การเร่งพัฒนาสมาร์ทกริด(Smart Grid) ด้วยการติดตั้ง BESS: เรียนรู้ประโยชน์และปัญหาที่พบจากกรณีศึกษา

‍

BESS คืออะไร? บทบาทและความสำคัญในระบบสมาร์ทกริด

ข้อมูลพื้นฐานของ ระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ (BESS)

ระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ หรือ BESS (Battery Energy Storage System) คืออุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เก็บพลังงานไฟฟ้าไว้ และจ่ายพลังงานออกเมื่อมีความต้องการ โดย BESS ใช้เทคโนโลยีแบตเตอรี่หลากหลายประเภท เช่น แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แบตเตอรี่ตะกั่วกรด และแบตเตอรี่ฟลูอิดโฟลว์ ซึ่งแต่ละประเภทมีความจุและลักษณะการจ่ายไฟฟ้าที่แตกต่างกันตามลักษณะการใช้งาน ในระบบสมาร์ทกริด BESS ถือเป็นองค์ประกอบสำคัญที่ช่วยให้การจ่ายไฟฟ้ามีความเสถียร และช่วยให้สามารถใช้พลังงานหมุนเวียนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

‍

ความจำเป็นของ BESS ในระบบสมาร์ทกริด

สมาร์ทกริด (Smart Grid) คือระบบที่นำเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร (ICT) มาใช้เพื่อพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น และสามารถจ่ายไฟได้อย่างเสถียร อย่างไรก็ตาม พลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม ซึ่งมีความไม่แน่นอนเนื่องจากขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ ทำให้ปริมาณการผลิตไฟฟ้าแปรผัน BESS จึงมีบทบาทสำคัญในการแก้ไขปัญหานี้ โดยทำหน้าที่เก็บพลังงานส่วนเกินจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน และจ่ายออกเมื่อจำเป็น ช่วยให้ระบบจ่ายไฟมีเสถียรภาพมากขึ้น

‍

ปัญหาของสมาร์ทกริดที่ BESS ช่วยแก้ไข

หนึ่งในความท้าทายของสมาร์ทกริดคือความไม่สมดุลระหว่างความต้องการใช้ไฟฟ้าและการผลิตไฟฟ้า โดยเฉพาะเมื่อมีการติดตั้งพลังงานหมุนเวียนมากขึ้น การผลิตไฟฟ้าจะมีความผันผวนสูง ทำให้การรักษาสมดุลระหว่างอุปสงค์และอุปทานทำได้ยากขึ้น BESS (Battery Energy Storage System) ทำหน้าที่แก้ไขความไม่สมดุลนี้ เช่น การเก็บพลังงานไฟฟ้าในช่วงที่มีความต้องการต่ำ และปล่อยออกมาในช่วงที่มีความต้องการสูง ช่วยปรับสมดุลโหลดในระบบไฟฟ้าและรักษาความมั่นคงในการจ่ายไฟ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟฟ้าสำรองในกรณีไฟดับ ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบไฟฟ้า

‍

โซลูชัน BESS สำหรับสมาร์ทกริด: แนะนำผู้ให้บริการหลัก

• ec: เร่งพัฒนาสมาร์ทกริดด้วยโซลูชันแบบครบวงจร
• บริษัท Nidec ให้บริการ BESS แบบตู้คอนเทนเนอร์ที่รวมแบตเตอรี่ อุปกรณ์แปลงไฟ หม้อแปลง และระบบควบคุมไว้ในหนึ่งเดียว สำหรับใช้ในระบบสมาร์ทกริด โซลูชันแบบตู้คอนเทนเนอร์นี้มีจุดเด่นที่สามารถขนส่ง และติดตั้งได้สะดวก ช่วยลดระยะเวลาในการติดตั้งได้อย่างมาก และเมื่อเชื่อมต่อกับระบบจัดการพลังงาน (EMS) ก็สามารถ บริษัท Nidบริหารจัดการ BESS ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้การนำพลังงานหมุนเวียนมาใช้งานเกิดขึ้นได้รวดเร็วยิ่งขึ้น โซลูชันของ Nidec ถือเป็นทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับองค์กรหรือหน่วยงานท้องถิ่นที่ต้องการปรับเปลี่ยนด้านพลังงาน

• Chintpower: การบริหารพลังงานอย่างยืดหยุ่นด้วย BESS แบบโมดูลาร์

Chintpower ให้บริการ BESS แบบโมดูลาร์ ซึ่งมีจุดเด่นด้านความยืดหยุ่น โซลูชันของบริษัทประกอบด้วยแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟต ตัวควบคุมพลังงานแบบสองทิศทาง (PCS) และระบบจัดการพลังงาน (EMS) โดยสามารถปรับขนาดความจุให้เหมาะสมกับสถานที่ติดตั้งหรือความต้องการเฉพาะของผู้ใช้งานได้ ด้วยโครงสร้างแบบโมดูลาร์ ทำให้ระบบนี้มีความสามารถในการขยายตัว และบำรุงรักษาได้ง่าย ช่วยส่งเสริมการใช้พลังงานหมุนเวียนและการประหยัดพลังงาน นอกจากนี้ PCS แบบสองทิศทางยังช่วยให้สามารถปรับการไหลของพลังงานได้อย่างเหมาะสม ทำให้การจ่ายไฟมีความเสถียรภาพ

• บริษัท Mirait One: ส่งเสริมการลดคาร์บอนด้วยระบบไมโครกริดอัจฉริยะ

บริษัท Mirait One ให้บริการระบบสมาร์ทไมโครกริด โดยมีพื้นฐานจากระบบจัดการพลังงานระดับชุมชน (CEMS)  และระบบจัดการพลังงานของอาคาร (BEMS) ระบบนี้สนับสนุนการติดตั้งพลังงานหมุนเวียน การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และการปรับสมดุลระหว่างความต้องการ และการจ่ายไฟอย่างครอบคลุมระบบของ Mirait One ไม่เพียงช่วยให้องค์กรและหน่วยงานท้องถิ่นบรรลุเป้าหมายการลดคาร์บอน แต่ยังช่วยลดต้นทุนด้านพลังงาน และผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมอีกด้วย

‍

จุดสำคัญในการเตรียมโครงสร้างพื้นฐานและการติดตั้ง BESS

1. กระบวนการก่อสร้างและติดตั้งอาคาร BESS

การติดตั้ง BESS อาจจำเป็นต้องมีอาคารเฉพาะ การก่อสร้างอาคารจะแตกต่างกันไปตามขนาดของ BESS และสภาพของพื้นที่ติดตั้ง โดยประกอบด้วยงานหลายส่วน เช่น งานฐานราก งานโครงสร้าง และงานระบบไฟฟ้า การขนส่ง และติดตั้ง BESS ต้องใช้เทคนิค และความเชี่ยวชาญเฉพาะ รวมถึงการเตรียมเส้นทางขนส่งและการใช้เครนในการยกติดตั้ง กระบวนการติดตั้งต้องดำเนินการอย่างระมัดระวัง และแม่นยำเพื่อให้ BESS ทำงานได้เต็มประสิทธิภาพ

2. การพัฒนาเครือข่ายการสื่อสารและการรวมเข้ากับ BESS

การผสานรวม BESS เข้ากับสมาร์ทกริดจำเป็นต้องมีระบบสื่อสารที่มั่นคง โดยต้องมีโครงสร้างพื้นฐานด้านการสื่อสารที่มีความเร็วสูง และน่าเชื่อถือสำหรับการติดตามสถานะ การควบคุม และการเก็บข้อมูลของ BESS การใช้เทคโนโลยี IoT และบริการคลาวด์ยังมีประโยชน์สำหรับการติดตามและควบคุม BESS จากระยะไกล การเตรียมระบบสื่อสารจึงเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับการใช้งาน BESS อย่างมีประสิทธิภาพและการจ่ายไฟฟ้าที่มั่นคง

3. การเพิ่มประสิทธิภาพการขนส่งและติดตั้ง: การใช้ BESS แบบตู้คอนเทนเนอร์

BESS แบบตู้คอนเทนเนอร์เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการเพิ่มความสะดวกในการขนส่ง และการติดตั้งโดย BESS แบบนี้จะถูกประกอบล่วงหน้าในโรงงาน และเพียงแค่ขนส่งไปยังจุดติดตั้ง แล้วเชื่อมต่อกับระบบสายไฟฟ้าก็สามารถใช้งานได้ทันที ช่วยลดระยะเวลาในการติดตั้ง และลดต้นทุนโดยรวมได้อย่างมาก โดยเฉพาะในการติดตั้ง BESS ขนาดใหญ่ BESS แบบตู้คอนเทนเนอร์จะยิ่งแสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่ชัดเจน

‍

โครงการนำร่องสมาร์ทกริด: การทดสอบทางเทคนิคและกรณีตัวอย่างการติดตั้ง

• โครงการนำร่องสมาร์ทกริดโดย NEDO

องค์กรพัฒนาเทคโนโลยี และพลังงานใหม่แห่งญี่ปุ่น (NEDO) กำลังส่งเสริมโครงการนำร่องสมาร์ทกริด โดยมีการทดสอบผลของการติดตั้ง BESS และตรวจสอบประเด็นทางเทคนิคที่เกี่ยวข้อง โครงการนำร่องเหล่านี้มีการดำเนินการทั้งในประเทศญี่ปุ่น และต่างประเทศ ซึ่งช่วยในการประเมินประสิทธิภาพของ BESS ภายใต้สภาพแวดล้อมที่หลากหลาย และช่วยระบุปัญหาที่อาจเกิดขึ้นก่อนการใช้งานจริง ผลลัพธ์จากโครงการของ NEDO มีบทบาทสำคัญในการผลักดันการใช้สมาร์ทกริด และการพัฒนาเทคโนโลยี BESS

• การทดสอบเทคโนโลยี BESS โดยบริษัท Hitachi

บริษัท Hitachi ได้ดำเนินการทดสอบเชิงเทคนิคของเทคโนโลยี BESS เพื่อประเมินสมรรถนะ และความเชื่อถือได้ของระบบ ในการทดลองเหล่านี้ Hitachi ได้ติดตั้ง BESS หลากหลายขนาดและชนิด และทำการตรวจสอบผลกระทบต่อโครงข่ายไฟฟ้า รวมถึงเทคโนโลยีการควบคุมต่าง ๆ ผลจากการทดสอบเหล่านี้ได้ช่วยพัฒนาเทคโนโลยี BESS และเร่งการนำไปใช้จริง สนับสนุนการพัฒนาสมาร์ทกริดอย่างเป็นรูปธรรม

‍

กรณีศึกษาการใช้เทคโนโลยี IoT เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ BESS

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี IoT กับ BESS ช่วยให้สามารถบริหารจัดการระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ตัวอย่างเช่น การใช้เซนเซอร์ตรวจสอบสถานะของ BESS แบบเรียลไทม์ และการวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อควบคุมการชาร์จ-คายประจุอย่างเหมาะสม รวมถึงการคาดการณ์ความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นได้

นอกจากนี้ การใช้แพลตฟอร์ม IoT ยังช่วยให้สามารถบริหารจัดการ BESS หลายระบบพร้อมกัน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของระบบไฟฟ้าทั้งหมด ในต่างประเทศ มีกรณีศึกษาที่ครอบคลุมการก่อสร้างอาคาร BESS ขนาด 50×20 เมตร การขนส่งและติดตั้ง SPS และ BESS ภายในประเทศ และการติดตั้งโครงสร้างพื้นฐานด้านการสื่อสาร ในกรณีนี้มีการรายงานว่าเกิดค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมเมื่อขั้นตอนการก่อสร้างล่าช้า ซึ่งเน้นให้เห็นถึงความสำคัญของการวางแผนอย่างรอบคอบในช่วงเริ่มต้นของการดำเนินโครงการ

‍

การจัดการพลังงานและการเพิ่มประสิทธิภาพสมดุลอุปสงค์-อุปทาน

• การนำพลังงานหมุนเวียนมาใช้ และบทบาทของ BESS

การขยายการติดตั้งพลังงานหมุนเวียนจำเป็นต้องมี BESS เพื่อรองรับความผันผวนของการผลิตไฟฟ้า BESS จะเก็บพลังงานส่วนเกินจากพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม แล้วจ่ายออกมาในช่วงที่การผลิตลดลง ซึ่งช่วยรักษาเสถียรภาพของระบบไฟฟ้า นอกจากนี้ การทำให้ปริมาณการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนคงที่ด้วยการใช้ BESS ยังช่วยลดภาระของโครงข่ายไฟฟ้า และเอื้อต่อการเพิ่มสัดส่วนพลังงานหมุนเวียนในระบบได้มากยิ่งขึ้น

• การออกแบบนโยบายเพื่อปรับสมดุลอุปสงค์และอุปทาน

การปรับสมดุลด้านอุปสงค์ และอุปทานจำเป็นต้องมีการออกแบบระบบที่ส่งเสริมการใช้ BESS เช่น ระบบเงินอุดหนุนสำหรับการติดตั้ง BESS และการจัดตั้งตลาดซื้อขายไฟฟ้าที่ใช้ BESS นอกจากนี้ การสร้างกลไกควบคุมการชาร์จและคายประจุของ BESS ตามความต้องการไฟฟ้า จะช่วยให้สามารถรักษาเสถียรภาพของระบบไฟฟ้าและส่งเสริมการใช้พลังงานหมุนเวียนไปพร้อมกัน

• การใช้ทรัพยากรจากฝั่งผู้ใช้ไฟฟ้าและการจัดการพลังงาน

การใช้ทรัพยากรฝั่งผู้ใช้ (เช่น ระบบผลิตไฟฟ้าใช้เอง หรือแบตเตอรี่สำรอง) อย่างมีประสิทธิภาพ สามารถช่วยปรับสมดุลของทั้งระบบไฟฟ้าโดยรวม ตัวอย่างเช่น ผู้ใช้ไฟฟ้าที่ติดตั้ง BESS สามารถเก็บไฟในช่วงที่ความต้องการใช้น้อย และปล่อยออกในช่วงที่ความต้องการสูง ซึ่งจะช่วยลดภาระของระบบไฟฟ้าได้ นอกจากนี้ การติดตั้งระบบจัดการพลังงานฝั่งผู้ใช้ (EMS) จะช่วยให้สามารถบริหารจัดการการใช้พลังงานได้อย่างเหมาะสม พร้อมลดต้นทุนค่าไฟฟ้าได้อีกทางหนึ่ง

‍

ปัญหาทางเทคนิคและข้อจำกัดด้านกฎหมายในการติดตั้ง BESS

• ปัญหาทางเทคนิคในการติดตั้ง BESS

การติดตั้ง BESS มีประเด็นทางเทคนิคหลายประการที่ต้องพิจารณา เช่น อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ การเสื่อมสภาพของประสิทธิภาพ ความปลอดภัย และข้อจำกัดของพื้นที่ติดตั้ง การแก้ไขปัญหาเหล่านี้จำเป็นต้องอาศัยการพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่ใหม่ ๆ การปรับปรุงเทคนิคการบริหารจัดการ BESS รวมถึงการจัดทำมาตรฐานความปลอดภัยที่ชัดเจนและเชื่อถือได้

• การปฏิบัติตามกฎระเบียบและมาตรฐาน

การติดตั้ง BESS ต้องปฏิบัติตามกฎหมายและระเบียบข้อบังคับที่เกี่ยวข้อง เช่น พระราชบัญญัติการประกอบกิจการพลังงาน กฎหมายด้านการป้องกันอัคคีภัย และกฎหมายสิ่งแวดล้อม อีกทั้งยังต้องสอดคล้องกับมาตรฐานต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับสมรรถนะและความปลอดภัยของระบบ BESS การดำเนินการให้สอดคล้องกับกฎหมายและมาตรฐานเหล่านี้ จะช่วยให้สามารถติดตั้งและใช้งาน BESS ได้อย่างปลอดภัยและถูกต้องตามข้อกำหนด

• การสร้างโมเดลธุรกิจและการแก้ไขปัญหา

เพื่อผลักดันให้เกิดการใช้ BESS อย่างแพร่หลาย จำเป็นต้องมีโมเดลธุรกิจที่ยั่งยืน ซึ่งสามารถคืนทุนจากการลงทุนเริ่มต้น และสร้างรายได้ในระยะยาวได้ โมเดลธุรกิจควรตอบโจทย์ด้านการเงิน และสอดคล้องกับข้อกำหนดด้านกฎระเบียบและข้อจำกัดด้านเทคนิค นอกจากนี้ ความพยายามในการลดต้นทุนเริ่มต้น ความชัดเจนของแนวทางการปฏิบัติตามกฎหมาย และการจัดการกับปัญหาทางเทคนิค จะเป็นองค์ประกอบสำคัญที่ช่วยขับเคลื่อนการติดตั้ง BESS อย่างมีประสิทธิภาพ

‍

อนาคตของสมาร์ทกริดและ BESS

• การพัฒนาเทคโนโลยี BESS และศักยภาพในอนาคต

เทคโนโลยี BESS คาดว่าจะมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องในอนาคต ตัวอย่างเช่น การพัฒนาแบตเตอรี่ที่มีสมรรถนะสูง อายุการใช้งานยาวนาน ต้นทุนต่ำ และมีความหนาแน่นของพลังงานสูงขึ้น ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเหล่านี้จะช่วยผลักดันการติดตั้ง BESS ให้แพร่หลายมากยิ่งขึ้น และมีบทบาทสำคัญในการบรรลุเป้าหมายของสมาร์ทกริด

• การแพร่หลายของสมาร์ทกริดและสังคมพลังงานที่ยั่งยืน

การแพร่หลายของสมาร์ทกริดเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสร้างสังคมพลังงานที่ยั่งยืน สมาร์ทกริดช่วยส่งเสริมการใช้พลังงานหมุนเวียน เพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และรักษาความมั่นคงในการจ่ายไฟฟ้า BESS เป็นองค์ประกอบสำคัญที่สนับสนุนสมาร์ทกริด และการแพร่หลายของ BESS จะนำไปสู่สังคมพลังงานที่สะอาด และยั่งยืนมากขึ้น

‍

ขั้นตอนสำคัญสู่ความสำเร็จในการติดตั้ง BESS

การติดตั้ง BESS ให้ประสบความสำเร็จจำเป็นต้องมีการดำเนินการอย่างเป็นระบบ เริ่มจากการกำหนดวัตถุประสงค์การติดตั้ง สถานที่ติดตั้ง และความจุที่ต้องการให้ชัดเจน จากนั้นจึงเลือกประเภท BESS และผู้ให้บริการที่เหมาะสม พร้อมจัดทำแผนการติดตั้งอย่างรอบคอบ หลังการติดตั้ง ควรมีการติดตามและประเมินผลการใช้งานอย่างต่อเนื่อง และปรับปรุงการดำเนินงานตามความจำเป็น การปฏิบัติตามขั้นตอนเหล่านี้อย่างเคร่งครัดจะช่วยให้สามารถใช้ประโยชน์จาก BESS ได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ

‍