ສູດຄິດໄລ່ພະລັງງານ Energy Calculation Formulas

ພາບລວມບົດຄວາມ (Article Overview): ບົດທີ 9 ເປັນບົດຫຼັກທີ່ສຸດໃນການຄິດໄລ່ ແລະ ອອກແບບລະບົບພະລັງງານແສງອາທິດ. ຜູ້ອ່ານຈະໄດ້ຮຽນຮູ້ສອງສູດຫຼັກ: ສູດທີ່ອີງໃສ່ພື້ນທີ່ (E = A × r × H × PR) ເຊິ່ງໃຊ້ເມື່ອຮູ້ພື້ນທີ່ຕິດຕັ້ງ, ແລະ ສູດທີ່ອີງໃສ່ກຳລັງຕິດຕັ້ງ (E = P_rated × PSH × PR) ເຊິ່ງໃຊ້ທົ່ວໄປກວ່າ. ບົດນີ້ຈະອະທິບາຍຄວາມໝາຍ ແລະ ວິທີການຫາຄ່າຕົວປ່ຽນແຕ່ລະຕົວ (A, r, H, PR, P_rated, PSH), ພ້ອມທັງສະແດງຕົວຢ່າງການຄິດໄລ່ແບບຂັ້ນຕອນ ສຳລັບສະຖານະການຕ່າງໆ (ເຮືອນຢູ່, ໂຮງງານ, ໂຄງການຟາມແສງອາທິດ). ນອກນີ້ຍັງມີການວິເຄາະຄວາມຜິດພາດ ແລະ ຂໍ້ຄວນລະວັງໃນການນຳໃຊ້ສູດ.

ບົດຄັດຫຍໍ້ (Abstract)

ການຄາດຄະເນພະລັງງານທີ່ຜະລິດໄດ້ (Energy Yield) ເປັນຂັ້ນຕອນທຳອິດ ແລະ ສຳຄັນທີ່ສຸດ ໃນການອອກແບບລະບົບພະລັງງານແສງອາທິດ. ບົດຄວາມນີ້ສະເໜີ 2 ສູດຕົ້ນຕໍ ທີ່ຖືກຮັບຮອງຈາກມາດຕະຖານ IEC 61724 ແລະ ນຳໃຊ້ທົ່ວໂລກ.

ສູດທີ 1 (ອີງໃສ່ພື້ນທີ່ແຜງ):

E = A × r × H × PR

ບ່ອນທີ່:

E = ພະລັງງານທີ່ຜະລິດໄດ້ຕໍ່ມື້ (kWh/ມື້) ຫຼື ຕໍ່ປີ (kWh/ປີ)
A = ພື້ນທີ່ທັງໝົດຂອງແຜງ (m²)
r = ປະສິດທິພາບຂອງແຜງ (ຕົວເລກທົດສະນິຍົມ, ເຊັ່ນ 0.18 ສຳລັບ 18%)
H = Insolation ສະເລ່ຍ (kWh/m²/ມື້ ຫຼື kWh/m²/ປີ)
PR = Performance Ratio (ອັດຕາສ່ວນປະສິດທິພາບລວມ, ບໍ່ມີໜ່ວຍ, ປົກກະຕິ 0.70–0.85)

ສູດທີ 2 (ອີງໃສ່ກຳລັງຕິດຕັ້ງ – ນິຍົມທີ່ສຸດ):

E = P_rated × PSH × PR

ບ່ອນທີ່:

P_rated = ກຳລັງຕິດຕັ້ງຂອງລະບົບ (kWp) ວັດແທກພາຍໃຕ້ STC (1000 W/m², 25°C)
PSH = Peak Sun Hours (ຊົ່ວໂມງ) ເຊິ່ງມີຄ່າເທົ່າກັບ Insolation (ຄ່າດຽວກັນ)
PR = Performance Ratio ດັງກ່າວ

ບົດຄວາມຈະສະແດງຕົວຢ່າງການຄິດໄລ່ສຳລັບ 3 ກໍລະນີສຶກສາ: (1) ລະບົບຜູກກັບຕາຂ່າຍ 5 kWp ຢູ່ວຽງຈັນ, (2) ລະບົບ Off-grid 3 kWp ຢູ່ຫຼວງພະບາງ, (3) ການຄິດໄລ່ພື້ນທີ່ທີ່ຕ້ອງການສຳລັບແຜງ 100 kWp ຢູ່ຈຳປາສັກ. ນອກຈາກນີ້ ຍັງມີການວິເຄາະຜົນກະທົບຂອງການປ່ຽນແປງຄ່າ PR ແລະ ຄຳແນະນຳການປັບປຸງຄວາມຖືກຕ້ອງ.

ຄຳສຳຄັນ (Keywords): ສູດຄິດໄລ່ພະລັງງານ, E = A×r×H×PR, E = P_rated×PSH×PR, ການຄິດໄລ່ພະລັງງານ PV, ຕົວຢ່າງການຄຳນວນ, Performance Ratio (PR), Peak Sun Hours (PSH), ກຳລັງຕິດຕັ້ງ (kWp).

9.1 ຄຳນິຍາມ ແລະ ຄວາມໝາຍຂອງຕົວແປ

ກ່ອນການຄິດໄລ່, ຕ້ອງເຂົ້າໃຈຕົວແປແຕ່ລະຕົວຢ່າງຊັດເຈນ.

ຕົວແປ	ຊື່	ໜ່ວຍ	ຄຳອະທິບາຍ	ວິທີການຫາ
E	ພະລັງງານທີ່ຜະລິດໄດ້	kWh/ມື້, kWh/ເດືອນ, kWh/ປີ	ຜົນລັບທີ່ຕ້ອງການຄິດໄລ່	ຄຳນວນຈາກສູດ
A	ພື້ນທີ່ລວມຂອງແຜງ	m²	ຄວາມກວ້າງ × ຄວາມຍາວ × ຈຳນວນແຜງ	ວັດແທກຈາກຂໍ້ມູນແຜງ (datasheet)
r	ປະສິດທິພາບແຜງ	% ຫຼື ທົດສະນິຍົມ	ອັດຕາສ່ວນຂອງພະລັງງານແສງທີ່ປ່ຽນເປັນໄຟຟ້າ	ອ່ານຈາກ datasheet ຂອງແຜງ (ປົກກະຕິ 15-22%)
H	Insolation	kWh/m²/ມື້ ຫຼື kWh/m²/ປີ	ພະລັງງານແສງຕາເວັນທີ່ຕົກລົງໃສ່ 1 m² ໃນ 1 ມື້ (ຫຼື 1 ປີ)	ດາວໂຫຼດຈາກ PVGIS, NASA SSE
PR	Performance Ratio	ບໍ່ມີໜ່ວຍ (0-1)	ປັດໄຈຄິດໄລ່ການສູນເສຍລວມ (ອຸນຫະພູມ, ຂີ້ຝຸ່ນ, ຮົ່ມ, inverter, ສາຍ)	ປະມານຈາກຕາຕະລາງຫຼື ຄຳນວນຈາກການສູນເສຍຍ່ອຍ (0.70–0.85)
P_rated	ກຳລັງຕິດຕັ້ງ	kWp	ຜົນລວມຂອງກຳລັງສູງສຸດຂອງແຜງທັງໝົດ ພາຍໃຕ້ STC	P_rated = (P_panel × ຈຳນວນແຜງ) / 1000
PSH	Peak Sun Hours	ຊົ່ວໂມງ (h)	ຄ່າ Insolation ໃນຮູບແບບຊົ່ວໂມງ (ຕົວເລກດຽວກັບ H)	PSH = H (ເມື່ອ H ຢູ່ໃນ kWh/m²/ມື້)

ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງ A ແລະ P_rated: ສຳລັບແຜງທີ່ມີປະສິດທິພາບ r, ພື້ນທີ່ 1 m² ຈະໃຫ້ກຳລັງ P_panel_per_m² = r × 1000 W. ຕົວຢ່າງ: r=0.18 → 180 W/m². ດັ່ງນັ້ນ P_rated = A × r × 1000 (W) = A × r (kW). ການທົດແທນຄວາມສຳພັນນີ້ເຂົ້າໃນສູດທີ 2 ຈະໄດ້ສູດທີ 1 ຄືນ.

9.2 ສູດທີ 1: E = A × r × H × PR (ອີງໃສ່ພື້ນທີ່)

ສູດນີ້ ເປັນປະໂຫຍດເມື່ອທ່ານຮູ້ພື້ນທີ່ຫຼັງຄາ ຫຼື ພື້ນທີ່ທີ່ມີ ແລະ ຕ້ອງການຄາດຄະເນວ່າ ຈະຜະລິດໄຟໄດ້ຈັກກິໂລວັດ-ຊົ່ວໂມງ.

ຕົວຢ່າງ 9.1: ທ່ານມີຫຼັງຄາເນື້ອທີ່ 50 m², ວາງແຜນທີ່ຈະໃຊ້ແຜງ Monocrystalline ປະສິດທິພາບ 20% (r=0.20). ສະຖານທີ່ຢູ່ຈຳປາສັກ (H = 5.19 kWh/m²/ມື້). PR ຄາດວ່າ 0.75. ຈະຜະລິດໄຟໄດ້ຕໍ່ມື້ ແລະ ຕໍ່ປີ ເທົ່າໃດ?

ຂັ້ນຕອນການຄິດໄລ່:

ຄຳນວນ E_daily = A × r × H × PR = 50 × 0.20 × 5.19 × 0.75
50 × 0.20 = 10
10 × 5.19 = 51.9
51.9 × 0.75 = 38.925 kWh/ມື້
E_annual = 38.925 × 365 = 14,207.6 kWh/ປີ

ສະຫຼຸບ: ດ້ວຍພື້ນທີ່ 50 m², ທ່ານສາມາດຜະລິດໄຟໄດ້ປະມານ 39 kWh/ມື້ (ພຽງພໍສຳລັບເຮືອນຢູ່ທີ່ໃຊ້ໄຟປານກາງ). ກຳລັງຕິດຕັ້ງ P_rated ຈະເທົ່າກັບ A × r = 50 × 0.20 = 10 kWp.

9.3 ສູດທີ 2: E = P_rated × PSH × PR (ອີງໃສ່ກຳລັງຕິດຕັ້ງ – ນິຍົມທີ່ສຸດ)

ສູດນີ້ ເປັນມາດຕະຖານ ເພາະງ່າຍກວ່າ ແລະ ຜູ້ຜະລິດມັກສະແດງກຳລັງຂອງແຜງ ແທນທີ່ຈະເປັນພື້ນທີ່.

ຕົວຢ່າງ 9.2: ລະບົບ 5 kWp ຕິດຕັ້ງຢູ່ວຽງຈັນ (PSH = 4.81 ຊົ່ວໂມງ), PR = 0.78. ຄິດໄລ່ການຜະລິດຕໍ່ມື້ ແລະ ຕໍ່ປີ.

ຂັ້ນຕອນ:

E_daily = 5 × 4.81 × 0.78 = 5 × 4.81 = 24.05 → 24.05 × 0.78 = 18.759 kWh/ມື້
E_annual = 18.759 × 365 = 6,847 kWh/ປີ (ກົງກັບການຄິດໄລ່ຈາກສູດພື້ນທີ່ຖ້າໃຊ້ A ທີ່ສອດຄ້ອງກັນ).

ຕົວຢ່າງ 9.3: ໂຄງການຟາມແສງອາທິດ 1 MWp (1000 kWp) ຢູ່ແຂວງສາລາວັນ (PSH = 5.07 ຊົ່ວໂມງ, ຕາມຕາຕະລາງບົດທີ 7). PR ສົມມຸດ 0.75 ສຳລັງລະບົບໃຫຍ່ທີ່ມີການບຳລຸງຮັກສາດີ.

ຂັ້ນຕອນ:

E_daily = 1000 × 5.07 × 0.75 = 1000 × 5.07 = 5070 → 5070 × 0.75 = 3,802.5 kWh/ມື້
E_annual = 3,802.5 × 365 = 1,387,912.5 kWh/ປີ ≈ 1.39 GWh/ປີ

ຕົວເລກນີ້ສາມາດນຳໄປຄິດໄລ່ລາຍຮັບປະຈຳປີ ຖ້າຮູ້ລາຄາຮັບຊື້ (FiT). ຕົວຢ່າງຖ້າ FiT = 922 ກີບ/kWh, ລາຍຮັບຈະເທົ່າກັບ 1,387,913 × 922 ≈ 1.28 ຕື້ກີບ/ປີ.

9.4 ການນຳໃຊ້ສູດຍ້ອນກັບ (Reverse Calculation)

ບາງຄັ້ງ ເຮົາຮູ້ຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານ ແລະ ຕ້ອງການຫາຂະໜາດລະບົບ (P_rated) ຫຼື ພື້ນທີ່ທີ່ຕ້ອງການ.

ສູດຫາ P_rated ຈາກຄວາມຕ້ອງການປະຈຳມື້:

P_rated (kWp) = E_required (kWh/ມື້) / (PSH × PR)

ຕົວຢ່າງ 9.4: ເຮືອນຢູ່ວຽງຈັນ ມີຄວາມຕ້ອງການໄຟ 20 kWh/ມື້, ຕ້ອງການຕິດຕັ້ງລະບົບ On-grid. ໃຊ້ PSH = 4.81, PR = 0.78.

P_rated = 20 / (4.81 × 0.78) = 20 / 3.7518 ≈ 5.33 kWp (ປັດເປັນ 5.5 kWp ຫຼື 6 kWp ຕາມຂະໜາດ Inverter ທີ່ມີ).

ໝາຍເຫດ: ສຳລັບການຂາຍໄຟຟ້າໃຫ້ ຟຟລ, ຂະໜາດສູງສຸດທີ່ອະນຸຍາດສຳລັບລູກຄ້າ 1 ເຟສ ແມ່ນ 5 kWp. ຖ້າຕ້ອງການໃຫຍ່ກວ່ານັ້ນ, ຕ້ອງໃຊ້ລະບົບ 3 ເຟສ ແລະ ຜ່ານການສຶກສາລະບົບຈາກ ຟຟລ.

9.5 ການຄິດໄລ່ພື້ນທີ່ທີ່ຕ້ອງການ (Area Calculation)

ເມື່ອຮູ້ P_rated ທີ່ຕ້ອງການ ແລະ ປະສິດທິພາບແຜງ r, ພື້ນທີ່ທີ່ຕ້ອງການຄຳນວນດັ່ງນີ້:

A_required (m²) = (P_rated × 1000) / (r × 1000) = P_rated / r
(ເນື່ອງຈາກ r ເປັນທົດສະນິຍົມ, ສູດງ່າຍໆຄື A = P_rated / r)

ຕົວຢ່າງ 9.5: ຕ້ອງການລະບົບ 10 kWp ໂດຍໃຊ້ແຜງ r=0.20. A = 10 / 0.20 = 50 m². (ກົງກັບຕົວຢ່າງ 9.1).

ຄຳແນະນຳ: ຄວນກຽມພື້ນທີ່ເພີ່ມອີກ 10-15% ສຳລັບທາງຍ່າງ, ຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງແຜງ (ເພື່ອລະບາຍອາກາດ ແລະ ບຳລຸງຮັກສາ), ແລະ ການຕໍ່ສາຍ.

9.6 ປັດໄຈທີ່ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄ່າ PR (Factors Affecting PR)

ຄ່າ PR ແມ່ນກຸນແຈສຳຄັນທີ່ສຸດ ເພາະມັນລວມການສູນເສຍທັງໝົດ. ຕາຕະລາງຂ້າງລຸ່ມສະແດງຄ່າ PR ທີ່ແນະນຳສຳລັບສະພາບການຕ່າງໆ ໃນລາວ:

ລະດັບຄຸນນະພາບລະບົບ	PR ທີ່ຄາດຫວັງ	ຂໍ້ສັງເກດ
ດີເລີດ (Excellent)	0.82 – 0.85	ແຜງ TOPCon ຄຸນະພາບສູງ, ບໍ່ມີຮົ່ມ, ທຳຄວາມສະອາດປະຈຳ, inverter ມີປະສິດທິພາບສູງ (98%)
ດີ (Good)	0.75 – 0.82	ການອອກແບບ ແລະ ຕິດຕັ້ງມາດຕະຖານ, ຮົ່ມເລັກນ້ອຍ, ທຳຄວາມສະອາດ 2-4 ຄັ້ງ/ປີ
ພໍໃຊ້ (Fair)	0.65 – 0.75	ມີຮົ່ມບາງສ່ວນ, ຂີ້ຝຸ່ນສະສົມ, inverter ລຸ້ນເກົ່າ, ສາຍໄຟຍາວ
ບໍ່ດີ (Poor)	<0.65	ຮົ່ມຮຸນແຮງ, ຂາດການບຳລຸງຮັກສາ, ການອອກແບບວົງຈອນບໍ່ຖືກຕ້ອງ

ສູດຄຳນວນ PR ຈາກການສູນເສຍຍ່ອຍ:
PR = (1 - L_temp) × (1 - L_soiling) × (1 - L_shading) × (1 - L_mismatch) × η_inv × (1 - L_wiring) × (1 - L_avail)

ເຊິ່ງຄ່າການສູນເສຍແຕ່ລະອັນ ຖືກກຳນົດມາຈາກບົດທີ 8.

ປັດໄຈທີ່ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄ່າ PR (Factors Affecting PR)

9.7 ຕົວຢ່າງການຄິດໄລ່ປຽບທຽບສຳລັບແຂວງຕ່າງໆ (Comparative Example for Different Provinces)

ສົມມຸດລະບົບ 5 kWp, PR = 0.75, ໃຊ້ຄ່າ PSH ຈາກບົດທີ 7 (ສະເລ່ຍປະຈຳປີ). ຄິດໄລ່ E_annual:

ແຂວງ	PSH (ຊົ່ວໂມງ)	E_annual (kWh)	ລາຍຮັບຖ້າຂາຍໝົດ 922 ກີບ/kWh (ລ້ານກີບ)
ຈຳປາສັກ	5.19	5 × 5.19 × 0.75 × 365 = 7,104	6.55
ສາລາວັນ	5.07	5 × 5.07 × 0.75 × 365 = 6,943	6.40
ວຽງຈັນ	4.81	5 × 4.81 × 0.75 × 365 = 6,586	6.07
ຫຼວງພະບາງ	4.60	5 × 4.60 × 0.75 × 365 = 6,300	5.81
ຊຽງຂວາງ	4.48	5 × 4.48 × 0.75 × 365 = 6,135	5.66
ຜົ້ງສາລີ	4.36	5 × 4.36 × 0.75 × 365 = 5,971	5.51

ຈະເຫັນວ່າລາຍຮັບຕໍ່ປີຂອງແຂວງຈຳປາສັກ ສູງກວ່າແຂວງຜົ້ງສາລີ ປະມານ 19% (6.55 ລ້ານ ທຽບກັບ 5.51 ລ້ານກີບ). ສະນັ້ນ ຄວນຈັດລຳດັບຄວາມສຳຄັນໃນການລົງທຶນ ຕາມແຂວງທີ່ມີແສງຫຼາຍ.

9.8 ຂໍ້ຄວນລະວັງ ແລະ ຂໍ້ຈຳກັດຂອງສູດ (Cautions and Limitations)

ສູດແມ່ນການຄາດຄະເນ: ຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນຄ່າສະເລ່ຍ. ການຜະລິດຕົວຈິງໃນແຕ່ລະປີ ອາດຜັນແປ ±5-10% ຂຶ້ນກັບສະພາບອາກາດ.
PSH ແລະ Insolation ຕ້ອງສອດຄ່ອງກັນ: ຖ້າໃຊ້ຄ່າ PSH ຈາກຕາຕະລາງລາຍເດືອນ, ຕ້ອງໃຊ້ກັບເດືອນນັ້ນໆ. ຢ່າເອົາ PSH ສະເລ່ຍປະຈຳປີ ໄປຄູນກັບຈຳນວນມື້ໃນເດືອນດຽວ.
PR ບໍ່ຄົງທີ່: PR ມີການປ່ຽນແປງຕາມອຸນຫະພູມ ແລະ ການເສື່ອມສະພາບຂອງແຜງ. ໃນການຄິດໄລ່ລາຍປີ, ຄວນໃຊ້ PR ຄ່າດຽວທີ່ສະເລ່ຍ (ຕົວຢ່າງ 0.75).
ການສູນເສຍຍ້ອນການເສື່ອມສະພາບ (Degradation): ແຜງຈະມີການສູນເສຍປະສິດທິພາບປະມານ 0.5-0.7%/ປີ. ສຳລັບການຄິດໄລ່ໄລຍະຍາວ (20+ ປີ), ຄວນຫຼຸດຄ່າ E ລົງຕາມປີ ຫຼື ໃຊ້ຄ່າ PR ທີ່ຫຼຸດລົງປະຈຳປີ.
ບໍ່ລວມເອົາຜົນກະທົບຈາກເຄື່ອງຕິດຕາມແສງ (Tracking): ສູດນີ້ໃຊ້ສຳລັບລະບົບຕິດຕັ້ງແບບຄົງທີ່ (fixed-tilt). ຖ້າໃຊ້ single-axis ຫຼື dual-axis tracker, ຄ່າ PSH ຈະສູງກວ່າ (ປະມານ 1.2-1.4 ເທົ່າ).

9.9 ການປຽບທຽບລະຫວ່າງການຄິດໄລ່ດ້ວຍມື ແລະ ຊອບແວ (Comparison between Hand Calculation and Software)

ເພື່ອຢັ້ງຢືນຄວາມຖືກຕ້ອງ, ສາມາດປຽບທຽບຜົນຈາກສູດງ່າຍ ກັບຜົນຈາກ PVsyst ຫຼື SAM ສຳລັບກໍລະນີດຽວກັນ (ວຽງຈັນ, 5 kWp, PR=0.78). PVsyst ມັກໃຫ້ຄ່າສູງກວ່າ 5-10% ເນື່ອງຈາກມັນຈຳລອງການຕອບສະໜອງຕໍ່ irradiance ຕ່ຳ (low-light performance) ແລະ ຜົນກະທົບຂອງມຸມ. ສະນັ້ນ ການຄິດໄລ່ດ້ວຍມື ຈຶ່ງເປັນການຄາດຄະເນທີ່ປອດໄພ (conservative) ກວ່າ.

ເອກະສານອ້າງອີງ (References)

IEC 61724-1:2021. Photovoltaic system performance – Part 1: Monitoring.
NREL. (2023). PVWatts Calculator – Methodology. [Online]. Available: https://pvwatts.nrel.gov/
PVsyst SA. (2024). PVsyst Help – Energy Management.
Green, M. A. (1982). Solar cells: operating principles, technology, and system applications. Prentice-Hall.

ສົນໃຈ ທີມງານຄຸນນະພາບ ໃຫ້ບໍລິການ:
✨ ທີ່ປຶກສາໂຄງການ ແລະ ການລົງທຶນ
✨ ຮັບຂຽນ FS, EIA, ບົດສະເໜີໂຄງການ
✨ ຮັບແລ່ນຂໍເງິນກູ້ ແລະ ອະນຸຍາດ
📞 ຕິດຕໍ່: ທ່ານ Anousone XAYYALATH
📱 ວອດແອບ / ໂທ: 020 55296290
📧 ອີເມວ: anousone11@gmail.com
🌐 Blogger: anousonexayyalath.blogspot.com

SolarEnergyFormula,EnergyYieldCalculation,PowerRating,PSH,PR,PerformanceRatio, PVSizing,OnGridDesign

ສູດຄິດໄລ່ພະລັງງານ Energy Calculation Formulas