควบคุมไฟฟา้ (Controller System) เป็นระบบควบคุมการทำงานและการจา่ ย
กระแสไฟฟา้ ออกสรู่ ะบบโดยคอมพวิ เตอร์
2.7 ระบบระบายความร้อน (Cooking ) เพอ่ื ระบายความร้อนจากการทำงานต่อเนอ่ื ง
ตลอดเวลาของห้องทดรอบกำลังและเครื่องกำเนิดไฟฟา้ อาจระบายดว้ ยลมหรือน้ำขนึ้ กบั การออกแบบ
2.8 เคร่อื งวัดความเร็วและทิศทางลม (Anemometer and Wired Vane) เปน็ ส่วนเดยี วท่ี
ติดตง้ั อยนู่ อกห้องเครอื่ ง ซ่ึงไดร้ ับการเชอื่ มตอ่ สายสัญญานเขา้ สู่ระบบคอมพวิ เตอร์เพื่อวัดความเรว็ และทศิ ทาง
ลม
3. เสา (Tower) เป็นตวั รบั ส่วนทเ่ี ปน็ ชุดแกนหมุนใบพดั และตวั หอ้ งเครือ่ งทอ่ี ย่ดู ้านบน
4. ฐานราก เปน็ ส่วนท่รี บั นำ้ หนกั ของชุดกังหนั ลม

รปู ส่วนประกอบของกังหนั ลมพลิตไฟฟา้

ศกั ยภาพพลงั งานลมในประเทศไทย
ประเทศไทยตัง้ อย่ใู นเขตเสน้ ศนู ยส์ ตู ร ลมทเ่ี ก่ียวข้องกับภมู ิอากาศของไทย คือ ลมประจำปี ลมประจำ

ฤดู และลมประจำเวลา
1. ลมประจำปี เปน็ ลมที่พัดอยู่เปน็ ประจำตลอดท้ังปใี นภูมภิ าคส่วนต่างๆ ของโลกมีความแตกต่างกนั

ไปในแต่ละเขตละติจูดของโลก เน่ืองจากประเทศไทยอยใู่ นบริเวณเขตศูนย์สตู รอทิ ธพิ ลของลมประจำปจี งึ ไมม่ ี
ประโยชนใ์ นการนำมาใช้

2. ลมประจำฤดู เปน็ ลมท่ีพัดเปลยี่ นทิศทางตามฤดกู าล เรียกว่า ลมมรสุม
3. ลมมรสุมฤดรู ้อน พัดในแนวทศิ ใต้ และตะวนั ตกเฉียงใต้ ในชว่ งเดือนมิถนุ ายน-สิงหาคม
4. ลมมรสมุ ฤดูหนาว พดั ในแนวทศิ เหนอื และตะวนั ออกเฉียงเหนอื ในชว่ งเดือนธนั วาคม-กุมภาพนั ธ์
5. ลมประจำเวลา เป็นลมทเี่ กดิ ขึน้ เนื่องจากการเปลย่ี นแปลงความกดอากาศระหวา่ ง 2 บรเิ วณใน
ระยะเวลาสั้นๆ ไดแ้ ก่ ลมบก ลมทะเล ลมภูเขา และลมหบุ เขาบริเวณทอ่ี ยูต่ ามชายฝ่งั จะไดร้ ับอิทธิพลของลม
บก ลมทะเลสูงมาก
ขอ้ ดแี ละขอ้ เสยี พลงั งานลม
ขอ้ ดี
1. เป็นแหลง่ พลังงานท่ีไดจ้ ากธรรมชาติ ไม่มคี ่าเช้ือเพลงิ
2. เปน็ แหลง่ พลงั งานสะอาด ใชพ้ ้ืนท่นี อ้ ย
3. สามารถใช้ระบบไฮบริดเพือ่ ให้เกิดประโยชน์สูงสุด คือ กลางคนื ใชพ้ ลงั งานลม กลางวันใช้พลงั งาน
แสงอาทิตย์
ขอ้ จำกดั
1. ลมในประเทศไทยมีความเร็วค่อนขา้ งต่ำ
2. พน้ื ทท่ี ี่เหมาะสมมจี ำกัด
3. ข้นึ อย่กู ับสภาวะอากาศ บางฤดอู าจไม่มีลม
4. ต้องใช้แบตเตอร่ีราคาแพงเปน็ แหล่งเกบ็ พลังงาน

ใบงานเรอื่ งพลังงานลม
คำชแ้ี จง ใหผ้ ้เู รยี นตอบคำถามตอ่ ไปน้ี

1. อธิบายชนดิ ของกงั หนั ลมมกี ช่ี นดิ อะไรบา้ ง
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
2. อธบิ ายสว่ นประกอบของกงั หนั ลมเพอื่ ผลติ ไฟฟา้
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
3. บอกขอ้ ดี ขอ้ เสยี ของพลงั งานลม
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................

นกั ศึกษาสามารถเรยี นรเู้ พม่ิ เตมิ จากสื่อเรยี นรู้

สอ่ื พลงั งานทดแทน
สอื่ พลงั งานลม

ใบความรู้
เรอ่ื ง พลงั งานนำ้

พลังงานนำ้ หมายถงึ การเคล่ือนที่ของน้ำจากท่ีสูงสูท่ ี่ตำ่ รูปแบบทคี่ ุน้ เคยคือการสรา้ งเขือ่ นเก็บกกั น้ำ
เพอ่ื สะสมพลงั งานศักย์ เมอื่ เปดิ ประตูทปี่ ดิ ก้ันทางเดนิ ของนำ้ พลังงานศกั ยท์ ่ีสะสมอยู่จะเปล่ียนเป็นพลงั งานจลน์
สามารถนำไปฉุดกงั หนั และต่อเชื่อมเขา้ กบั เครอื่ งกำเนิดไฟฟา้ เกดิ เป็นกระแสไฟฟ้าขึ้นพลังงานของมวลน้ำที่
เคลอื่ นท่ี มนษุ ยน์ ำมาใช้โดยได้มีการสรา้ งกังหันนำ้ (Water Wheel) เพื่อใช้ในการงานต่าง ๆ ในอินเดยี และ
ชาวโรมันไดม้ กี ารประยกุ ตใ์ ชเ้ พ่อื ใช้ในการโมแ่ ป้งจากเมล็ดพืช ในจีนใช้พลังงานน้ำเพื่อร้าง Pot Wheel เพื่อ
ใช้ในการวิดน้ำเพอื่ การชลประทาน โดยในช่วงทศวรรษ 1830 ซ่ึงเป็นยุคทก่ี ารสรา้ งคลองเฟือ่ งฟูถึงขดี สดุ ก็ได้
มีการประยกุ ต์เอาพลงั งานน้ำมาใชเ้ พื่อขบั เคล่อื นเรือข้นึ และลงจากเขา โดยอาศยั รางรถไฟทลี่ าดเอียง
(Inclined Plane Railroad : Funicular) พลังงานนำ้ เปน็ พลงั งานทไี่ ด้จากแรงอดั ดันของนำ้ เป็นการนำ
พลังงานจากแรงของน้ำท่เี คลอื่ นที่หรือไหลจากบริเวณที่สงู กว่าลงสู่ตำแหนง่ ท่ีตำ่ กวา่ โดยอาศยั หลักการของ
แรงโนม้ ถว่ งของโลก พลังงานศักย์ของน้ำถูกเปลย่ี นเปน็ พลงั งานจลน์อุปกรณท์ ใี่ ช้ในการเปล่ียนนคี้ อื กังหัน
น้ำ (Turbines) น้ำท่มี ีความเรว็ สูงจะผา่ นเข้าท่อแล้วใหพ้ ลงั งานจลนท์ ำให้กงั หันนำ้ หมนุ ขับเคร่ืองกำเนิดไฟฟา้

รปู พลังงานนำ้
ท่มี า: http://nhongenergyru.blogspot.com/2009/04/blog-post_1638.html

ประเภทของพลงั งานนำ้
1. พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง

มีพนื้ ฐานมาจากพลังงานศักยแ์ ละพลงั งานจลน์ของระบบทปี่ ระกอบด้วยดวงอาทิตย์ โลก และดวง
จันทร์ สำหรบั ในการเปลี่ยนพลังงานนำ้ ขนึ้ น้ำลงใหเ้ ป็นพลงั งานไฟฟ้า คอื เลอื กแมน่ ้ำหรอื อ่าวท่ีมพี ้ืนท่เี ก็บน้ำได้
มากและพสิ ยั ของนำ้ ขนึ้ นำ้ ลงมคี ่าสูง แล้วสร้างเข่ือนท่ปี ากแม่น้ำหรือปากอา่ ว เมอ่ื น้ำลงมวลน้ำจะไหลออกจาก
อา่ งเก็บน้ำ การไหลเขา้ ออกของน้ำต้องควบคุมให้ไหลผา่ นกังหนั น้ำท่ตี อ่ เช่ือมกบั เครือ่ งกำเนดิ ไฟฟา้ เม่อื กงั หัน
น้ำหมุนกจ็ ะได้ไฟฟา้ ออกมา
2. พลังงานคล่ืน

เปน็ การเกบ็ เกยี่ วเอาพลังงานทล่ี มถ่ายทอดให้กับผิวน้ำในมหาสมทุ ร เกิดเปน็ คลื่นว่ิงเขา้ สู่ชายฝ่งั และ
เกาะแก่งตา่ งๆ เครอื่ งผลิตไฟฟา้ พลังงานคล่นื จะถกู ออกแบบให้ลอยตัวอยู่บนผิวนำ้ หนั เขา้ หาคลน่ื การใชค้ ลื่น
เพอื่ ผลติ ไฟฟา้ นัน้ จะไดผ้ ลก็ตอ่ เมอ่ื อย่ใู นโซนทม่ี ยี อดคลืน่ เฉล่ียอยูท่ ี่ 8 เมตรขนึ้ ไป และบรเิ วณน้ันต้องมีแรงลม
ด้วย
3. พลังงานนำ้ ตก

การผลติ ไฟฟา้ จากพลงั งานน้ำตก ทำไดโ้ ดยอาศยั พลงั งานของนำ้ ตกตามธรรมชาติ หรือน้ำตกที่เกดิ จาก
การดดั แปลงสภาพธรรมชาติ เช่น น้ำตกจากทะเลสาบบนเทอื กเขา หรือนำ้ ตกที่เกดิ จากการสรา้ งเข่ือนกนั้ น้ำ
โดยการกำเนดิ ไฟฟา้ จะมกี ำลังมากน้อยข้นึ อย่กู ับความสงู ของนำ้ และอตั ราการไหลของน้ำทีป่ ล่อยลงมา

ดงั นน้ั การผลติ พลงั งานนำ้ ประเภทนจี้ ำเปน็ ต้องมบี ริเวณที่เหมาะสมและการสรา้ งเข่ือนนน้ั จะตอ้ ง
ลงทนุ อย่างมาก อยา่ งไรกต็ ามจากการสำรวจคาดวา่ ทวั่ โลกสามารถผลิตกำลงั ไฟฟา้ จากพลังงานน้ำมากกวา่
พลังงานทดแทนประเภทอ่นื

รูปภาพมวลนำ้ ถูกปลอ่ ยที่ความสูง 400 ฟุต ของเขื่อนดที รอยต์ รัฐออรกิ อน สหรฐั ฯ ซง่ึ ตง้ั อยู่ทา่ มกลางอากาศ
หนาวเหน็บ บรเิ วณเชงิ เขา ภาพโดย DAN MEYERS/UNSPLASH

สว่ นประกอบของโรงไฟฟา้ พลงั นำ้
1. อาคารรบั น้ำ (power intake) คอื อาคารสำหรับรบั น้ำท่ีไหลจากอ่างลงสู่ท่อ ทอี่ ย่ภู ายในตวั

อาคาร เพ่ือนำพลงั งานน้ำไปหมนุ กงั หันและหมนุ เคร่อื งกำเนิดไฟฟ้า ภายในตวั อาคารจะมีหอ้ งควบคุมระบบการ
ไหลของนำ้ และระบบการผลิตไฟฟา้

2. ตะแกรง (screen) เป็นอุปกรณท์ ใ่ี ช้ปอ้ งกันเศษไม้หรือวตั ถใุ ดๆ ท่จี ะผ่านเขา้ ไปทำใหเ้ กดิ การอดุ ตัน
ของท่อส่งนำ้

3. อุโมงคเ์ หนอื นำ้ (headrace) เป็นช่องสำหรับใหน้ ้ำไหลเข้ามายงั ทอ่ สง่ นำ้ อยู่ภายในตวั เขอ่ื น
อุโมงคน์ ้จี ะอย่ใู นตวั อาคารรับน้ำมีพน้ื ที่หน้าตดั เป็นรปู เกือกม้าหรือวงกลมทำด้วยคอนกรีตเสริมเหล็ก

4. ท่อสง่ นำ้ (penstock) เปน็ ท่อสำหรับรับนำ้ จากเหนือเข่ือนและสง่ ตอ่ ไปยังอาคารรับนำ้ เพือ่ หมนุ
กังหันและเครอ่ื งกำเนดิ ไฟฟา้

5. อาคารลดแรงดันนำ้ (surge tank) เปน็ อาคารท่สี รา้ งขึ้นเพอื่ ควบคุมแรงดันของน้ำทจี่ ะอดั ใส่
ภายในท่อส่งนำ้ ซึ่งอาจทำให้ทอ่ หรือหวั ฉดี นำ้ เสียหาย

6. ประตูนำ้ (wicket gate or guide vane) เป็นบานประตทู ี่ควบคุมการไหลของน้ำท่ีจะไหลเข้า
ไปหมนุ ใบพดั ของกังหนั ควบคมุ โดยการปดิ หรือเปิดประตูนำ้ ใหน้ ้ำไหลผ่านเข้าไปยงั ทอ่

7. กงั หนั น้ำ (water turbine) เป็นตัวรบั แรงดันของน้ำทไ่ี หลมาจากทอ่ ส่งน้ำ โดยแรงดันนจี้ ะทำ
หนา้ ที่ฉีดหรือผลักดันให้กงั หันหมุน ทำให้เครือ่ งกำเนดิ ไฟฟ้าสามารถผลิตไฟฟา้ ออกมาได้ กงั หนั เปน็
สว่ นประกอบทสี่ ำคัญของโรงไฟฟา้ พลงั น้ำ

8. ทอ่ รับนำ้ (draft tube) เปน็ ทอ่ รับนำ้ หลงั จากท่ีนำ้ ผ่านออกมาจากกงั หันเพื่อนำนำ้ ออกไปยงั ทา้ ย
น้ำท่อรบั นำ้ นจ้ี ะอย่บู ริเวณสว่ นหลังของกังหนั

9. ทางน้ำลน้ (spill way) คอื ทางระบายนำ้ ออกจากอ่างเกบ็ น้ำ ในกรณีท่นี ำ้ ในอา่ งมีระดับสงู
เกินไป ทางน้ำลน้ จะตอ้ งมีขนาดใหญพ่ อทจ่ี ะให้ปริมาณนำ้ สงู สุดท่รี ะบายออก สามารถระบายออกไดท้ นั
เพือ่ ปอ้ งกนั ไม่ใหเ้ กิดความเสยี หายแก่เข่ือน

10. เครื่องกำเนดิ ไฟฟ้า (generator) เป็นอุปกรณส์ ำหรับเปล่ียนพลังงานกลจากการหมนุ ของ
กังหันมาเป็นพลงั งานไฟฟ้า โดยใชห้ ลกั การของขดลวดตัดผา่ นสนามแม่เหลก็

11. หมอ้ แปลง (transformer) เปน็ อปุ กรณ์ไฟฟ้าทใ่ี ช้สำหรบั แปลงแรงดนั ไฟฟ้าท่ผี ลิตไดจ้ าก
เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ใหเ้ ป็นไฟฟา้ ทีม่ แี รงดันสูงเพอ่ื สง่ เขา้ สู่ระบบสายส่งตอ่ ไป

รูปโรงไฟฟา้ พลงั งานนำ้
ที่มา:http://mblog.manager.co.th/ratchadaphorn/th-17405/
การผลติ ไฟฟา้ จากพลงั งานนำ้ ของไทย
โรงไฟฟ้าพลงั งานนำ้ ท่ีเราเหน็ เป็นภาพของเขอ่ื นต่าง ๆ ไมใ่ ชท่ ุกแห่งจะมวี ธิ กี ารผลิตไฟฟ้าเหมอื นกนั
ทั้งหมด โรงไฟฟ้าพลงั นำ้ ท่ตี ิดต้ังอย่ตู ามเขื่อนต่างๆ ในประเทศไทยนน้ั แบ่งออกได้เปน็ 3 ประเภท
1. โรงไฟฟา้ พลงั น้ำจากอ่างเก็บนำ้ (Conventional)
โรงไฟฟา้ ประเภทนเ้ี ป็นโรงไฟฟา้ ทพี่ บเห็นกันอยา่ งแพรห่ ลายมากที่สดุ โดยมีหลกั การทำงาน
คอื กักเก็บน้ำทีอ่ า่ งเกบ็ นำ้ ของเขอ่ื น และเมื่อมีความตอ้ งการไฟฟา้ เกดิ ขึ้นก็จะปล่อยนำ้ จากอ่างเกบ็ น้ำผ่าน
เคร่อื งกำเนิดไฟฟา้ โรงไฟฟา้ ประเภทนีเ้ นน้ การชลประทานเปน็ หลัก ขณะทีก่ ารผลิตไฟฟ้าเป็นจดุ ประสงค์รอง
ในประเทศไทยพบได้หลายแห่ง เชน่ เข่อื นภมู พิ ล จงั หวัดตาก เขื่อนสิรกิ ิต์ จงั หวัดอตุ รดติ ถ์ และเขื่อนวชริ าลง
กรณ จังหวัดกาญจนบรุ ี

รปู ภาพเขอื่ นภูมิพล จงั หวัดตาก ภาพจาก การทอ่ งเที่ยวแห่งประเทศไทย
2. โรงไฟฟ้าพลงั น้ำแบบน้ำไหลผา่ นตลอดปี (Run-of-the-river)

โรงไฟฟ้าประเภทนี้ไมไ่ ด้มีการกักเกบ็ นำ้ ไว้ทางตน้ นำ้ แตป่ ลอ่ ยใหน้ ำ้ ไหลผ่านเครอ่ื งกำเนดิ
ไฟฟา้ ดงั น้ันเมอ่ื นำ้ ไหลผา่ นกจ็ ะผลติ ไฟฟ้าได้ทนั ที ซ่งึ หากมีปรมิ าณพลงั งานไฟฟ้าท่ผี ลติ ได้มากเกินไปก็จะไม่
สามารถกักเก็บไวไ้ ด้ เช่น เขอ่ื นปากมูล จังหวัดอุบลราชธานี

3.โรงไฟฟ้าพลังนำ้ แบบสูบกลบั (Pumped-Storage)
การผลิตไฟฟ้าด้วยพลงั นำ้ ประเภทนเ้ี ปรียบเสมอื นได้กับเปน็ แบตเตอรพ่ี ลงั นำ้ โดยหลกั การ

การผลติ ไฟฟา้ นนั้ เหมอื นกับโรงไฟฟ้าจากอ่างเกบ็ นำ้ ทว่าเครอื่ งกำเนดิ ไฟฟา้ ประเภทน้จี ะสามารถสูบน้ำกลับข้นึ
ไปทอ่ี า่ งเก็บน้ำดา้ นบนได้ เพื่อปล่อยนำ้ ลงมาผลติ ไฟฟ้าอีกครง้ั เกิดการวนของมวลนำ้ แบบน้เี รอ่ื ยไป เช่น
โรงไฟฟา้ ลำตะคองชลภาวฒั นา จังหวดั นครราชสีมา
ขอ้ ดขี องโรงไฟฟา้ พลงั งานนนำ้ มดี งั ตอ่ ไปนี้

1. คา่ ใช้จา่ ยในการดำเนนิ งานต่ำ สามารถผลติ พลังงานไฟฟ้าไดด้ ว้ ยราคาถูก ค่าใชจ้ ่ายในการ
ซอ่ มแซมบำรุงรักษาตำ่

2. สามารถเดินเครอ่ื งจา่ ยกระแสไฟฟา้ ได้ทนั ที ใช้เวลาจา่ ยไฟฟา้ เข้าระบบได้ ภายในเวลา 4 – 5 นาที
การเพิม่ หรือลดพลงั งานทำให้รวดเร็ว สามารถจัดให้เขา้ กับการเปลี่ยนแปลง โดยไม่เสียประสิทธิภาพ

3. เป็นโครงการเอนกประสงคส์ ามารถใช้ประโยชน์ได้มากมาย เชน่ ผลิตพลงั งานไฟฟา้ การชลประทาน
การปอ้ งกนั นำ้ ท่วม การคมนาคมทางนำ้ การเลี้ยงสัตว์น้ำ และสัตวป์ ่า ฯลฯ

4. ไม่สิน้ เปลืองเช้อื เพลงิ ไมม่ ีควนั เสยี , เขม่า หรอื ก๊าซพษิ คา่ เกบ็ รักษาเช้อื เพลงิ ค่าจำกัดของเสีย
จึงไมม่ ี

5. มคี วามแนน่ อนในการใช้งาน ประสทิ ธิภาพของโรงจกั รไฟฟ้าไม่เปล่ียนแปลงมากตามอายุการใชง้ าน
เพราะเครอื่ งกำเนดิ ไฟฟ้าหมนุ ดว้ ยความเร็วตำ่ อุณหภมู ิใชง้ านตำ่
ขอ้ เสยี ของโรงไฟฟา้ พลงั งานนำ้ มดี งั ตอ่ ไปนี้

1. การลงทนุ ในระยะแรกตอนสรา้ งโรงไฟฟ้าและเข่ือนสูงมาก
2. ใชเ้ วลานานประมาณ 4 – 5 ปี ในการสำรวจหาบริเวณทต่ี ัง้ และระยะเวลาในการก่อสรา้ ง
3. การผลิตไฟฟ้าขึ้นอยูก่ บั สภาวะของนำ้ ฝนที่จะตกลงสู่อา่ งเก็บนำ้ ซึ่งไมค่ ่อยแน่นอนถา้ ปใี ดฝนน้อย
อาจ
มปี ัญหาในการผลิตไฟฟ้าได้
4. อาจกระทบตอ่ สิง่ แวดลอ้ ม เชน่ ปา่ ไม้ ทอ่ี ยอู่ าศัย ทท่ี ำกนิ โบราณวตั ถุ ฯลฯ
5. สว่ นมากโรงไฟฟา้ จะอยหู่ า่ งไกลจากชมุ ชนอยหู่ ่างไกลจากศูนยก์ ลางการใช้ไฟฟ้าทำให้ตอ้ งเสีย
ค่าใช้จา่ ยสงู ในเรอื่ งของสายสง่ ไฟฟ้า-นอกจากน้ียงั มีพลังงานสูญเสียในสายส่งด้วย

ใบงานเรอ่ื งพลงั งานนำ้
คำชแี้ จง ใหผ้ ้เู รยี นตอบคำถามตอ่ ไปน้ี

1. อธบิ ายพลงั งานนำ้ มกี ป่ี ระเภท อะไรบา้ ง
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
2. อธบิ ายโรงไฟฟา้ พลงั นำ้ ทใ่ี นประเทศไทยนน้ั แบง่ ออกไดเ้ ปน็ กปี่ ระเภท อะไรบา้ ง
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
3. บอกขอ้ ดี ขอ้ เสยี ของพลงั งานนำ้
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................

นกั ศกึ ษาสามารถเรยี นรเู้ พม่ิ เตมิ จากส่ือเรยี นรู้

สอ่ื พลงั งานนำ้
สอ่ื โรงไฟฟา้ พลงั งานนำ้ ขนาดใหญ่

ใบความรู้
เรอื่ ง พลงั งานแสงอาทติ ย์

ดวงอาทติ ย์ คือแหลง่ กำเนิดพลงั งานทส่ี ำคัญที่สุดสำหรับโลกของเรา พลงั งานจากดวงอาทิตยถ์ ือเป็น
พลังงานหมนุ เวียนท่ีสำคัญท่ีสุด ท้ังยังเปน็ ต้นกำเนิดของพลงั งานหมุนเวยี นในรปู อน่ื ๆ ดว้ ย โดยเฉพาะ พลังงาน
ลม พลงั งานน้ำ ดวงอาทติ ย์ยงั เป็นต้นกำเนิดของกระบวนการสงั เคราะห์แสงของพืช ช่วยให้เกิดการแลกเปล่ียน
ของก๊าซออกซเิ จนและก๊าซคารบ์ อนไดออกไซด์ในบรรยากาศโลกอกี ด้วย ดวงอาทิตย์ปล่อยพลงั งานได้มากมาย
มหาศาลและต่อเน่ืองแทบไม่มีวันหมดสิน้ เพียงหนึ่งชัว่ โมง โลกไดร้ บั พลงั งานจากดวงอาทติ ยใ์ นรปู ของรงั สถี ึง
ประมาณ 174,000 เทระวตั ต์ หรือเกอื บเท่ากบั พลังงานทง้ั หมดทโี่ ลกใช้ตลอดปี ในจำนวนนี้ 30% จะถูก
สะท้อนกลับไปในอวกาศ สว่ นทเ่ี หลือจะถูกดูดซับโดยเมฆ มหาสมุทร และพื้นดนิ ศกั ยภาพทางพลงั งานทส่ี งู ย่ิง
น้ี แตเ่ ดมิ ถูกนำไปใช้ประโยชนแ์ ค่ในรูปของความร้อนและแสงสวา่ งจากแสงแดดโดยตรง ไมผ่ า่ นกระบวนการใด
ๆ จนมาในปลายคริสต์ศตวรรษ 19 มนษุ ยถ์ ึงรจู้ กั ต่อยอดการใช้พลังงานจากดวงอาทติ ย์ได้สำเร็จ โดยสามารถ
ใชใ้ นการผลติ พลังงานทเ่ี รียกว่า “พลงั งานแสงอาทติ ย์” แม้จะถือว่ามวี ิวัฒนาการทช่ี า้ แต่เทคโนโลยพี ลงั งาน
แสงอาทิตยใ์ นปัจจบุ ันก้าวหนา้ ไปมากและมีตน้ ทนุ การผลิตที่ต่ำลงมาก ทำใหพ้ ลงั งานแสงอาทิตย์ได้รับความ
นยิ มเพ่ิมข้ึนอยา่ งตอ่ เน่ืองและมอี ตั ราการเตบิ โตสูงสุด เปน็ รองก็แต่เพยี งพลงั งานลม สำหรบั ประเทศไทย
เนือ่ งจากตง้ั อยู่ในเขตศนู ย์สตู รจึงมีข้อไดเ้ ปรยี บตรงท่คี วามเขม้ รังสโี ดยเฉล่ยี ตลอดทัง้ ปสี งู กวา่ เขตอนื่ ๆ ของโลก
ปจั จบุ นั การพัฒนาพลังงานแสงอาทติ ยเ์ ป็นหน่งึ ในนโยบายดา้ นพลงั งานทดแทนของภาครฐั ทไ่ี ดร้ บั ผลักดนั
ส่งเสริมให้มีการลงทนุ อยา่ งต่อเนอื่ ง โดยเฉพาะในภาคเอกชน รวมทั้งภาคครัวเรอื นทป่ี จั จบุ นั สามารถจำหนา่ ย
ปริมาณไฟฟา้ ส่วนเกินจากระบบเขา้ สู่กฟภ.ได้แล้ว
จงึ ถอื เปน็ อกี พลงั งานทดแทนที่มอี นาคตคอ่ นขา้ งสดใส

พลงั งานแสงอาทติ ย์ เป็นพลังงานทดแทนประเภทหมุนเวียนที่ใช้แลว้ เกิดขน้ึ ใหมไ่ ดต้ ามธรรมชาติเป็น
พลังงานทสี่ ะอาด ปราศจากมลพษิ และเปน็ พลังงานทม่ี ีศักยภาพสงู ในการใช้พลังงานแสงอาทิตยส์ ามารถ
จำแนกออกเปน็ 2 รูปแบบ คือ การใชพ้ ลงั งานแสงอาทิตยเ์ พอื่ ผลติ กระแสไฟฟ้า และการใช้พลงั งาน
แสงอาทิตยเ์ พอ่ื ผลติ ความร้อน

1) เทคโนโลยพี ลงั งานแสงอาทติ ยเ์ พื่อผลติ กระแสไฟฟ้า ไดแ้ ก่ ระบบผลติ กระแสไฟฟ้าด้วยเซลล์
แสงอาทิตย์ แบง่ ออกเป็น 3 ระบบ คอื

- เซลล์แสงอาทิตย์แบบอิสระ (PV Stand alone system) เป็นระบบผลิตไฟฟ้าท่ีได้รับการออกแบบ
สำหรบั ใชง้ านในพ้ืนท่ีชนบทท่ีไม่มรี ะบบสายส่งไฟฟ้า อุปกรณ์ระบบท่สี ำคญั ประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทติ ย์
อปุ กรณ์ควบคมุ การประจแุ บตเตอร่ี แบตเตอร่ีและอุปกรณเ์ ปลีย่ นระบบไฟฟา้ กระแสตรงเป็นไฟฟา้ กระแสสลบั
แบบอสิ ระ

- เซลล์แสงอาทิตย์แบบต่อกับระบบจำหน่าย (PV Grid connected system) เป็นระบบผลิตไฟฟ้า
ทถี่ กู ออกแบบสำหรบั ผลติ ไฟฟา้ ผา่ นอปุ กรณ์เปล่ียนระบบไฟฟ้ากระแสตรงเปน็ ไฟฟา้ กระแสสลับเข้าสรู่ ะบบสาย
สง่ ไฟฟ้าโดยตรงใช้ผลติ ไฟฟา้ ในเขตเมอื งหรือพ้ืนท่ที ่ีมีระบบจำหนา่ ยไฟฟา้ เข้าถงึ อุปกรณร์ ะบบท่ีสำคัญ

ประกอบดว้ ยแผงเซลล์แสงอาทติ ย์ อปุ กรณ์เปลีย่ นระบบไฟฟา้ กระแสตรงเปน็ ไฟฟา้ กระแสสลับชนิดตอ่ กบั
ระบบจำหนา่ ยไฟฟ้า

- เซลล์แสงอาทิตยแ์ บบผสมผสาน (PV Hybrid system) เปน็ ระบบผลติ ไฟฟา้ ท่ีถูกออกแบบสำหรับ
ทำงานร่วมกับอุปกรณผ์ ลิตไฟฟ้าอ่ืน ๆ เช่น ระบบเซลลแ์ สงอาทติ ยก์ บั พลังงานลม และเคร่ืองยนตด์ ีเซล ระบบ
เซลลแ์ สงอาทิตยก์ บั พลังงานลม และไฟฟา้ พลังน้ำ เปน็ ตน้ โดยรูปแบบระบบจะขึ้นอยูก่ บั การออกแบบตาม
วัตถุประสงค์โครงการเป็นกรณีเฉพาะ

2) เทคโนโลยีพลงั งานแสงอาทิตยเ์ พื่อผลิตความร้อน ได้แก่ การผลติ น้ำร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์
และการอบแห้งด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ การผลิตนำ้ รอ้ นดว้ ยพลังงานแสงอาทติ ย์ แบง่ ออกเป็น 3 ชนดิ

- การผลิตนำ้ รอ้ นชนิดไหลเวยี นตามธรรมชาติ เป็นการผลิตน้ำร้อนชนดิ ทม่ี ีถังเก็บอยสู่ งู กว่าแผงรบั
แสงอาทิตย์ ใช้หลักการหมนุ เวยี นตามธรรมชาติ

- การผลิตนำ้ รอ้ นชนิดใชป้ ม๊ั น้ำหมุนเวยี น เหมาะสำหรบั การใช้ผลติ น้ำรอ้ นจำนวนมาก และมกี ารใช้
อยา่ งต่อเนือ่ ง

- การผลิตนำ้ รอ้ นชนดิ ผสมผสาน เปน็ การนำเทคโนโลยีการผลติ น้ำร้อนจากแสงอาทิตย์มาผสมผสาน
กบั ความร้อนเหลือทง้ิ จากการระบายความรอ้ นของเครื่องทำความเยน็ หรอื เครอ่ื งปรับอากาศ โดยผ่านอุปกรณ์
แลกเปลี่ยนความร้อน
การอบแหง้ ดว้ ยพลงั งานแสงอาทติ ย์ ปจั จบุ นั มกี ารยอมรบั ใชง้ าน 3 ลกั ษณะ คอื

- การอบแหง้ ระบบ Passive เป็นระบบที่เครือ่ งอบแหง้ ทำงานโดยอาศัยพลังงานแสงอาทติ ย์และ
กระแสลมทพ่ี ัดผ่าน

- การอบแหง้ ระบบ Active เป็นระบบอบแห้งทม่ี ีเครอื่ งช่วยให้อากาศไหลเวยี นในทิศทางที่ตอ้ งการ
เชน่ มีพดั ลมติดต้งั ในระบบเพ่อื บังคับให้ มกี ารไหลของอากาศผา่ นระบบ

- การอบแห้งระบบ Hybrid เปน็ ระบบอบแห้งทใ่ี ช้พลงั งานแสงอาทติ ย์ และยงั ต้องอาศัยพลงั งานใน
รูปแบบอ่ืน ๆ ช่วยในเวลาทม่ี แี สงอาทติ ย์ไม่สมำ่ เสมอ หรอื ต้องการใหผ้ ลิตผลทางการเกษตรแห้งเรว็ ขึ้น

โซลา่ เซลล์ (Solar Cell)
โซลา่ เซลล์ หรือ เซลลแ์ สงอาทติ ย์ (Solar Cell) หรือ เซลล์โฟโตโวลตาอิก (Photovoltaic cell) คอื

อุปกรณอ์ เิ ลก็ ทรอนกิ ส์ ท่ีทำจากสารก่ึงตวั นำชนิดพิเศษ ท่มี ีคุณสมบตั ใิ นการเปลีย่ นพลังงานแสงอาทิตย์ ให้เป็น

พลงั งานไฟฟ้า โดยกระแสไฟฟ้าทีผ่ ลิตไดจ้ ากโซล่าเซลล์นัน้ จะเป็นไฟฟา้ กระแสตรง (Direct Current) ซึ่งเรา
สามารถนำมาใชป้ ระโยชน์ได้ทนั ที รวมทัง้ สามารถเกบ็ ไว้ในแบตเตอรีเ่ พ่ือใชง้ านภายหลงั ได้

พลงั งานไฟฟ้าท่ีผลติ ไดจ้ ากแผงโซล่าเซลล์ จดั ว่าเป็นแหลง่ พลังงานสะอาดและไม่สร้างมลภาวะแก่
สิง่ แวดลอ้ มและไม่ปลอ่ ยกา๊ ซเรือนกระจก (Co2) เหมอื นกับแหล่งพลังงานอื่นๆ เชน่ น้ำมัน, โรงไฟฟา้ ทีม่ ี
กระบวนการผลติ จากกา๊ ซธรรมชาติ และถา่ นหิน โซลา่ เซลล์ (Solar Cell) เปน็ พลังงาน ทใ่ี ช้แล้วไมม่ วี ัน
หมดไป

หลกั การทำงาน
การทำงานของ โซลา่ เซลล์ (Solar Cell) เป็นกระบวนการเปล่ียนพลงั งานแสงให้เปน็ พลังงานไฟฟ้าได้

โดยตรง โดยเม่อื แสงซงึ่ เป็นคลืน่ แม่เหลก็ ไฟฟ้าและมีพลังงานไปกระทบกบั สารก่ึงตวั นำ จะเกิดการถา่ ยทอด
พลงั งานระหวา่ งกนั พลังงานจากแสงจะทำใหเ้ กิดการเคล่อื นทข่ี องกระแสไฟฟ้า (อเิ ลคตรอน) ขึน้ ในสารกงึ่ ตวั นำ
เราจึงสามารถตอ่ กระแสไฟฟา้ ดงั กล่าวไปใช้งานได้

1. N-Type คอื แผน่ ซิลิคอน ทผี่ ่านกระบวนการ โดปปง้ิ (Doping) ดว้ ยสารฟอสฟอรสั ทำให้มี
คุณสมบตั ิเป็นตวั สง่ อเิ ล็กตรอน เม่อื ได้รบั พลังงานจากแสงอาทิตย์

2. P-Type คอื แผ่นซลิ ิคอน ท่ีผ่านกระบวนการ โดปปงิ้ (Doping) ดว้ ยสารโบรอน ทำใหโ้ ครงสรา้ งของ
อะตอมสูญเสยี อเิ ลก็ ตรอน (โฮล) โดยเมอื่ ได้รับพลังงานจากแสงอาทิตย์ จะมคี ุณสมบัติเป็นตวั รบั อิเล็กตรอน

หลักการทำงานคอื เม่ือมีแสงอาทิตย์ตกกระทบ แสงอาทิตย์จะถ่ายเทพลังงานใหก้ บั อิเลก็ ตรอน และโฮล
ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวขึน้ โดยอิเล็กตรอนก็จะเคล่ือนไหวไปรวมตวั กนั ท่ี Front Electrode และโฮลก็จะ
เคลอ่ื นไหวไปรวมตัวกนั ท่ี Back Electrode และเมอ่ื มีการเชอ่ื มต่อระบบวงจรไฟฟา้ จาก Front Electrode
และ Back Electrode ใหค้ รบวงจร กจ็ ะเกดิ เป็นกระแสไฟฟ้าข้นึ ให้เราสามารถนำไปใช้งานได้

ชนดิ ของโซลา่ เซลล์
แผงโซล่าเซลล์แบง่ ออกเป็น 3 ชนดิ

1. แผงโซลา่ เซลลช์ นดิ โพลคี รสิ ตลั ไลน์ (Poly Crystalline) เป็นแผงโซลา่ เซลลช์ นิดแรก ที่ทำมาจาก
ผลึกซลิ คิ อน บางครงั้ เรยี กวา่ มัลติ-คริสตลั ไลน์ (Multi-Crystalline) โดยกระบวนการผลิต จะนำเอาซลิ ิคอน
เหลว มาเทใสโ่ มลดท์ ่ีเปน็ สเ่ี หลีย่ ม ก่อนจะนำมาตัดเปน็ แผ่นบางอีกที จงึ ทำใหแ้ ต่ละเซลลเ์ ปน็ รปู สี่เหลยี่ มจัตรุ ัส
สขี องแผงจะออกสีน้ำเงิน

2. แผงโซลา่ เซลลช์ นดิ โมโนครสิ ตลั ไลน์ (Mono Crystalline) เปน็ แผงโซล่าเซลล์ที่ทำมาจาก ผลกึ
ซิลคิ อนเชิงเดย่ี ว (Mono- Silicon) บางคร้ังเรียกวา่ Single Crystalline ลักษณะแตล่ ะเซลลเ์ ปน็ สเี่ หลี่ยมตัดมมุ
ทั้งสี่มุม และมสี เี ขม้ ทำมาจากซลิ ิคอนทม่ี คี วามบรสิ ุทธ์ิสูง กวนใหผ้ ลึกเกาะกันทแ่ี กนกลาง ทำให้เกดิ แท่ง
ทรงกระบอก จากนน้ั นำมาตัดใหเ้ ป็นสี่เหลย่ี มและลบมมุ ทงั้ สอ่ี อก ทำให้ไดป้ ระสทิ ธิภาพสูงสุด และลดการใช้
วตั ถุดิบ Mono- Silicon ลง ก่อนที่จะนำมาตดั เป็นแผ่นอกี ที

3. แผงโซลา่ เซลลช์ นดิ ฟลิ ม์ บาง (Thin Film) เป็นแผงโซลา่ เซลล์ที่ทำมาจาก การนำสารท่ีแปลง
พลังงานแสงเป็นพลงั งานไฟฟ้า มาฉาบเป็นชน้ั บางๆ ซ้อนกนั หลายๆช้นั จงึ เรยี กโซลา่ เซลล์ชนิดน้วี ่า ฟลิ ์มบาง
(thin film) แผงโซล่าเซลล์ ชนิดฟิล์มบาง มีประสิทธิภาพเฉลี่ยอยูท่ ่ี 7-13 % ท้ังน้ขี ึน้ อยกู่ บั ชนดิ ของวัสดทุ ่ี
นำมาทำเป็นฟลิ ์มฉาบ

รปู แบบการนำโซลารเ์ ซลล์ ไปผลติ ไฟฟา้ ใชง้ านดงั นี้
1. ระบบออ๊ ฟกรดิ (Off Grid) หรือ แบบอิสระ ( Stand Alone )
2. ระบบออนกรดิ ( On Grid ) หรอื แบบเชื่อมต่ออิงกับระบบไฟการไฟฟา้
3. ระบบไฮบรดิ ส์ ( Hybrid ) หรอื แบบผสม

ระบบออ๊ ฟกริด (Off Grid) หรือ แบบอิสระ ( Stand Alone )

ระบบอ๊อฟกริด คือ ระบบปิด ท่ีผลิตไฟฟ้าจากโซลาร์เซลล์ โดยไม่ได้เชื่อมตอ่ กบั ระบบไฟของการไฟฟา้
นครหลวง หรือ การไฟฟา้ สว่ นภมู ิภาค เลย ระบบน้เี หมาะกบั สถานทไ่ี ฟฟา้ เขา้ ไม่ถงึ ไม่คมุ้ ที่จะเดินลากสายไฟ
ยาวๆเข้ามาใชเ้ น่ืองจากตน้ ทุนสงู

วธิ กี าร
คอื การนำกระแสไฟฟ้าท่ีได้จากแผงโซลารเ์ ซลล์ มาชาร์จเข้าแบตเตอรี่ แลว้ จึงนำไฟฟา้ ทไี่ ด้มาใชง้ าน ซ่งึ

ก็สามารถเลอื กวา่ จะนำจ่ายไฟ ใหก้ บั อุปกรณ์ ที่ใช้ไฟ AC ทั้งนีข้ อ้ ดขี องการทม่ี ีแบตเตอรค่ี อื สามารถเกบ็ ประจุ
ไฟฟา้ ไวใ้ ชง้ านได้กรณที ไี่ มม่ แี สงอาทติ ย์ หรือสามารถใชไ้ ฟฟ้าในเวลากลางคนื ได้ เน่ืองจากอปุ กรณไ์ ฟฟา้ ท่ีใช้งาน
ภายในบา้ นเราเปน็ ไฟฟ้ากระแสสลับ AC ( Alternating Current ) แต่ไฟฟ้าทไ่ี ด้จากแผง Solar Cell เปน็ ไฟฟ้า
กระแสตรง DC ( Direct Current ) ดงั นน้ั ก่อนนำไปใชง้ านจงึ ต้องนำมาแปลงมาเป็นไฟฟา้ กระแสสลับเสียกอ่ น
โดยนำมาตอ่ เขา้ กับอุปกรณ์ทีเ่ รยี กวา่ อินเวอร์เตอร์ ( Inverter ) ซ่ึงกำลงั ไฟฟา้ ทีไ่ ด้ก็จะมกี ารสญู เสยี จากการ
แปลงฯ ทำให้ลดทอนประสิทธิภาพการผลิตกระแสไฟฟา้ ลงไป
ขอ้ ด/ี ขอ้ เสยี ของระบบออ๊ ฟกรดิ (Off Grid) หรอื แบบอสิ ระ ( Stand Alone )

ขอ้ ดีคอื เป็นระบบทไ่ี ม่ต้องง้อไฟจากการไฟฟ้าหลวงเลย สามารถผลิตไฟฟ้าใช้เองได้
ขอ้ เสยี คืองบประมาณสงู เพราะต้องใชแ้ บตเตอร่ี มาใชใ้ นการเก็บไฟและต้องคำนวณการใช้ไฟให้
ถูกตอ้ ง เพ่อื ให้การใช้ไฟฟา้ ได้ต่อเนือ่ งตลอดเวลา
ระบบนเ้ี หมาะกบั ใคร
ระบบน้ีเหมาะสำหรับพนี้ ที่ท่ีไมม่ ีไฟใช้ หรือไฟฟา้ จากการไฟฟา้ เขา้ ไม่ถึง

ระบบออนกรดิ ( On Grid ) หรอื แบบเชื่อมต่ออิงกบั ระบบไฟการไฟฟ้า
ระบบออนกรดิ คอื การผลิตไฟฟ้าจากโซลารเ์ ซลล์ โดยการเปลี่ยนไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ไปเป็นไฟฟา้
กระแสสลบั (AC) ดว้ ยอปุ กรณ์ Inverter จากนั้นกเ็ ชอ่ื มระบบเขา้ กับการไฟฟ้านครหลวง หรือการไฟฟ้าสว่ น
ภูมภิ าค ซ่งึ ข้อดคี อื เราสามารถนำกระแสไฟฟา้ ทผ่ี ลิตไดข้ ายใหก้ ับการไฟฟ้าฯ (ตามโครงการขายไฟใหก้ ารไฟฟา้
) หรอื นำไฟฟ้าทไ่ี ดม้ าใชง้ านเองเพื่อลดคา่ ไฟฟา้ หากผลติ กระแสไฟไมพ่ อใช้ อุปกรณ์ควบคมุ ก็จะนำไฟฟา้ จาก
ระบบของการไฟฟา้ มาใช้งานทดแทนทันที
วธิ กี าร
การติดตัง้ แบบน้ั เพ่อื ลดค่าไฟฟ้า โดยเมื่อมกี ารใช้ไฟ มากกวา่ ทผ่ี ลติ เองจากโซลาร์เซลล์ ตวั อุปกรณ์
Grid Tie Inverter ทเี่ ช่อื มตอ่ กบั ระบบจำหน่ายของการไฟฟ้าฯ ก็จะทำหนา้ ท่ีดงึ กระแสไฟฟา้ จากการไฟฟา้ มา
ใชง้ านโดยอตั โนมตั ิ ดงั นั้นกจ็ ะทำใหล้ ดคา่ ไฟฟ้าลงได้และไม่มีข้อจำกัดเร่อื งกำลังไฟไมพ่ อ เพราะดงึ จากการ

ไฟฟา้ มาชดเชย แตก่ ารตดิ ต้งั แบบนี้ตอ้ งได้รับการอนญุ าตจาก การไฟฟา้ ฯกอ่ น แตข่ อ้ เสียของระบบน้ีคือชว่ งที่
ไม่มีแสงอาทิตยห์ รือเวลากลางคืน ก็จะไม่มกี ารผลิตกระแสไฟฟ้าออกมาซึ่งช่วนกี้ จ็ ะต้องตงึ พลงั งานไฟฟา้ มาจาก
ระบบจำหนา่ ยของการไฟฟา้ ฯ
ขอ้ ด/ี ขอ้ เสยี ออนกรดิ ( On Grid ) หรอื แบบเชอื่ มตอ่ องิ กบั ระบบไฟการไฟฟา้

ขอ้ ดี สามารถลดค่าไฟฟ้า หรอื ใชไ้ ฟฟา้ ฟรี (หากใช้แผงโซลาร์เซลล์จำนวนมาก) เนอื่ งจากผลิตไฟฟา้ ได้
เองในตอนกลางวัน ใชไ้ ฟฟ้าฟรี ลดคา่ ไฟฟ้าได้ สำหรบั ผปู้ ระกอบการติดต้งั ระบบไฟขนาดใหญ่ สามารถขายไฟ
คืนใหก้ ับการไฟฟา้ ได้ โดยตดิ ตอ่ การไฟฟา้ จะตอ้ งสมัครทำสัญญาและยืน่ เอกสาร ตามขอ้ กำหนดของการไฟฟ้า
นครหลวง และการไฟฟ้าส่วนภมู ิภาค

ขอ้ เสยี กรณีทีไ่ ฟฟา้ จากการไฟฟ้าดบั ระบบโซลารเ์ ซลล์ยังจ่ายไฟปกติ แตก่ ริดไทน์อินเวอรเ์ ตอร์จะ
หยุดทำงาน โดยไม่จ่ายไฟเข้าสายส่ง เพอ่ื ป้องกนั ไฟฟ้าดูดเจา้ หน้าทกี่ ารไฟฟา้ ซงึ่ กำลังทำการซอ่ มระบบาย
ไฟฟ้า การใชง้ านระบบนี้ ส่วนใหญจ่ ะใช้ในพ้ืนท่ีทีม่ ีไฟฟ้าเขา้ ถึงแลว้ ใช้เพ่ือชว่ ยลดค่าไฟฟ้าได้เป็นอยา่ งดี ซ่ึง
ทางผทู้ ี่ตอ้ งการตดิ ต้งั ต้องมพี น้ื ทต่ี ิดตง้ั แผงโซลาร์เซลล์ และรู้ปรมิ าณการใชไ้ ฟฟา้ ในตอนกลางวนั โดยดูจาก
หน่วยการใชไ้ ฟฟ้า
ท่เี สยี ค่าไฟฟา้ แตล่ ะเดือน เพอ่ื ออกแบบกำลงั การผลติ ระบบไฟฟ้าโซลารเ์ ซลล์ หาขนาดกรดิ ไทอินเวอร์เตอรแ์ ละ
จำนวนแผงโซลาร์เซลล์
ระบบนเ้ี หมาะกบั ใคร

การใชง้ านระบบน้ี เหมาะสำหรับสถานท่มี ไี ฟฟ้าใช้ ต้องการประหยดั ค่าไฟ หรือลดค่าไฟฟ้า และไม่
ควรติดตั้งตัวใหญเ่ กนิ การใช้งาน เน่อื งจากไฟที่เหลือใช้ จะจ่ายคืนให้กบั การไฟฟ้า(นำไปขายให้บ้านอน่ื )
ทางการไฟฟ้าจะไม่คำนวณเงินคนื ให้ แตจ่ ะคิดเงินเฉพาะสว่ นทเ่ี ราใชไ้ ฟจากการไฟฟ้า

ระบบไฮบริดส์ ( Hybrid ) หรือแบบผสม

ระบบไฮบรดิ คอื ระบบท่ีนำเอาข้อดีของ ระบบออนกรดิ และ ระบบออฟกรดิ มารวมไวใ้ นระบบ
เดียวกัน ระบบไฮบริดช่วยเราลดค่าไฟได้ เช่นเดียวกบั ระบบออนกริด เนื่องจากระบบจะทำการผลติ ไฟฟ้าเพ่ือ
ใช้เองในชว่ งเวลาทม่ี ีแสงอาทติ ย์ และ ยังนำไฟฟ้าส่วนหนึ่งไปชารจไ์ ว้ทแี่ บตเตอรร์ ี่ เพอ่ื เก็บไฟฟ้าไวใ้ ช้ได้
เช่นเดียวกับระบบออฟกรดิ ทำใหเ้ รามไี ฟฟ้าสำรองเก็บไวใ้ ช้ในยามจำเปน็ ในกรณที ่ีไฟฟา้ ของการไฟฟ้าดบั เรา

จะมีไฟฟ้าสว่ นหนง่ึ ไว้ใช้เพ่ือความอนุ่ ใจ ระยะเวลาของการใชไ้ ฟฟ้าสำรองน้นั ก็ขึน้ อยูท่ ปี่ ริมาณแบตเตอรร์ ี่ท่เี รา
มี ว่าเหมาะสมกับปริมาณการใชไ้ ฟฟ้าในชว่ งที่ไฟฟ้าดบั หรือไม่ เบือ้ งต้นแนะนำวา่ เราควรเลอื กใชเ้ คร่อื งใชไ้ ฟฟ้า
เฉพาะท่จี ำเป็นจริงๆในชว่ งไฟฟ้าดบั
วธิ กี าร

หลกั การทำงานคือเมอื่ แผงโซลาร์เซลล์ไดร้ บั พลงั งานแสงอาทิตย์ ก็แปลงเปน็ พลังงานไฟฟา้ กระแสตรง
(DC) แลว้ สง่ ตอ่ มายงั ไฮบริดส์ อินเวอร์เตอร์ ซง่ึ ไฮบริดส์ อนิ เวอรเ์ ตอร์ก็แปลงแปน็ ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ซง่ึ ก็
จะเชอ่ื มตอ่ กับระบบจำหนา่ ยไฟของการไฟฟา้ ฯ และอกี ข้วั หนึง่ ก็ต่อเขา้ กับแบตเตอร่ี และอกี ขวั้ หนง่ึ กต็ อ่ ไฟฟา้
ไปใชง้ านต่าง ๆ ในเวลากลางวันเม่ือผลิตไฟฟา้ จากโซลาร์เซลล์ ระบบก็จะนำไฟฟ้าทผี่ ลิตไดม้ าจ่ายใหก้ ับ
อปุ กรณ์ไฟฟา้ ของเรา แตห่ ากกระแสไฟฟ้าทเ่ี ราผลติ ไดไ้ มเ่ พียงพอ กจ็ ะไปดงึ ไฟจากแบตเตอร่ี หรอื การไฟฟา้ ฯ
มาใช้งานได้ โดยอัตโนมัติ (ซง่ึ เราสามารถต้ังคา่ ได้ท่ีตวั ไฮบรดิ ส์ อินเวอรเ์ ตอร)์ หรอื หากเราผลิตไฟฟา้ จาก
โซลาร์เซลลม์ ามากกว่าท่เี ราใชง้ านระบบก็นำกระแสไฟฟ้านีไ้ ปชาร์จแบตเตอรเ่ี พอื่ สำรองไฟฟ้าใชง้ านตอ่ ไป

ในเวลากลางคืนที่เราไมส่ ามารถผลิตไฟฟ้าจากโซลาร์เซลลไ์ ด้ ท่ีตวั ไฮบริดส์ อนิ เวอรเ์ ตอร์ สามารถต้ัง
ค่าได้วา่ จะเอาไฟจากแบตเตอรม่ี าใช้งานกอ่ นจนหมดแล้วค่อยนำไฟฟา้ จากระบบของการไฟฟา้ มาใช้งาน ซง่ึ ทำ
ใหเ้ ราประหยดั ค่าไฟฟา้ ลงได้ และหรอื บางทา่ นอาจกลัววา่ แบตเตอรจ่ี ะเส่อื มเร็วเกินไป กส็ ามารถตงั้ ค่าให้ใช้
ไฟฟา้ จากการไฟฟ้าเป็นอันดบั แรกกอ่ น หากระบบไฟฟา้ ของการไฟฟา้ ขดั ขอ้ งจึงไปนำไฟฟ้าจากแบตเตอรี่มาใช้
งาน ก็ได้
ขอ้ ด/ี ขอ้ เสยี ระบบไฮบรดิ ส์ ( Hybrid ) หรอื แบบผสม

ขอ้ ดี ระบบทำงานได้ทงั้ แบบ on-grid และ off-grid สามารถเปล่ียนแหลง่ ไฟฟ้าได้เองตามสถานการณ์
ชว่ ยรกั ษาความเสถยี รของระบบไฟฟา้ และใช้ไฟไดเ้ องภายในกรณไี ฟจากการไฟฟ้าดับ

ขอ้ เสีย อนิ เวอร์เตอร์ชนิดนม้ี ีให้เลือกน้อยมาก และยงั ไมไ่ ดร้ ับการยอมรบั จากการไฟฟา้ (กฟผ.) เลยไม่
สามารถขนานไฟฟา้ กับกรดิ ได้ ไมส่ ามารถขายไฟคืน กฟผ. ได้ ต้องใชอ้ ุปกรณ์มากเชน่ เดยี วกับ off-grid ซง่ึ ทำ
ใหร้ ะบบโดยรวมแพง และไม่ค้มุ ค่า
ระบบนเ้ี หมาะกบั ใคร
ระบบน้เี หมาะสำหรบั สถานที่ ท่ีตอ้ งการลดค่าไฟฟ้ารายเดือน สถานที่ทไี่ ฟฟา้ ดับบอ่ ย ไฟไมน่ ่ิง ไฟตก ไฟเกิน
เปน็ ประจำ
ขอ้ ด-ี ขอ้ เสยี ของโซลา่ เซลล์
ขอ้ ดขี องโซลา่ เซลล์

1. เปน็ พลังงานทีส่ ะอาด ไมท่ ำลายดลกเน่อื งจากไมม่ ีกา๊ ซคารบ์ อนไดออกไซด์ ทที่ ำให้เกิดภาวะเรือนกระจก
2. ผลติ ไฟฟา้ ได้ทุกขนาด ไมว่ า่ จะใชภ้ ายในบ้าน การเกษตร หรือโรงงานอตุ สาหกรรม สามารถ
ประยกุ ตใ์ ช้ไดห้ มด
3. เป็นพลงั งานท่ไี มจ่ ำกดั เพราะประเทศไทยมีแสงอาทติ ย์ตลอดทงั้ ปที ำให้สามารถผลติ ไฟฟ้าใช้จาก
แผงโซล่าเซลล์ไดส้ บาย
4. เปน็ พลังงานทดแทนที่ดี สามารถประหยัดไฟฟา้ ไดส้ งู แล้วแตก่ ารนำมาใชง้ าน ในบางพืน้ ท่ี ท่ไี ฟฟ้า
เขา้ ไมถ่ งึ ก็สามารถผลิตไฟฟ้าใช้เองได้

5. สามารถใชไ้ ดเ้ ลยโดยไมต่ อ้ งการแปลงกระแสไฟฟา้ ในอุปกรณ์บางชนิด
ขอ้ เสยี ของโซลา่ เซลล์

1. ปรมิ าณในการผลิตไฟฟา้ ไม่มีความแนน่ อน ขนึ้ อยกู่ บั แสงอาทติ ยข์ องแต่ละวัน
2. พลงั งานจะไม่สงู ถ้าต้องการใชไ้ ฟฟ้าสงู อาจจะต้องเพ่มิ จำนวนของแผงโซลา่ เซลลต์ ามขนาดท่ี
ตอ้ งการใช้ไฟฟ้า
3. ต้องมกี ารเกบ็ สะสมไว้ถึงจะมีไฟฟา้ ใช้ในเวลากลางคนื เน่ืองจากกระแสไฟฟ้าจะผลติ ได้จาก
แสงอาทติ ย์เท่านนั้
4. การติดตัง้ ในบางครัง้ อาจจะไม่คมุ้ ค่า ตอ้ งศกึ ษาและคำนวณให้ดกี ่อนทำการติดตั้งเพ่อื ใชง้ าน

ใบงานเรอื่ งพลังงานแสงอาทติ ย์
คำชแ้ี จง ใหผ้ เู้ รยี นตอบคำถามตอ่ ไปนี้

1. อธบิ ายหลกั การทำงานของโซลารเ์ ซลล์
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
2. อธิบายรปู แบบการนำโซลารเ์ ซลล์ ไปผลติ ไฟฟา้ ใชง้ านกป่ี ระเภท อะไรบา้ ง
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
3. บอกขอ้ ดี ขอ้ เสยี ของพลงั งานแสงอาทติ ย์
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................

นกั ศกึ ษาสามารถเรยี นรเู้ พม่ิ เตมิ จากส่อื เรยี นรู้

สอื่ พลงั งานแสงอาทติ ย์
สอื่ การใชโ้ ซลารเ์ ซลลใ์ นบา้ น

แบบทดสอบหลงั เรยี น

ชือ่ -สกลุ …………………………....................................รหสั
นักศกึ ษา………...................................................กศน.ตำบล……............................อำเภอ
....................................จังหวดั ..................................................
คำชแ้ี จง ใหผ้ ู้เรยี นทำเครอื่ งหมาย X ทบั ขอ้ ทถ่ี กู ทส่ี ดุ

1. ขอ้ ใดไมใ่ ชพ่ ลงั งานทดแทน ข. พลงั งานนำ้
ก. พลังงานชวี มวล

ค. พลังงานแสงอาทิตย์ ค. พลังงานนิวเคลยี ร์

2. ขอ้ ใดเปน็ แหลง่ พลงั งานทดแทนทใี่ หญท่ สี่ ดุ และมปี รมิ าณมากทสี่ ดุ
ก. น้ำ ข. ลม

ค. นวิ เคลียร์ ง. แสงอาทิตย์

3. กงั หนั ลมวนิ ดม์ ลิ ล์ (Windmills) เปน็ กงั หนั ลมแบบใด

ก. กงั หันลมแกนต้งั ข. กงั หันลมแกนนอน

ค. กังหันลมแกนแบบ ง. กงั หันลมแกนฉาก

4. ขอ้ ใดไมใ่ ชข่ อ้ เสยี ของโรงไฟฟา้ พลงั งานลม ข. มคี วามสมดุลดา้ นพลงั งาน
ก. ทัศนยี ภาพ

ค. ดำเนนิ งานได้รวดเรว็ ง. เปน็ พลังงานสะอาด

5. โรงไฟฟา้ จากแหลง่ พลงั งานความรอ้ นใตพ้ ภิ พฝาง ตงั้ อยใู่ นจงั หวดั ใด

ก. ลำปาง ข. เชียงใหม่

ค. แม่ฮอ่ งสอน ง. อยุธยา

6. พลงั งานนำ้ ทน่ี ำมาใชใ้ นการผลติ กระแสไฟฟา้ จากเขอ่ื นตา่ งๆมหี ลกั การอยา่ งไร

ก. ใชค้ วามแรงของนำ้ ท่ีตกจากทส่ี ูง ข. ใช้ความรอ้ นของน้ำ

ค. ใช้น้ำทมี่ อี ยใู่ นแม่น้ำ ง. ใช้คลืน่ นำ้ ทม่ี ีความรอ้ นสูงอย่างสมำ่ เสมอ

7. ขอ้ ใดไมใ่ ช่ขอ้ เสยี ของโรงไฟฟา้ พลงั งานแสงอาทิตย์

ก. เป็นพลงั งานทีไ่ ม่มีวันหมด ข. มอี ายุการใชง้ านน้อย

ค. ปริมาณพลังงานไฟฟ้าไมค่ งท่ี ง. ผลติ ไฟฟ้าได้เฉพาะเวลากลางวัน

8. เซลลแ์ สงอาทติ ย์ทที่ ำจากสารกงึ่ ตวั นำประเภทซลิ คิ อนแบง่ ออกเปน็ 2 ชนดิ ไดแ้ ก่ แบบผลกึ เดย่ี ว และแบบ

อะไร

ก. ผลกึ ยาว ข. ผลกึ สเ่ี หลี่ยม

ค. ผลกึ รวม ง. ผลึกสีฟ้า

9. การเปลย่ี นรปู พลงั งานแสงอาทติ ยเ์ ปน็ พลงั งานไฟฟา้ ใหก้ ระแสไฟฟา้ อะไรออกมา

ก. กระแสตรง AC ข. กระแสสลับ AC

ค. กระแสสลับDC ง. กระแสตรงDC

10. การเชอ่ื มตอ่ ระบบโซลา่ เซลล์ ตวั เกบ็ ประจไุ ฟฟา้ คอื อปุ กรณใ์ ด

ก. อินเวอร์เตอร์ ข. สายไฟ

ค. ดวงอาทิตย์ ง. แบตเตอรี่

เฉลยแบบทดสอบหลงั เรยี น

1. ง. พลงั งานนิวเคลยี ร์
2. ง. แสงอาทิตย์
3. ข. กังหันลมแกนนอน
4. ก. ทศั นียภาพ
5. ข. เชยี งใหม่
6. ก. ใช้ความแรงของน้ำทีต่ กจากท่ีสูง
7. ก. เปน็ พลงั งานท่ไี ม่มวี นั หมด
8. ค. ผลึกรวม
9. ง. กระแสตรงDC
10. ง. แบตเตอรี่

บรรณานุกรม

พลงั งานน้ำ นวัตกรรมพันปที ่ีกลายเป็นแหล่งพลังงานทดแทนอนภุ าพมหาศาลในปัจจุบนั (ออนไลน์). แหลง่ ทีม่ า
https://ngthai.com/environment/35343/hydro-power/.28 กุมภาพนั ธ์ 2565.

พลังงานลม (ออนไลน์). แหล่งที่มา https://sites.google.com/a/nmrsw2.ac.th/renewable-
energy/home/phlangngan-lm 28 กมภาพันธ์ 2565.

พลงั งานแสงอาทติ ย์ (ออนไลน์). แหล่งท่ีมา http://www.mnre.go.th/reo13/th/news/detail/9385.
28 กมุ ภาพันธ์ 2565.

คณะผจู้ ดั ทำ

ที่ปรกึ ษา

นางสมุ าลี วชั ระมโนกานต์ ผ้อู ำนวยการ กศน.อำเภอโนนไทย
นางรจุ ิรา ศรีทองเหลอื ง ครูชำนาญการพิเศษ
นายอรณุ เณรชู บรรณารักษช์ ำนาญการพิเศษ
นางสุภา นานกลาง ครูชำนาญการพเิ ศษ
นางวนั เพญ็ ฉนำกลาง ครูชำนาญการพิเศษ

ขอ้ มลู /ภาพ กงั วานรัตนกุล ครู กศน.ตำบล
นางสาวกัญญา

เรยี บเรยี ง/จดั รปู เลม่ กงั วานรตั นกุล ครู กศน.ตำบล
นางสาวกญั ญา