ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของ BESS คืออะไร? อธิบายครบตั้งแต่ข้อดี–ข้อเสียไปจนถึงเทคโนโลยีรุ่นถัดไป

BESS คืออะไร?

BESS (Battery Energy Storage System) หรือระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ ถือเป็นสิ่งจำเป็นต่อการแพร่หลายของพลังงานหมุนเวียน แม้จะถูกคาดหวังในฐานะ “ไพ่เด็ด” เพื่อสร้างอนาคตที่สะอาดขึ้น แต่ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสังคมที่อยู่เบื้องหลังก็ยังไม่เป็นที่รับรู้กันมากนัก บทความนี้จะส่องทั้งด้าน “สว่าง” และ “เงา” ของ BESS ตั้งแต่ข้อดี–ข้อเสีย ไปจนถึงเทคโนโลยีล่าสุดที่ช่วยก้าวข้ามอุปสรรค พร้อมอธิบายข้อมูลเชิงวิชาการให้เข้าใจได้ง่าย

ทำไมตอนนี้ BESS จึงเป็นที่จับตา?

ไพ่เด็ดสู่คาร์บอนนิวทรัล

ท่ามกลางการขับเคลื่อนไปสู่คาร์บอนนิวทรัลทั่วโลก การนำพลังงานหมุนเวียนอย่างโซลาร์และลมเข้ามาใช้งานเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ทว่า “ความผันผวนตามสภาพอากาศ” ทำให้การจ่ายไฟไม่เสถียร คือจุดอ่อนสำคัญ เทคโนโลยีที่เข้ามาแก้ปัญหานี้คือ BESS หรือระบบกักเก็บพลังงานขนาดใหญ่

จุดอ่อนของ “พลังงานหมุนเวียน” ที่ BESS เข้ามาแก้

กลางวันสะสมไฟจากโซลาร์ไว้ใน BESS เพื่อนำมาใช้ตอนกลางคืน ลมแรงก็ชาร์จ เก็บไว้จ่ายเมื่อดินลมสงบ BESS จึงทำหน้าที่เหมือน “วาล์วปรับสมดุล” ของอุปสงค์–อุปทานไฟฟ้า เปิดทางให้พลังงานหมุนเวียนที่เคยไม่เสถียร กลายเป็นกำลังหลักของโครงข่ายไฟฟ้าได้

ช่วยพยุงเสถียรภาพโครงข่ายและลดความเสี่ยงไฟดับวงกว้าง

นอกจากดูดซับความผันผวนของพลังงานหมุนเวียนแล้ว BESS ยังปล่อยไฟที่สะสมไว้ในช่วงที่ความต้องการพุ่งสูง ช่วยรักษาเสถียรภาพระบบและลดความเสี่ยงไฟดับขนาดใหญ่ เปรียบเสมือน “บัฟเฟอร์ขนาดยักษ์” ที่ค้ำยันโครงสร้างพื้นฐานไฟฟ้าให้ชีวิตประจำวันเดินต่อได้อย่างราบรื่น

3 ประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมที่ BESS นำมาให้

ประโยชน์ 1: เร่งการนำพลังงานหมุนเวียนเข้ามาใช้

ด้วยการชดเชยความไม่เสถียร BESS ทำให้ปริมาณรับเข้าของพลังงานหมุนเวียนเพิ่มขึ้นอย่างก้าวกระโดด ในญี่ปุ่นเอง ปัญหา “การจำกัดการจ่ายไฟจากแหล่งหมุนเวียน (curtailment)” เริ่มคลี่คลายผ่านโครงการทดสอบ BESS หลายพื้นที่

ประโยชน์ 2: ลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลและการปล่อย CO₂

ช่วงพีกมักต้องพึ่งโรงไฟฟ้าความร้อนที่ต้นทุนสูงและปล่อย CO₂ มาก เมื่อมี BESS ก็สามารถชาร์จในช่วงไฟเหลือและปล่อยตอนพีก เพื่อลดการเดินเครื่องโรงไฟฟ้าดังกล่าว ช่วยกดการปล่อยของทั้งระบบลงอย่างมีนัยสำคัญ

ประโยชน์ 3: อนาคตของกริดด้วยเทคโนโลยี “Grid Forming”

BESS รุ่นใหม่ที่มีความสามารถ Grid Forming ช่วย “กำหนดและรักษา” ความถี่/แรงดันของระบบได้เอง ทำหน้าที่เสมือน “ศูนย์บัญชาการ” ของกริด เปิดทางให้อนาคตที่พลังงานหมุนเวียนเป็นสัดส่วนใหญ่ของการผลิตไฟ แต่ระบบยังคงเสถียร

‍

ข้อเสียด้านสิ่งแวดล้อม–สังคมที่มองข้ามไม่ได้

อะไรเกิดขึ้นในเหมืองวัตถุดิบ?

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนซึ่งเป็นแกนสำคัญของ BESS ต้องใช้ลิเธียม โคบอลต์ นิกเกิล ซึ่งการทำเหมืองบางพื้นที่สร้างผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสิทธิมนุษยชน

ลิเธียม: “น้ำมันขาว” ที่คุกคามทรัพยากรน้ำในอเมริกาใต้

“ลิเธียมไตรแองเกิล” (ชิลี–อาร์เจนตินา–โบลิเวีย) ใช้วิธีระเหยน้ำจำนวนมากเพื่อสกัดลิเธียม กระทบทรัพยากรน้ำในพื้นที่แห้งแล้ง ทำลายระบบนิเวศ และกระทบวิถีชีวิตชนพื้นเมือง

โคบอลต์: ความจริงอันไม่สะดวกในคองโก

สาธารณรัฐประชาธิปไตยคองโกผลิตโคบอลต์ ~70% ของโลก รายงานจาก NGO ระบุสภาพแรงงานที่ย่ำแย่ถึงขั้นมีเด็กทำงาน สัมผัสฝุ่นพิษโดยไร้อุปกรณ์ป้องกัน กระทบสุขภาพรุนแรง อีกทั้งน้ำทิ้งจากเหมืองปนเปื้อนดิน–น้ำ ส่งผลต่อสุขภาพชุมชน

การปล่อย CO₂ และใช้พลังงานสูงในกระบวนการผลิต

ขั้นตอนผลิตแบตเตอรี่ โดยเฉพาะการทำแห้งขั้วไฟฟ้า ใช้พลังงานสูงและปล่อย CO₂ หากมองทั้งวงจรชีวิต (LCA) แม้ EV ไม่ปล่อยไอเสียขณะวิ่ง แต่การผลิตแบตเตอรี่อาจปล่อยมากกว่ารถสันดาป BESS เองจึงต้องหาวิธีลดภาระสิ่งแวดล้อมช่วงผลิตให้ได้

ความจริง “อัตรารีไซเคิล 5%” กำแพงของการกำจัดและนำกลับใช้

แบตเตอรี่ที่หมดอายุหากจัดการไม่เหมาะสมจะก่อมลพิษ แต่การรีไซเคิลยังยากทั้งเทคนิคและต้นทุน ปี 2022 มีข้อมูลชี้ว่าอัตรารีไซเคิลทั่วโลกเพียง ~5% โครงสร้างการรวบรวมซากแบตเตอรี่ในยุโรป–อเมริกายังไม่สมบูรณ์ ทำให้ “แบตเตอรี่สูญหาย” จำนวนมาก

‍

แบตเตอรี่ประเภทใดที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม? การเปรียบเทียบคุณสมบัติตามชนิดแบตเตอรี่

แบตเตอรี่ที่ใช้ในระบบ BESS ไม่ได้จำกัดเฉพาะ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เพียงอย่างเดียว เรามาเปรียบเทียบ ข้อดีและข้อจำกัดด้านสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัย ของแบตเตอรี่ 4 ประเภทที่นิยมใช้กัน

ประเภทแบตเตอรี่

ข้อดีหลัก (สิ่งแวดล้อม/ความปลอดภัย)

ข้อจำกัดหลัก (สิ่งแวดล้อม/ความปลอดภัย)

ลิเธียมไอออน

- ความหนาแน่นพลังงานสูง

- อายุการใช้งานยาวนาน

- การทำเหมืองวัตถุดิบส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

- ความเสี่ยงด้านสิทธิมนุษยชน

- ความเสี่ยงไฟไหม้จากความร้อนสูง (Thermal Runaway)

แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด (Lead-acid)

- เทคโนโลยีการรีไซเคิลมีประสิทธิภาพสูง (กว่า 90%)

- ต้นทุนต่ำ

- มีสารอันตราย เช่น ตะกั่วและกรดซัลฟิวริก

- อายุการใช้งานสั้น

แบตเตอรี่ NAS (Sodium-Sulfur)

- ใช้วัสดุที่หาได้ง่าย (โซเดียม, กำมะถัน)

- อายุการใช้งานยาวนาน และความจุสูง

- ต้องทำงานที่อุณหภูมิสูงถึง 300°C

- ความเสี่ยงไฟไหม้จากโซเดียม

แบตเตอรี่ Redox Flow

- สามารถใช้งานได้เกือบตลอดอายุโดยการเปลี่ยนสารละลายไฟฟ้า

- ความเสี่ยงไฟไหม้ต่ำมาก

- ความหนาแน่นพลังงานต่ำ ทำให้ขนาดใหญ่

- อาจใช้วานาเดียมซึ่งเป็นแร่หายาก

‍

ทางออกสู่ BESS ที่ยั่งยืน: ระเบียบ–นวัตกรรม–การดำเนินงานของภาคธุรกิจ

ขับเคลื่อนโลก: “กฎระเบียบแบตเตอรี่ของสหภาพยุโรป (EU Battery Regulation)” เปลี่ยนซัพพลายเชน

เริ่มใช้ปี 2023 กำหนดความยั่งยืนครอบคลุมทั้งวงจรชีวิต: แสดง CO₂ ฟุตพริ้นต์ กำหนดสัดส่วนวัสดุรีไซเคิลขั้นต่ำ และ “Human Rights/Environmental Due Diligence” บังคับให้บริษัทพิสูจน์ได้ว่า “ผลิตที่ไหน ใครผลิต อย่างไร” เพิ่มความโปร่งใสและความยั่งยืนของห่วงโซ่อุปทาน

นวัตกรรมเปิดอนาคต

มุ่งสู่การไม่พึ่งโลหะหายาก: โซเดียมไอออนแบตเตอรี่ ลดความเสี่ยงทางภูมิรัฐศาสตร์ ไม่ใช้โคบอลต์–ลิเธียม ใช้โซเดียมที่มีมากบนโลก แม้ความหนาแน่นพลังงานด้อยกว่า แต่ต้นทุนต่ำและความเสี่ยงทรัพยากรน้อย เหมาะกับ BESS ประจำที่

ลด CO₂ ได้ ~47%: “ไดเร็กต์รีไซคลิง”

ต่างจากการถลุงอุณหภูมิสูงแบบเดิมที่ใช้พลังงานมาก เทคโนโลยี “ฟื้นสภาพขั้วไฟฟ้าโดยตรง” ช่วยเพิ่มอัตรากู้คืนวัสดุและลด CO₂ ได้มาก งานวิจัยของ NEDO ชี้ศักยภาพลดการปล่อยได้ราว 47%

การดำเนินงานของธุรกิจ: แร่ที่มาจากความรับผิดชอบและการติดตามย้อนกลับ

บริษัทจำนวนมากเข้าร่วมกรอบสากล “RMI (Responsible Minerals Initiative)” และเริ่มใช้บล็อกเชนเพื่อ “ติดตามย้อนกลับ” ตั้งแต่เหมืองถึงสินค้า ขับเคลื่อนการกำจัดการละเมิดสิทธิและทำลายสิ่งแวดล้อมออกจากซัพพลายเชน

เข้าใจปัญหาสิ่งแวดล้อมของ BESS แล้ว “เลือกอนาคต” อย่างมีสติ

BESS คือเครื่องมือทรงพลังในการมุ่งสู่สังคมคาร์บอนนิวทรัล แต่การใช้ประโยชน์ให้สูงสุดต้องไม่ละสายตาจากภาระสิ่งแวดล้อมและปัญหาสิทธิมนุษยชนในกระบวนการผลิต ในฐานะผู้บริโภค สิ่งแรกคือ “การตระหนักรู้” และเรียกร้องความโปร่งใส–ความยั่งยืนจากผู้ผลิต เมื่อกฎระเบียบเข้มแข็งขึ้น (เช่น กฎระเบียบแบตเตอรี่ของ EU) นวัตกรรมก้าวหน้า (เช่น โซเดียมไอออน, ไดเร็กต์รีไซคลิง) และธุรกิจยกระดับความรับผิดชอบไปพร้อมกัน BESS จะกลายเป็นแกนกลางของระบบพลังงานที่สะอาดและยั่งยืนได้จริง อนาคตนั้นขึ้นอยู่กับ “การเลือก” ของพวกเราทุกคน

‍

‍

エルモテックのBESSソリューション