NICD ไม่ใช่ตัวเลือกหลักสำหรับไฟพลังงานแสงอาทิตย์
NiCd แบตเตอรี่ (Nickel Cadmium) ไม่ใช่หนึ่งในตัวเลือกแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่ดีที่สุดในตลาดสำหรับใช้กับไฟพลังงานแสงอาทิตย์ มีการถกเถียงกันใน “ชุมชนผู้ใช้แบตเตอรี่” เกี่ยวกับสิ่งที่เรียกว่า “เอฟเฟกต์เมมโมรี” ของ NiCd – แบตเตอรี่ประเภทนี้ถูกออกแบบมาเพื่อชาร์จจนเต็มและใช้จนหมด.
สิ่งนี้มักไม่เกิดขึ้นกับแบตเตอรี่ที่ออกแบบมาสำหรับไฟโซลาร์ ซึ่งมีการชาร์จและปล่อยประจุอย่างต่อเนื่องตามวงจรของวันและคืน เอฟเฟกต์เมมโมรีทำให้ระดับแรงดันของแบตเตอรี่ลดลงตามเวลา โดยแบตเตอรี่จะ “ลืม” ระดับแรงดันสูงสุดและต่ำสุดที่มันไม่ค่อยถูกชาร์จถึง โดยทั่วไป แบตเตอรี่ที่ดีที่สุดสำหรับไฟโซลาร์ (ในระบบที่มีขนาดเหมาะสม) จะถูกปล่อยประจุประมาณ 15% ทุกวัน.
นอกจากนี้ แคดเมียมยังเป็น โลหะที่มีพิษสูงมาก ซึ่งขัดกับวัตถุประสงค์หนึ่งของไฟพลังงานแสงอาทิตย์ นั่นคือเพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดจากการใช้พลังงาน แบตเตอรี่ NiCd หลายชนิดยังมีคำว่า “POISON” พิมพ์ไว้บนส่วนบนด้วย เราทราบดีว่าผู้จัดการโครงการส่วนใหญ่ชอบเลือกสิ่งที่ช่วยประหยัดเงินในระยะยาว แต่ทำไมไม่เลือกวิธีที่ทั้งประหยัดค่าใช้จ่ายและปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมไปพร้อมกันล่ะ?
NIMH ใกล้ขึ้นแล้ว แต่ยังไม่ได้ชัยชนะ
NiMH เทคโนโลยี (Nickel Metal-Hydride) เป็นตัวเลือกที่ดีกว่าแบตเตอรี่ NiCd ในด้านสิ่งแวดล้อม แต่การเลือกใช้เทคโนโลยีนี้ยังมีจุดอ่อนบางประการ แบตเตอรี่ NiMH ต้องการการดูแลรักษาอย่างมาก เนื่องจากต้องปล่อยประจุจนหมดเป็นระยะๆ – เราแน่ใจว่าไม่มีใครอยากได้รับหน้าที่ปล่อยประจุทุกแบตเตอรี่ในระบบไฟส่องสว่างลานจอดรถพลังงานแสงอาทิตย์.
การใช้งานที่ดีที่สุดของแบตเตอรี่เหล่านี้คือกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก เช่น ไฟฉายและของเล่น เนื่องจากแบตเตอรี่เหล่านี้ทำงานได้ดีที่สุดเมื่อมีการบริโภคพลังงานสูงและต้องการพลังงานมาก แทนที่จะใช้ในสถานการณ์ที่มีการบริโภคพลังงานแบบเป็นช่วงๆ หรือแอปพลิเคชันที่ใช้พลังงานต่ำ อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่เหล่านี้ยังไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์.
แบตเตอรี่กรดตะกั่ว
แผ่นแบตเตอรี่กรดตะกั่ว ประกอบด้วยตะกั่วและออกไซด์ของตะกั่ว โดยใช้สารอิเล็กโทรไลต์เป็นสารละลายกรดซัลฟิวริกในน้ำ ข้อดีหลักคือความเสถียรของแรงดันและราคาที่ต่ำ ข้อเสียคือพลังงานจำเพาะต่ำ ทำให้มีปริมาตรที่ค่อนข้างใหญ่และอายุการใช้งานสั้น ประมาณ 300-500 รอบการชาร์จลึก จึงจำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาเป็นประจำ แบตเตอรี่ชนิดนี้ยังคงถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมโคมไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์.
แบตเตอรี่แบบคอลลอยด์ (แบตเตอรี่เจล)
ความจริงแล้ว แบตเตอรี่กรดตะกั่วเป็นรุ่นที่พัฒนาต่อจากรุ่นที่ไม่ต้องดูแลรักษา โดยใช้สารละลายคอลลอยด์แทนสารละลายกรดซัลฟิวริก ซึ่งในด้านความปลอดภัย การเก็บรักษา ประสิทธิภาพการคายประจุ และอายุการใช้งาน ได้ถูกปรับปรุงให้ดีกว่าแบตเตอรี่ทั่วไป และราคาของบางรุ่นแม้จะสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมสามก้อน สามารถใช้งานได้ในช่วงอุณหภูมิ -40℃ ถึง -65℃ มีประสิทธิภาพที่ดีเป็นพิเศษในอุณหภูมิต่ำ จึงเหมาะสำหรับพื้นที่ภูเขาทางตอนเหนือ มีความทนทานต่อแรงสั่นสะเทือนสูง สามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัยในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง อายุการใช้งานยาวกว่าแบตเตอรี่กรดตะกั่วทั่วไปประมาณสองเท่า
แบตเตอรี่ลิเธียมแบบสามองค์ประกอบ
มีความหนาแน่นของพลังงานสูง ขนาดเล็ก และชาร์จเร็ว แต่ราคาสูงกว่า จำนวนรอบการชาร์จแบบลึกอยู่ที่ประมาณ 500-800 ครั้ง อายุการใช้งานของแบตเตอรี่นี้ยาวกว่าแบตเตอรี่กรดตะกั่วประมาณ 1 ครั้ง และช่วงอุณหภูมิการใช้งานอยู่ที่ -15℃ ถึง 45℃ อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ลิเธียมไตรเมทัลที่มีความเสถียรภาพต่ำ หรือผลิตโดยผู้ผลิตที่ไม่ผ่านมาตรฐาน อาจเกิดการระเบิดหรือติดไฟได้เมื่อชาร์จเกินหรืออุณหภูมิสูงเกินไป.
แบตเตอรี่ลิเธียม-เหล็ก-ฟอสเฟต(แบตเตอรี่ LifePO4)
มีพลังงานสูงกว่า ขนาดเล็ก ชาร์จเร็ว อายุการใช้งานยาวนาน ความเสถียรดี แต่ราคาสูงที่สุด จำนวนรอบการชาร์จแบบลึก (deep cycle) ประมาณ 1500-2000 ครั้ง อายุการใช้งานยาวนาน โดยทั่วไปถึง 8-10 ปี ความเสถียรสูง ช่วงอุณหภูมิใช้งานกว้าง สามารถใช้งานได้ในอุณหภูมิ -40℃ ถึง 70℃.
สรุปแล้ว ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์นั้น แน่นอนว่าควรใช้แบตเตอรี่ลิเธียม-เหล็ก-ฟอสเฟตเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด แม้ว่าราคาจะสูงกว่าก็ตาม ปัจจุบัน ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียม-เหล็ก-ฟอสเฟตในตลาดมีราคาที่สมเหตุสมผลมาก อายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์นี้สามารถถึง 10 ปี และราคาก็ยังน่าสนใจมาก.
Luxman’s ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ ทั้งหมดใช้แบตเตอรี่ลิเธียม-เหล็ก-ฟอสเฟตเป็นแหล่งพลังงาน.
https://luxmanlight.com/how-to-choose-the-right-batteries-for-your-solar-light/
https://luxmanlight.com/what-kind-of-batteries-are-used-in-solar-street-lights/
