RAPID SHUTDOWN (ระบบหยุดการทำงานฉุกเฉิน)

Rapid Shutdown ในระบบโซล่าเซลล์คืออะไร?

Rapid Shutdown เป็นระบบที่ออกแบบมาเพื่อลดแรงดันไฟฟ้าจากระบบโซล่าเซลล์ให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัยในกรณีฉุกเฉิน เช่น ไฟไหม้ หรือการบำรุงรักษา โดยสามารถปิดระบบไฟฟ้าของแผงโซล่าเซลล์อย่างรวดเร็วและปลอดภัย เพื่อป้องกันอันตรายต่อบุคคลและทรัพย์สิน

• Rapid Shutdown เปิดตัวครั้งแรกในปี 2014 ในมาตรฐาน National Electrical Code (NEC) ประเทศสหรัฐอเมริกา

• โดยมีจุดประสงค์เพื่อให้นักผจญเพลิงสามารถหยุดการจ่ายกระแสไฟฟ้า DC จากแผงโซล่าร์เซลล์ได้อย่างง่ายดาย

• เพื่อให้แน่ใจว่าบนหลังคาของอาคารมีสภาพที่ปลอดภัยในระหว่างเกิดเพลิง

---

หลักการทำงานของ Rapid Shutdown

1. ควบคุมแรงดันไฟฟ้า

- เมื่อมีการเปิดใช้งาน (ผ่านปุ่มฉุกเฉินหรือสัญญาณอัตโนมัติ) ระบบจะลดแรงดันไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์ให้ต่ำกว่า 30 โวลต์ภายใน 30 วินาที ซึ่งเป็นระดับที่ปลอดภัยสำหรับบุคลากรที่ปฏิบัติงานใกล้เคียง

2. การส่งสัญญาณ

- ระบบมักจะทำงานร่วมกับ ตัวควบคุมสัญญาณ (Transmitter) ที่ติดตั้งใกล้แผงโซล่าเซลล์ และ โมดูลปิดระบบ (Shutdown Module) ที่ติดตั้งบนแต่ละแผง

- เมื่อรับคำสั่ง ระบบจะหยุดการผลิตไฟฟ้าทันที และตัดการส่งไฟฟ้าจากสาย DC ที่เชื่อมต่อกับแผง

3. ควบคุมด้วย Inverter หรือ Controller

- ระบบ Rapid Shutdown มักเชื่อมต่อกับ Inverter หรือ Controller เพื่อให้สามารถควบคุมการทำงานได้ทั้งในระดับแผง (Module-Level) และระดับระบบทั้งหมด (System-Level)

• 1. วงจรโซลาร์เซลล์ที่อยู่นอกขอบเขต เมื่อมีการเปิดการทำงาน rapid shutdown จะต้องสามารถลดแรงดันไฟฟ้า DC ลงเหลือไม่เกิน 30 โวลต์ภายใน 30 วินาที

  
  

• 2. สำหรับวงจรโซลาร์เซลล์ที่อยู่ภายในขอบเขต จะต้องสามารถลดแรงดันไฟฟ้า DC ลงเหลือไม่เกิน 80 โวลต์ภายใน 30 วินาที

---

ความสำคัญของ Rapid Shutdown

1. ความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงาน

- ป้องกันการเกิดไฟฟ้าช็อตในกรณีที่นักดับเพลิงหรือช่างไฟฟ้าต้องทำงานในพื้นที่ที่มีระบบโซล่าเซลล์

2. ลดความเสี่ยงจากไฟฟ้าลัดวงจร

- ช่วยป้องกันการแพร่กระจายของไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์ที่อาจทำให้เกิดไฟไหม้เพิ่มเติม

3. ปฏิบัติตามข้อกำหนดทางกฎหมาย

- ระบบ Rapid Shutdown กลายเป็นมาตรฐานที่บังคับใช้ในหลายประเทศเพื่อความปลอดภัย

---

ข้อบังคับและกฎหมายที่เกี่ยวข้อง

1. มาตรฐาน NEC (National Electrical Code) 2017 และ 2020

- ในสหรัฐอเมริกา ระบบโซล่าเซลล์ที่ติดตั้งบนอาคารต้องมีระบบ Rapid Shutdown เพื่อปฏิบัติตามมาตรฐานความปลอดภัย

- ต้องลดแรงดันไฟฟ้าในสาย DC ให้ต่ำกว่า 30 โวลต์ภายใน 30 วินาทีหลังจากสั่งปิดระบบ

2. ข้อกำหนดในยุโรปและประเทศอื่น ๆ

- ประเทศในยุโรปและออสเตรเลียกำลังเริ่มปรับใช้ข้อกำหนดที่คล้ายกับ NEC เพื่อความปลอดภัย

- ในประเทศไทย แม้ยังไม่มีข้อบังคับชัดเจน แต่การติดตั้ง Rapid Shutdown เริ่มได้รับการสนับสนุนเพื่อเพิ่มมาตรฐานความปลอดภัย

---

ข้อดีและข้อควรพิจารณา

ข้อดี

- เพิ่มความปลอดภัยในการใช้งาน

- ลดความเสียหายเมื่อเกิดเหตุฉุกเฉิน

- ปฏิบัติตามมาตรฐานสากล

ข้อควรพิจารณา

- มีต้นทุนเพิ่มขึ้นในการติดตั้ง

- อาจต้องมีการอบรมบุคลากรเพิ่มเติมเพื่อใช้งานระบบ

---

ระบบผลิตพลังไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งบนหลังคา ที่สภาวะปัจจุบันมีการพัฒนาและเปลี่ยนแปลง ทั้งในด้านประสิทธิภาพ ความสะดวกและความปลอดภัย ทางสมาคมวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ โดยสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า จึงเห็นควรให้มีการปรับปรุง มาตรฐานการติดตั้งระบบผลิตพลังไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งบนหลังคา ฉบับ พฤศจิกายน พ.ศ.2559 เป็นฉบับ พ.ศ.2565 ในปัจจุบัน

ประเด็นสำคัญของการมาตรฐานฉบับปรับปรุงนี้ ได้แก่

• 1. ขยายขอบเขตการเชื่อมต่ออุปกรณ์ ที่รวมถึงระบบจัดกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ไฟฟ้า (battery energy storage system, BESS) อุปกรณ์แปลงไฟฟ้าเพื่อประจุและคายประจุไฟฟ้าสำหรับแบตเตอรี่

  
  

• 2. ขยายขอบเขต PV array ที่ติดตั้งใช้งานบนอาคารต้องมีค่า VOC ARRAY  สูงสุด ดังนี้

  • แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงไม่เกิน 1,000 โวลต์ สำหรับอาคารที่พักอาศัย

  • แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงไม่เกิน 1,500 โวลต์ สำหรับอาคารอื่น ๆ ที่ไม่ใช่ที่พักอาศัย

  
  

• 3. เพิ่มข้อบังคับการติดตั้งอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่หยุดทำงานฉุกเฉิน (rapid shutdown)