
ตลอดทศวรรษที่ผ่านมา โรงงานจำนวนมากในประเทศไทยลงทุนติดตั้ง Solar Rooftop เพื่อช่วยลดค่าไฟฟ้า ลดการพึ่งพาพลังงานจากระบบสายส่ง และสนับสนุนเป้าหมายด้านความยั่งยืน
แม้การติดตั้ง Solar Rooftop จะช่วยลดต้นทุนพลังงานได้อย่างมีนัยสำคัญ แต่ผู้ประกอบการจำนวนมากเริ่มพบว่า “พลังงานแสงอาทิตย์เพียงอย่างเดียว” อาจยังไม่สามารถตอบโจทย์ด้านพลังงานของโรงงานได้ครบทั้งหมด
ค่าไฟฟ้ายังคงเป็นต้นทุนสำคัญของภาคอุตสาหกรรม ขณะที่ Peak Demand และ Demand Charge สามารถส่งผลต่อค่าไฟในแต่ละเดือนได้อย่างมาก นอกจากนี้ โรงงานยังต้องรับมือกับเป้าหมายด้าน ESG การลดการปล่อยคาร์บอน และการแข่งขันด้านต้นทุน โดยไม่กระทบต่อกำลังการผลิต
ด้วยเหตุนี้ ระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ หรือ Battery Energy Storage System (BESS) จึงเริ่มมีบทบาทมากขึ้นในภาคอุตสาหกรรม
เมื่อทำงานร่วมกับ Solar Rooftop ระบบ BESS สามารถช่วยเก็บพลังงานส่วนเกินไว้ใช้ในช่วงเวลาที่เหมาะสม เพิ่ม Solar Self-consumption ลด Peak Demand บริหารต้นทุนค่าไฟตามช่วงเวลา และเพิ่มความยืดหยุ่นของระบบพลังงานภายในโรงงาน
สำหรับโรงงานในประเทศไทยที่กำลังประเมินการลงทุนใน Solar + BESS การเข้าใจว่าระบบ Solar, Battery Storage และ Energy Management System ทำงานร่วมกันอย่างไร ถือเป็นองค์ประกอบสำคัญในการออกแบบระบบให้เหมาะสมและสร้างผลตอบแทนจากการลงทุนในระยะยาว
เจ้าของโรงงานจำนวนมากมักให้ความสำคัญกับ “ปริมาณการใช้ไฟฟ้ารวม” แต่ในความเป็นจริง ค่าไฟฟ้าของภาคอุตสาหกรรมไม่ได้ขึ้นอยู่กับจำนวนหน่วยไฟฟ้า หรือ kWh เพียงอย่างเดียว
องค์ประกอบของค่าไฟฟ้าโรงงานอาจเกี่ยวข้องกับหลายปัจจัย เช่น
สำหรับโรงงานที่มีเครื่องจักรกำลังสูงหรือมีโหลดเพิ่มขึ้นพร้อมกันในบางช่วงเวลา ค่า Peak Demand สามารถส่งผลต่อ Demand Charge และกลายเป็นต้นทุนสำคัญในแต่ละเดือนได้
โรงงานอาจบริหารการใช้พลังงานได้ดีตลอดทั้งเดือน แต่หากมีบางช่วงที่โหลดไฟฟ้าเพิ่มขึ้นสูงมาก ค่า Peak Demand ที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาดังกล่าวก็อาจส่งผลต่อต้นทุนค่าไฟโดยรวม
ในขณะเดียวกัน โรงงานที่ติดตั้ง Solar Rooftop อาจพบอีกหนึ่งปัญหา คือระบบสามารถผลิตไฟฟ้าได้มากในช่วงกลางวัน แต่ช่วงเวลาดังกล่าวอาจไม่ตรงกับช่วงที่โรงงานมีความต้องการใช้ไฟสูงที่สุด
จึงเกิดความไม่สมดุลในลักษณะว่า
“มีพลังงานเหลือในช่วงหนึ่ง แต่ยังต้องซื้อไฟจากระบบในอีกช่วงหนึ่ง”
ระบบกักเก็บพลังงาน BESS จึงเข้ามามีบทบาทในการช่วยบริหารพลังงานระหว่างช่วงเวลาให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น
ระบบ Solar Rooftop สำหรับโรงงานอุตสาหกรรมถูกออกแบบให้ผลิตไฟฟ้าเพื่อใช้ภายในพื้นที่โรงงานโดยตรง ช่วยลดปริมาณไฟฟ้าที่ต้องซื้อจากระบบสายส่ง
หลักการสำคัญคือ
“พลังงานที่ผลิตและสามารถใช้ภายในโรงงานได้ทันที จะช่วยลดปริมาณไฟฟ้าที่ต้องซื้อจากภายนอก”
ประเทศไทยมีศักยภาพด้านพลังงานแสงอาทิตย์ค่อนข้างสูง และโรงงานจำนวนมากมีพื้นที่หลังคาขนาดใหญ่ จึงเหมาะกับการติดตั้งระบบ Solar Rooftop เพื่อผลิตไฟฟ้าใช้เองภายในโรงงาน
อย่างไรก็ตาม Solar Rooftop ยังคงมีข้อจำกัดตามธรรมชาติของแหล่งพลังงาน เช่น
ในขณะที่รูปแบบการใช้พลังงานของโรงงานอาจไม่ได้สอดคล้องกับช่วงเวลาการผลิตไฟของ Solar เสมอไป เช่น
ความแตกต่างระหว่างช่วงเวลาที่ Solar ผลิตไฟฟ้าได้กับช่วงเวลาที่โรงงานต้องการใช้พลังงาน คือหนึ่งในเหตุผลสำคัญที่ทำให้ Solar + BESS เริ่มได้รับความสนใจมากขึ้น
Battery Energy Storage System หรือ BESS คือระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าที่ช่วยเก็บพลังงานไว้เพื่อนำกลับมาใช้ในช่วงเวลาที่เหมาะสม
สามารถมอง BESS เป็น “สินทรัพย์ด้านพลังงาน” ที่สามารถชาร์จและจ่ายพลังงานตามความต้องการของโรงงาน ภายใต้การควบคุมของระบบบริหารจัดการพลังงาน
องค์ประกอบหลักของ BESS โดยทั่วไปประกอบด้วย
คุณค่าของระบบ BESS จึงไม่ได้อยู่ที่ตัวแบตเตอรี่เพียงอย่างเดียว แต่ขึ้นอยู่กับการออกแบบระบบ การควบคุมการชาร์จและจ่ายไฟ รวมถึงความสามารถของ EMS ในการบริหารพลังงานให้เหมาะสมกับ Load Profile ของโรงงาน
ในอดีต การติดตั้ง Solar Rooftop เพียงอย่างเดียวสามารถสร้างผลประหยัดค่าไฟได้ดี โดยเฉพาะโรงงานที่มีโหลดสูงในช่วงกลางวัน
อย่างไรก็ตาม เมื่อโรงงานใช้ประโยชน์จาก Solar ไปแล้วในระดับหนึ่ง โอกาสในการลดต้นทุนเพิ่มเติมจึงเริ่มเปลี่ยนจาก “การผลิตพลังงานเพิ่ม” ไปสู่ “การบริหารพลังงานที่ผลิตได้ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น”
หากไม่มีระบบแบตเตอรี่ พลังงาน Solar ส่วนเกินอาจ
แต่เมื่อมีระบบ BESS พลังงานส่วนเกินจาก Solar สามารถถูกกักเก็บไว้และนำกลับมาใช้งานในช่วงเวลาที่เหมาะสมได้
ระบบจึงสามารถช่วย
ผลลัพธ์คือระบบพลังงานที่มีความยืดหยุ่นและสามารถบริหารต้นทุนได้ดีกว่าการใช้ Solar Rooftop เพียงอย่างเดียว
หนึ่งใน Use Case สำคัญของ BESS สำหรับโรงงาน คือการบริหาร Peak Demand ผ่านแนวคิด Peak Shaving และ Peak Shifting
Peak Shaving คือการใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ช่วยจ่ายไฟในช่วงที่ Load ของโรงงานเพิ่มขึ้นสูง เพื่อลดระดับ Peak Demand ที่ต้องดึงจากระบบไฟฟ้าภายนอก
ส่วน Peak Shifting คือการเปลี่ยนช่วงเวลาการใช้พลังงาน โดยกักเก็บพลังงานในช่วงที่ต้นทุนต่ำกว่า หรือมีพลังงาน Solar เหลือ และนำกลับมาใช้ในช่วงที่ค่าไฟหรือความต้องการใช้ไฟสูงกว่า
แนวทางดังกล่าวเหมาะกับโรงงานที่มีลักษณะ เช่น
หากออกแบบขนาดแบตเตอรี่และกลยุทธ์การจ่ายไฟได้เหมาะสม ระบบ BESS สามารถช่วยลด Peak Demand และอาจช่วยลด Demand Charge รวมถึงต้นทุนไฟฟ้าในช่วงที่มีอัตราค่าไฟสูงได้
สำหรับโรงงานที่มี Load Profile เหมาะสม Peak Shaving และ Peak Shifting จึงสามารถเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่ช่วยเพิ่มความคุ้มค่าของการลงทุน BESS
หนึ่งในข้อจำกัดของ Solar Rooftop คือพลังงานส่วนเกินในช่วงกลางวัน
เมื่อพลังงานที่ Solar ผลิตได้สูงกว่าความต้องการใช้ไฟของโรงงานในช่วงเวลานั้น โรงงานอาจมีทางเลือก เช่น
เมื่อมีระบบ BESS จะเกิดอีกหนึ่งทางเลือก คือ
“กักเก็บพลังงาน Solar ส่วนเกินไว้ใช้ภายหลัง”
แนวทางนี้ช่วยเพิ่ม Solar Self-consumption หรือสัดส่วนของพลังงาน Solar ที่โรงงานสามารถนำมาใช้เองได้จริง
ผลลัพธ์ที่อาจเกิดขึ้น ได้แก่
จึงอาจกล่าวได้ว่า BESS ไม่ได้มีบทบาทเพียง “เก็บไฟ” แต่ยังช่วยเพิ่มมูลค่าของพลังงานที่ Solar Rooftop สามารถผลิตได้อีกด้วย
นอกจากการบริหารต้นทุนพลังงาน BESS ยังสามารถถูกออกแบบให้มีบทบาทด้านความมั่นคงของระบบไฟฟ้าได้
ไฟฟ้าดับหรือความผิดปกติของระบบไฟสามารถส่งผลกระทบต่อโรงงาน เช่น
ระบบ BESS บางรูปแบบสามารถออกแบบให้รองรับ Backup Power หรือ Critical Load ได้ โดยช่วยจ่ายไฟให้กับระบบหรืออุปกรณ์สำคัญในกรณีที่แหล่งจ่ายไฟหลักเกิดปัญหา
อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการสำรองไฟขึ้นอยู่กับการออกแบบระบบ เช่น
ดังนั้น หากเป้าหมายของโรงงานคือการใช้ BESS เป็นทั้งระบบลดค่าไฟและระบบสำรองไฟ ควรพิจารณาเงื่อนไขดังกล่าวตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบ
ระบบ Energy Management System หรือ EMS เป็นอีกหนึ่งองค์ประกอบสำคัญของ Solar + BESS
EMS สมัยใหม่สามารถช่วยตรวจสอบและบริหารข้อมูลพลังงานจากหลายส่วนของโรงงาน เช่น
ข้อมูลดังกล่าวช่วยให้ผู้จัดการโรงงานและทีมวิศวกรรมสามารถตัดสินใจบนพื้นฐานของ “ข้อมูลจริง” มากกว่าการคาดการณ์
สำหรับระบบที่มี Solar, Battery และ Load หลายประเภท ความสามารถของ EMS ในการวิเคราะห์และควบคุมระบบจึงมีผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพและผลตอบแทนของโครงการ
ELMO TECH ทำงานร่วมกับพันธมิตรด้านเทคโนโลยีเพื่อพัฒนาโซลูชัน Solar + Energy Storage สำหรับภาคอุตสาหกรรม เช่น HOBE ENERGY และ Ampt
เทคโนโลยี BESS ของ HOBE ENERGY ถูกออกแบบเพื่อรองรับงานด้านพลังงานในภาคอุตสาหกรรม โดยมีจุดเด่นด้าน
เทคโนโลยี Ampt สามารถนำมาใช้ในการออกแบบระบบแบบ DC Coupling เพื่อบริหารการส่งพลังงานระหว่าง Solar และ Battery ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น
แนวทางดังกล่าวสามารถช่วย
การเลือกว่าจะใช้ AC Coupling หรือ DC Coupling ควรพิจารณาจากระบบ Solar เดิม รูปแบบ Load ขนาดของ BESS และวัตถุประสงค์ของโครงการ
ระบบ BESS สามารถออกแบบให้มีขนาดแตกต่างกันตาม Load Profile ของโรงงาน เป้าหมายด้านการลด Peak Demand ปริมาณ Solar ที่มีอยู่ และระยะเวลาการจ่ายพลังงานที่ต้องการ
ตัวอย่างช่วงขนาดของระบบ เช่น
อย่างไรก็ตาม การเลือกขนาดแบตเตอรี่ไม่ควรพิจารณาจากขนาดโรงงานเพียงอย่างเดียว
ข้อมูลสำคัญที่ควรนำมาวิเคราะห์ ได้แก่
ข้อดีของระบบ BESS คือสามารถออกแบบให้มีลักษณะ Modular และขยาย Capacity เพิ่มได้ตามความต้องการของธุรกิจในอนาคต
BESS เป็นระบบพลังงานที่ต้องใช้งานเป็นระยะเวลาหลายปี ดังนั้นการพิจารณาเฉพาะราคาลงทุนเริ่มต้นอาจไม่เพียงพอ
ปัจจัยที่ควรพิจารณาร่วมด้วย ได้แก่
การเลือกผู้ให้บริการที่สามารถดูแลตั้งแต่การออกแบบ ติดตั้ง Commissioning ไปจนถึง Preventive Maintenance จึงมีความสำคัญต่อความต่อเนื่องของระบบในระยะยาว
ความคุ้มค่าของระบบ BESS แตกต่างกันในแต่ละโรงงาน จึงไม่ควรประเมินจากขนาดของแบตเตอรี่หรือราคาต่อ kWh เพียงอย่างเดียว
ปัจจัยสำคัญที่ควรนำมาวิเคราะห์ ได้แก่
จากข้อมูลดังกล่าว สามารถนำมาประเมิน
ดังนั้น ก่อนตัดสินใจลงทุน BESS การเก็บข้อมูลการใช้พลังงานจริงและวิเคราะห์ Load Profile ถือเป็นขั้นตอนสำคัญในการออกแบบระบบให้เหมาะสมกับโรงงานแต่ละแห่ง
สำหรับโรงงานที่ติดตั้ง Solar Rooftop แล้ว คำถามในวันนี้อาจไม่ใช่เพียง
“ควรติด Solar หรือไม่”
แต่เป็น
“จะบริหารพลังงาน Solar ที่มีอยู่ให้เกิดประโยชน์สูงสุดได้อย่างไร”
ระบบ BESS ช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นในการจัดการพลังงาน โดยสามารถทำงานร่วมกับ Solar Rooftop และ EMS เพื่อช่วย
สำหรับโรงงานที่ต้องการลดต้นทุนพลังงานในระยะยาว โอกาสจึงไม่ได้อยู่เพียงที่ “การผลิตไฟฟ้า” แต่รวมถึงความสามารถในการ กักเก็บ บริหาร และใช้พลังงานในช่วงเวลาที่เหมาะสม
Solar + BESS จึงเป็นอีกหนึ่งแนวทางที่โรงงานควรนำมาประเมินร่วมกับข้อมูล Load Profile ค่าไฟ และแผนการผลิต เพื่อพิจารณาความเหมาะสมและผลตอบแทนจากการลงทุน
ด้วยการออกแบบทางวิศวกรรมที่เหมาะสม เทคโนโลยีที่ตอบโจทย์ และการดูแลระบบในระยะยาว Solar + BESS สามารถช่วยยกระดับระบบพลังงานของโรงงานจากการ “ผลิตไฟใช้เอง” ไปสู่การ “บริหารพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ” ได้อย่างเป็นระบบ