Green Electrical Power Grids : Decarbonizing the Electricity Supply & Meeting Climate Change Goals
“…..ระบบไฟฟ้ากำลัง บนโครงข่ายระบบสายส่งที่ชาญฉลาด คือสิ่งที่ภาครัฐ และเอกชนในทุกๆ ประเทศทั่วโลก ซึ่งรวมถึงประเทศไทยด้วย จะต้องมุ่งมั่นเร่งดำเนินการให้สำเร็จ เพื่อให้แน่ใจว่า การเปลี่ยนแปลงระบบส่งจ่ายพลังงานในระบบสาธารณูปโภคสำคัญเหล่านี้ จะเกิดขึ้นอย่างราบรื่น และมีประสิทธิภาพมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้สำหรับอนาคตอันใกล้จากนี้ไป…”
โดยทั่วไป ระบบกำลังไฟฟ้าสีเขียว Green Electrical Power Systems ใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy Sources เพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม Produce Electricity that is Environmentally Friendly ..
แหล่งพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy Sources ที่นิยมประยุกต์ใช้ในระบบกำลังไฟฟ้าสีเขียว Green Electrical Power Systems ได้แก่ กำลังไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ Solar Power ซึ่งใช้แผงโซลาร์เซลล์ Solar Photovoltaic Panels เพื่อผลิตกำลังไฟฟ้าจากดวงอาทิตย์ Generate Electricity from the Sun, กำลังไฟฟ้าพลังงานลม Wind Power ซึ่งใช้กังหันลม Wind Turbines เพื่อแปลงพลังงานจลน์ของลม Wind’s Kinetic Energy ให้เป็นพลังงานกลไปหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เพื่อผลิตกำลังไฟฟ้า Rotates a Generator to Produce Electricity, พลังงานความร้อนใต้พิภพ Geothermal Energy ซึ่งใช้แหล่งความร้อนใต้พิภพ เพื่อผลิตไฟฟ้า, ก๊าซชีวภาพ Biogas ใช้ก๊าซชีวภาพเพื่อผลิตไฟฟ้า, ชีวมวล Biomass ใช้วัสดุอินทรีย์สารเป็นเชื้อเพลิงเพื่อผลิตกำลังไฟฟ้า Organic Matter as a Fuel to Generate Electricity และกำลังไฟฟ้าพลังน้ำ Hydroelectric Power ซึ่งใช้แหล่งน้ำ Water Sources เพื่อผลิตกำลังไฟฟ้า ..
อย่างไรก็ตาม โครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าสีเขียว Green Electrical Power Grids ซึ่งปัจจุบันมีประเด็นมากมายที่เกี่ยวข้องกับการบริหารจัดการ และการจะต้องเร่งพัฒนาปรับปรุงให้ฉลาดขึ้นนั้น พวกมันหมายถึงโครงข่ายระบบกำลังไฟฟ้า Electrical Power Network Systems ที่ผนวกรวมแหล่งพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy Sources เช่น กำลังไฟฟ้าพลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานความร้อนใต้พิภพ Wind, Solar & Geothermal Power เป็นหลักไว้บนระบบสายส่งกำลังไฟฟ้า Power Grids เข้าด้วยกัน ซึ่งมีความจำเป็นต่อการลดคาร์บอนในแหล่งผลิตไฟฟ้า Decarbonizing the Electricity Supply และบรรลุเป้าหมายการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ Meeting Climate Change Goals ..
ส่วนประกอบหลักสำคัญของโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าสีเขียว Green Electrical Power Grids ที่พบเห็นได้ อย่างน้อย 6 ระบบ ได้แก่ ระบบเชื่อมต่อกับ โครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้า Grid-Connected Systems คือ ระบบที่ 1 ซึ่งอนุญาตให้บ้านเรือน และธุรกิจใช้พลังงานหมุนเวียน Renewable Energy เมื่อพร้อมใช้งาน และป้อนกำลังไฟฟ้าพลังงานสะอาดส่วนเหลือเกินกลับเข้าไปจัดเก็บไว้บนโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้า Power Grids ..
โครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าสีเขียว Green Power Grids ยังจะต้องประกอบไปด้วยระบบย่อยๆ อีกระบบหนึ่งที่สำคัญ ได้แก่ ระบบที่ 2 โครงข่ายระบบสายส่งอัจฉริยะ หรือสมาร์ทกริด Smart Grids ที่ใช้เซ็นเซอร์ Sensors, มิเตอร์ Meters และแอคทูเอเตอร์ Actuators เพื่อแจ้งเตือนไฟฟ้าดับ และขยายขอบเขตของระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าไปยังแหล่งพลังงานหมุนเวียนระยะที่ไกลออกไป Extend the Grid’s Reach to Remote Renewable Energy Sources ..
ระบบที่ 3 ได้แก่ ไมโครกริด Microgrids หมายถึงโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้า Electrical Grids ที่ออกแบบมาสำหรับพื้นที่เฉพาะ Specific Areas เช่น อาคาร Building หรือเมืองเล็กๆ Small Town ที่ใช้แหล่งพลังงานหลากหลาย Variety of Energy Sources เป็นต้น .. ขณะที่ระบบการส่งจ่ายกำลังไฟฟ้ากระแสตรงแรงดันสูงแบบหลายขั้ว หรือ Multi-Terminal High-Voltage Direct Current Transmission Systems คือระบบที่ 4 บนโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าสีเขียว Green Electrical Power Grids โดยระบบนี้ จะส่งจ่ายกำลังไฟฟ้าในระยะทางไกลไปยังหลายสถานที่ Transmits Electricity Over Long Distances to Multiple Locations ซึ่งมีความสำคัญยิ่งสำหรับการบูรณาการพลังงานหมุนเวียน Integrating Renewable Energy ..
จนถึงวันนี้ และจากนี้ไป Green Electrical Power Grids จะต้องมีระบบที่ 5 ซึ่งรองรับยานยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs ที่เพิ่มขึ้น นั่นคือ โครงสร้างพื้นฐานการชาร์จยานยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicle : EVs Charging Infrastructure รวมถึงสถานีชาร์จสาธารณะ และที่บ้าน Public & At-Home Charging Stations รวมทั้งระบบที่ 6 ที่เป็นระบบผลิตไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen Production Systems โดยใช้กระบวนการแยกน้ำด้วยกำลังไฟฟ้าเพื่อผลิตไฮโดรเจน Electrolysis to Produce Hydrogen : H2 ซึ่งสามารถใช้ในเซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cells เพื่อสร้างพลังงานสะอาด Generate Clean Energy ..
ทั้งนี้ ระบบทั้ง 6 ระบบที่กล่าวถึงนี้นั้น คือ ส่วนประกอบหลักสำคัญเป็นอย่างน้อยสำหรับอนาคตโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าสีเขียว Future Green Electrical Power Grids แน่นอนเปลี่ยนแปลงไม่ได้ที่จะต้องมีติดตั้งพร้อมใช้งานไว้บนโครงข่ายระบบสายส่ง Electrical Grids มาพร้อมด้วยจากนี้ไป ..
ความท้าทายสำหรับโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าสีเขียว Green Electrical Power Grids นั้น เหมือนกันทั่วโลก ได้แก่ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ Climate Change ที่ทำให้สภาพอากาศแปรปรวนเกิดขึ้นบ่อยครั้ง รุนแรงมากขึ้น ทำให้ไฟฟ้าดับ และอาจส่งผลกระทบต่อความน่าเชื่อถือของโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้า Impact the Reliability of the Grids กับการขยายตัวของโครงข่ายระบบสายส่ง Electrical Grid Expansions เพื่อรองรับความต้องการกำลังไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นจากยานยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs, ระบบทำความร้อน และทำความเย็น Heating & Cooling Systems และการผลิตไฮโดรเจน Hydrogen : H2 Production ..
อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างหลักระหว่างสมาร์ทกริด Smart Grids และไมโครกริด Microgrids บนโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าสีเขียว Green Electrical Power Grids นั้น คือขนาด Scale .. ไมโครกริด Microgrids ได้รับการออกแบบมาให้ทำงานในพื้นที่ชุมชนขนาดเล็ก Small Community Areas .. ในทางกลับกัน สมาร์ทกริด หรือโครงข่ายระบบสายส่งอัจฉริยะ หรือสมาร์ทกริด Smart Grids นั้น ได้รับการออกแบบให้จัดการแหล่งจ่ายไฟฟ้าสำหรับชุมชนขนาดใหญ่ และใช้เทคโนโลยีดิจิทัล Digital Technologies สำหรับระบบที่ชาญฉลาด และการสื่อสาร 2 ทาง Two-Way Communications ระหว่างบริษัทสาธารณูปโภค และลูกค้า Utilities & Their Customers รวมทั้งเซ็นเซอร์ตามแนวสายส่งกำลังไฟฟ้า Sensors along Transmission Lines ..
ในภาพรวมนั้น โครงข่ายระบบสายส่งอัจฉริยะ หรือสมาร์ทกริด Smart Grids และไมโครกริด Microgrids คือระบบการจัดการส่งจ่ายกำลังไฟฟ้าที่ชาญฉลาด โดยสมาร์ทกริด Smart Grids เป็นระบบขนาดใหญ่ที่จ่ายกำลังไฟฟ้าให้กับชุมชนขนาดใหญ่ ในขณะที่ไมโครกริด Microgrids เป็นระบบขนาดเล็กที่ให้บริการพื้นที่เฉพาะนั่นเอง ..
สมาร์ทกริด Smart Grids ใช้เทคโนโลยีดิจิทัล Digital Technologies ในการตรวจสอบ และจัดการส่งจ่ายกระจายกำลังไฟฟ้า Manage Electricity Distribution, ให้ข้อมูล และการวิเคราะห์แบบเรียลไทม์ Provide Real-Time Data & Analytics, ลดการสูญเสียพลังงาน Reduce Energy Waste, ปรับปรุงประสิทธิภาพการส่งจ่ายกำลังไฟฟ้า Improve the Efficiency of Power Transmission, ใช้ระบบอัตโนมัติเพื่อตรวจจับ และตอบสนองต่อความผิดพลาดของกริด Use Automated Systems to Detect & Respond to Grid Faults และรองรับแหล่งพลังงานหมุนเวียน Accommodate Renewable Energy Sources มาพร้อมด้วย ..
ในขณะที่ ไมโครกริด Microgrids หรือ Smart Microgrids คือระบบสายส่งกริดกำลังไฟฟ้าขนาดเล็กกว่า Smaller Power Grids ที่สามารถเชื่อมต่อ และตัดการเชื่อมต่อจากโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้าขนาดใหญ่กว่า Connect & Disconnect from the Larger Electricity Grids และสามารถทำงานในโหมดเชื่อมต่อกริด หรือโหมดเกาะ Operate in Grid-Connected or Island Mode โดยพวกมัน สามารถปรับปรุงความน่าเชื่อถือ และความยืดหยุ่นของลูกค้าต่อการรบกวนของกริด Improve Customer Reliability & Resilience to Grid Disturbances ได้อย่างง่ายดายด้วยความมั่นใจ ..
พวกมันสามารถประกอบขึ้นด้วยโหลดที่เชื่อมต่อกัน และที่เชื่อมต่อกับแหล่งพลังงานรูปแบบกระจาย Can Be Made Up of Interconnected Loads & Distributed Energy Resources, สามารถให้บริการอาคารเดี่ยว หรือหลายอาคาร Serve a Single Building or Multiple Buildings และสามารถผนวกรวมระบบพลังงานที่ซับซ้อนที่มีแหล่งพลังงานหลายแหล่ง Integrate Complex Energy Systems with Multiple Energy Sources ไปพร้อมด้วยได้เช่นกัน ..
นอกจากนั้นแล้ว อนาคตที่น่าจะเป็นไปได้ของการผลิตกำลังไฟฟ้าบนระบบสายส่ง Electricity Generation on Power Grids ก็กำลังเปลี่ยนไปพร้อมด้วย ซึ่งสามารถเห็นได้ชัดเจนจากตัวอย่างในเยอรมนี โดยในปี 2565 ที่ผ่านมา บริษัทผู้ผลิตพลังงาน Next Kraftwerke มีกำลังการผลิตพลังงานไฟฟ้าผ่านเครือข่ายระบบสายส่งเกิน 10,000 MW ถือเป็นระดับพลังงานเพียงพอที่จะรองรับบ้านเรือน อยู่ที่ประมาณ 5 ล้านหลังคาเรือนในสหรัฐฯ .. ตามที่กระทรวงเศรษฐกิจ และกิจการด้านสภาพภูมิอากาศแห่งสหพันธรัฐเยอรมนี Germany’s Federal Ministry for Economic Affairs & Climate Action ระบุอ้างถึงนั้น พวกเขา มิได้บรรลุความสำเร็จนี้ด้วยการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล No Burning Fossil Fuels แต่ความสำเร็จนี้ เกิดขึ้นด้วยการผนวกรวมความสามารถในการผลิตกำลังไฟฟ้าของ
“โรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนอิสระ Independent Renewable Energy Plants ขนาดเล็กยิบย่อยมากกว่า 13,000 แห่ง ผูกเชื่อมต่อเข้าไว้ด้วยกันเป็นเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants: VPPs” ซึ่งรวมถึงกังหันลม Wind Turbines, เซลล์แสงอาทิตย์ Solar Photovoltaic, พลังงานน้ำ Hydropower และพลังงานชีวภาพ Bioenergy ตลอดจนผู้ผลิต และผู้ใช้ไฟฟ้า Electricity Prosumers & Consumers รวมทั้งหน่วยจัดเก็บพลังงานบนเครือข่าย Energy Storage Units in the Network .. ทั้งนี้ พลังงานส่วนใหญ่ 60% มาจากพลังงานแสงอาทิตย์ Solar Energy ..
รูปแบบเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs Model ในลักษณะนี้ ใช้ระบบการควบคุมอัจฉริยะ Intelligent Controls System อย่างชาญฉลาด เพื่อรวบรวมกำลังไฟฟ้าจากสมาชิก และส่งจ่ายกระจายกำลังไฟฟ้าผ่านระบบสายส่งสีเขียว Green Power Grids ได้อย่างยืดหยุ่น โดยเลียนแบบเสมือนเป็นโรงไฟฟ้าส่วนกลางขนาดใหญ่ Large-Scale Power Plants ซึ่งเทียบเท่ากับการดึงการประมวลผลจากเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมโยงกัน และคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง ก็เชื่อมต่อเครือข่ายกับคอมพิวเตอร์เมนเฟรมส่วนกลางไปพร้อมด้วย นั่นเอง ..
เครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs มีผลกระทบอย่างใหญ่หลวงไปทั่วโลก รวมถึงสหรัฐฯ เพราะพวกเขาอนุญาตให้ผู้ผลิตพลังงานรายเล็กที่สุด Smallest Energy Producers เช่น แผงโซลาร์เซลล์ และแบตเตอรี่สำรองในบ้านของผู้คน และบ้านของเพื่อนบ้าน หรือแบตเตอรี่เสมือน Virtual Batteries ซึ่งรวมถึงแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicle Batteries ผูกกันเป็นเครือข่ายแหล่งผลิตพลังงานไฟฟ้าขนาดเล็กยิบย่อยมากมายที่กระจายกันอยู่ในพื้นที่ และเชื่อมต่อกับสมาร์ทกริด Smart Grids และไมโครกริด Microgrids รวมทั้งโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าสีเขียว Green Power Grids รูปแบบใหม่ในพื้นที่ ซึ่งทำให้สามารถจัดหา ส่งจ่ายกำลังไฟฟ้าให้กับลูกค้าของผู้ให้บริการด้านพลังงาน Provide Power to an Energy Utility’s Customers โดยเฉพาะในช่วงที่มีการใช้งานสูงได้อย่างยอดเยี่ยม ซึ่งก่อนหน้านี้ โรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ Large-Scale Power Plants และโครงข่ายระบบสายส่งแบบดั้งเดิม Conventional Electrical Grids ไม่เคยทำเช่นนี้ได้สำเร็จมาก่อน
สัญญาณของตลาดพลังงาน Energy Markets และความต้องการของผู้บริโภค Consumer Demands รวมทั้งประสิทธิภาพระบบส่งจ่ายกำลังไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นอย่างเหนือชั้น Superior Efficiency of the Power Transmission Systems คือ ประเด็นข้อได้เปรียบที่ส่งผลให้โครงข่ายระบบสายส่งรูปแบบดั้งเดิม Conventional Power Grids ตกยุคไปได้ อีกทั้งด้วยเทคโนโลยีดิจิทัล Digital Technologies ล่าสุด คาดหมายได้ว่า แบตเตอรี่เสมือน Virtual Batteries และเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือนจริง Virtual Power Plants : VPPs กำลังจะเปลี่ยนแปลงวิธีที่เราตอบสนองความต้องการพลังงานของสังคมมนุษยชาติโดยสิ้นเชิงไปตลอดกาลจากนี้ไป .. และนั่น หมายถึง แบตเตอรี่เสมือน Virtual Batteries สู่เครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs ผนวกรวมกับสมาร์ทกริด Smart Grids และไมโครกริด Microgrids กำลังจะเข้ามาแสดงบทบาทนำในการสร้างความมั่นคงทางพลังงานบนโครงข่ายสายส่งกำลังไฟฟ้าสีเขียว Green Electrical Power Grids รูปแบบใหม่ให้สำเร็จได้ในที่สุด ..
การพัฒนาปรับปรุงโครงข่ายระบบสายส่งกริดกำลังไฟฟ้าให้ทันสมัยของโลก Modernizing the World’s Power Grids ..
โครงข่ายระบบสายส่งกริดกำลังไฟฟ้าสมัยใหม่ Modern Electrical Grids คือ กระดูกสันหลังที่มองไม่เห็นของชีวิตในสังคมมนุษยชาติมานานกว่าศตวรรษแล้ว แต่เส้นทางการส่งจ่ายกำลังไฟฟ้าทางเดียว One-Way Highway of Electricity ตามประวัติศาสตร์นี้ ยังคงดิ้นรนเพื่อรักษาสมดุลระหว่างความน่าเชื่อถือ และราคาที่เอื้อมถึง Balance Reliability & Affordability กับความต้องการที่เพิ่มขึ้นในปัจจุบัน Today’s Increasing Demands ..
เนื่องจากคาดว่า การบริโภคพลังงาน Energy Consumption ทั่วโลกจะเพิ่มขึ้น 50% ภายในปี 2583 และกำลังไฟฟ้าพลังงานสะอาด Clean Energy Electricity กลายเป็นแหล่งพลังงานสำคัญในการขับเคลื่อนกองยานพาหนะของเรา Important Source for Powering Our Fleet Vehicles, อาคารอัจฉริยะ Smart Buildings และเทคโนโลยีไฟฟ้าอื่นๆ Other Electrification Technologies .. ดังนั้น เพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นนี้ และเมื่อระบบสายส่งกำลังไฟฟ้า 70% มีอายุการใช้งานมายาวนาน ใกล้สิ้นสภาพ และกำลังจะสิ้นสุดวงจรชีวิตปกติ ซึ่งส่วนใหญ่การใช้งาน อยู่ที่ 50-80 ปีมาแล้ว ซึ่งนั่นหมายถึงตอนนี้ จึงเป็นเวลาที่เหมาะสมสำหรับโครงสร้างพื้นฐานรุ่นใหม่ที่ชาญฉลาดกว่า และยืดหยุ่นมากขึ้น Smarter & Resilient Infrastructures โดยสามารถปรับให้เข้ากับภูมิทัศน์พลังงานสะอาดสีเขียวรูปแบบกระจายอำนาจ Decentralized Clean & Green Energy ที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาได้ ..
ปัจจุบัน วิศวกรรมสมาร์ทกริด หรือวิศวกรรมระบบสายส่งที่ชาญฉลาด Smart Grid Engineering คือ กุญแจสำคัญสำหรับบริหารจัดการพลังงาน และการใช้ทรัพยากรพลังงานที่หลากหลายซึ่งกระจายกันอยู่ในพื้นที่ให้เกิดประโยชน์สูงสุด ถือเป็นโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าสะอาดสีเขียว Clean & Green Power Grids ที่ทันสมัย ซึ่งใช้เทคโนโลยีข้อมูลสารสนเทศ และการสื่อสาร ICT แบบ Analog หรือ Digital .. พลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy : RE คือส่วนสำคัญของพัฒนาการรูปแบบนี้ เนื่องจากความพร้อมในการใช้งานแหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานหมุนเวียนที่เพิ่มขึ้น ต้นทุนการผลิตพลังงานที่ลดลง และลักษณะที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ..
ทั้งนี้ สำหรับงานปรับปรุงเพื่อพัฒนาโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าสีเขียว Green Power Grids ให้ทันสมัยจากนี้ไปนั้น จึงกลายเป็นขั้นตอนการดำเนินการสำคัญเพื่อผนวกรวมแหล่งพลังงานหมุนเวียนให้มากขึ้น More Renewable Energy Sources บนโครงข่ายระบบสายส่ง Electrical Grids และเดินหน้ามุ่งไปสู่อนาคตพลังงานที่ยั่งยืน Sustainable Energy Future .. โครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าที่ทันสมัย Modern Electrical Grids ซึ่งเรียกอีกอย่างว่า “โครงข่ายระบบสายส่งอัจฉริยะ Smart Grids” มีประเด็นการปรับปรุงพัฒนาหลัก ได้แก่ :-
- การปรับปรุงประสิทธิภาพ Improve Efficiency : ลดการสูญเสียพลังงาน และความผันผวนของพลังงาน Reduce energy Waste & Power Fluctuations ..
- การปรับปรุงความน่าเชื่อถือ และความยืดหยุ่น Improving Reliability & Resilience : ลดความถี่ และระยะเวลาของไฟฟ้าดับ Reduce the Frequency & Duration of Power Outages รวมทั้งลดผลกระทบจากพายุ และอุปกรณ์ขัดข้อง Reduce the Impact of Storms & Equipment Failure ..
- การลดความเครียดต่อโครงสร้างพื้นฐาน Reduce Strain on Infrastructure : ลดความจำเป็นในการลงทุนโครงสร้างพื้นฐานสาธารณูปโภคที่มีต้นทุนสูง Reduce the Need for Costly Utility Infrastructure Investments ..
- การบูรณาการกับระบบอื่นๆ Integrate with Other Systems : การเชื่อมต่อ และการเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานข้ามภาคส่วน Connect Energy Efficiency & Optimization across Sectors เช่น การขนส่ง Transportation, อาคาร Buildings และโครงสร้างพื้นฐานเมืองอัจฉริยะ Smart City Infrastructure เป็นต้น ..
อย่างไรก็ตาม การปรับปรุงโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าสีเขียวให้ทันสมัย Green Power Grids Modernization จะดำเนินการได้อย่างไรนั้น จุดเน้นสำคัญ คือ การใช้เทคโนโลยีโครงข่ายอัจฉริยะ Smart Grid Technologies ด้วยการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีที่ล้ำสมัย Cutting-Edge Technologies ของอุปกรณ์แยกย่อยที่วางกระจายอยู่บนระบบ Distributed Sub-Devices on the System และระบบควบคุม Control System เพื่อให้ระบบสามารถสื่อสาร และทำงานร่วมกันได้อย่างไร้รอยต่อ ได้แก่ :-
- ชุดแบตเตอรี่ Batteries หมายถึง ระบบจัดเก็บพลังงาน ซึ่งจะช่วยจัดเก็บ และกระจายพลังงาน เช่น กำลังไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานลม เมื่อดวงอาทิตย์ไม่ส่องแสง หรือลมไม่พัดมา เป็นต้น ..
- Phasor Measurement Units : PMUs ประเมินเสถียรภาพของกริดอย่างต่อเนื่อง ..
- Automated Feeder Switches หมายถึง ระบบกำหนดเส้นทางส่งจ่ายกำลังไฟฟ้า หรือการทดแทนสถานีย่อยที่เสียหายแบบอัตโนมัติ ..
- อินเทอร์เน็ต Internet of Things : IoT ด้วยการใช้ทรานซิสเตอร์ขนาดเล็ก เพื่อประเมินอุปสงค์ และปรับอุปทานให้สอดคล้องเหมาะสม ..
ในภาพรวมนั้น ประโยชน์ของโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าสีเขียวที่ทันสมัย Benefits of Modernized Green Power Grids จะสามารถลดความต้องการเชื้อเพลิงฟอสซิลลงได้ Reduce the Need for Fossil Fuels, เพิ่มความมั่นคงด้านพลังงาน Improve Energy Security, ลดความต้องการโครงสร้างพื้นฐานด้านสาธารณูปโภคแบบดั้งเดิม Reduce the Need for Traditional Utility Infrastructure และสร้างระบบนิเวศพลังงานที่ยั่งยืนมากขึ้น Create a More Sustainable Energy Ecosystem ..
ไม่ต้องสงสัยเลยว่า การเปลี่ยนผ่านสู่เศรษฐกิจพลังงานสะอาด Transition to a Clean Energy Economy ต้องใช้เงินลงทุนเป็นจำนวนมาก .. บริษัทวิจัย BloombergNEF : BNEF คาดการณ์ว่า การปรับปรุงโครงข่ายระบบสายส่งกริดกำลังไฟฟ้าของโลกให้ทันสมัย Modernizing the World’s Power Grids นั้น จะต้องใช้เงินลงทุนอย่างน้อย 21.4 ล้านล้านเหรียญสหรัฐฯ ในโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้า Power Grids ภายในปี 2593 เพื่อบรรลุเป้าหมายการปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ทั่วโลก Global Zero-Emissions Goals .. บริษัทสาธารณูปโภค ได้ทุ่มเงินจำนวนมากในการปรับปรุงระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าแล้ว 160,000 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2566 เทียบกับประมาณ 155,000 ล้านเหรียญสหรัฐฯในปี 2565 .. การประมาณการเหล่านี้ สอดคล้องกับแนวโน้มอุตสาหกรรมในทศวรรษที่ผ่านมา และคาดว่าจะยังคงดำเนินต่อไป ..
แม้ว่า บริษัทสาธารณูปโภคจะรับผิดชอบส่วนใหญ่ในการปรับปรุงระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าให้ทันสมัย Modernizing the Electrical Grids แต่อนาคตของพลังงาน ไม่ใช่ความรับผิดชอบของพวกเขาเพียงฝ่ายเดียว .. ตัวอย่างในสหรัฐฯ ประเทศเดียว เมื่อเดือนตุลาคม 2566 ที่ผ่านมา รัฐบาลกลางประกาศให้งบลงทุนสูงถึง 3,500 ล้านเหรียญสหรัฐฯ สำหรับ 58 โครงการใน 44 รัฐ เพื่อเสริมสร้างความยืดหยุ่น และความน่าเชื่อถือของระบบสายส่งกำลังไฟฟ้า Strengthen Electric Grid Resilience & Reliability .. โครงการเหล่านี้จะใช้ประโยชน์จากการลงทุนภาครัฐของรัฐบาลกลาง และเอกชน มากกว่า 8,000 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Grid Resilience & Innovation Partnerships : GRIP ..
จนถึงวันนี้ สำหรับทั่วโลกนั้น การเปลี่ยนผ่านพลังงาน Energy Transition ได้เริ่มขึ้นแล้ว และอยู่บนแกนปฏิบัติการสำหรับภาครัฐ ระบบสาธารณูปโภค และบริษัทฯ ที่มีวิสัยทัศน์ .. พลังงานหมุนเวียน Renewables คือแหล่งพลังงานที่เติบโตเร็วที่สุด Fastest-Growing Energy Sources โดยมีการคาดการณ์ว่า สัดส่วนการผลิตกำลังไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน Power Generation from Renewables ทั่วโลกจะเพิ่มขึ้นมากกว่า 2 เท่า ภายในปี 2593 .. คาดการณ์ว่า 81-95% ของกำลังการผลิตไฟฟ้าใหม่ที่เพิ่มขึ้น ตั้งแต่ปี 2565-2593 จะขับเคลื่อนด้วยเทคโนโลยีคาร์บอนเป็นศูนย์ Zero-Carbon Technologies รวมถึงพลังงานแสงอาทิตย์ และระบบจัดเก็บพลังงาน Solar & Storage ..
มีหลายเหตุผลที่จะมองโลกในแง่ดี ถนนข้างหน้ายังคงมีความท้าทายรออยู่ อย่างไรก็ตาม แรงบันดาลใจจากความก้าวหน้าที่เห็นได้ในภาครัฐ เอกชน และภาคประชาสังคม รวมทั้งความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี Advances in Technologies, ความตระหนักรู้ และความต้องการของผู้บริโภคที่เพิ่มขึ้น Growing Consumer Awareness & Demand และความมุ่งมั่นจากภาคธุรกิจ สาธารณูปโภค และรัฐบาลของแต่ละชาติ Commitment from Businesses, Utilities & Governments ทำให้มั่นใจได้ว่า การส่งมอบเศรษฐกิจพลังงานสะอาด Clean Energy Economy ที่คนรุ่นต่อไปสมควรได้รับนั้น เป็นไปได้แน่นอน และการปรับปรุงพัฒนาโครงข่ายระบบสายส่งกริดกำลังไฟฟ้าสีเขียวของโลกให้ทันสมัย Modernizing the World’s Green Power Grids กลายเป็นหนึ่งในสิ่งสำคัญจำเป็นที่ขาดไม่ได้ไปเรียบร้อยแล้ว สำหรับอนาคตที่ยั่งยืน Future Sustainability จากนี้ไป ..
โครงข่ายระบบสายส่งของประเทศไทย Thailand Power Grids จะสามารถตามกระแสพลังงานหมุนเวียน Renewables ของประเทศได้ทัน หรือไม่ ..
ปัจจุบัน โครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าของไทย Thailand Electrical Grids ต้องการการพัฒนาปรับปรุง และเพิ่มประสิทธิภาพเป็นอย่างมาก เพื่อรองรับเป้าหมายที่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy-Related Goals บนระบบสายส่ง Power Grids .. รัฐบาลไทย ได้ประกาศแผนงานให้การผลิตกำลังไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน Renewable Electricity Generation คิดเป็น 50% ของพลังงานไฟฟ้าทั้งหมดที่ผลิตขึ้นได้ ภายในปี 2572 รวมทั้ง ชี้ชัดเจนว่า ระบบอัจฉริยะ Smart Systems, ระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Energy Storage และผลิตภัณฑ์สำหรับผู้บริโภค Consumer Products คือสิ่งที่จำเป็นที่ขาดไม่ได้ ซึ่งจะต้องเกิดขึ้นในประเทศมาพร้อมด้วย ..
เหตุผลหลักของประเทศไทยในการเปลี่ยนผ่านสีเขียว Primary Reason for the Green Transition คือ การบรรลุเป้าหมายความเป็นกลางทางคาร์บอน และเป้าหมายการปล่อยคาร์บอนเป็นศูนย์สุทธิ Carbon Neutrality & Net Zero Goals ..
อย่างไรก็ตาม เหตุผลรองลงมา คือแรงผลักดันล่าสุดนี้ รัฐบาลไทย เชื่อว่า การเพิ่มปริมาณพลังงานหมุนเวียนบนโครงข่ายระบบสายส่ง Increasing Renewable Energy Availability on Smart Power Grids และการกระจายแหล่งพลังงานหมุนเวียนในท้องถิ่น Local Distribution of Renewable Energy Sources จะช่วยรองรับการลงทุนขนาดใหญ่ และลดการนำเข้าพลังงานจากต่างประเทศได้อย่างมีนัยสำคัญ ..
มั่นใจได้ว่า บริษัทฯยักษ์ใหญ่ในต่างประเทศหลายบริษัท แสดงความสนใจในการร่วมลงทุนด้านพลังงานสะอาดสีเขียว Interesting in Investment on Clean& Green Energy ในประเทศไทย และมุ่งหมายที่จะใช้พลังงานสะอาดในกระบวนการผลิต Use Clean Energy in the Production Processes เพื่อบรรลุเป้าหมายการลดคาร์บอนของตน รวมทั้งเนื่องเพราะ ความสามารถในการจัดหาพลังงานสะอาดได้อย่างมากมายในประเทศ จึงทำให้ประเทศไทย กลายเป็นฐานการผลิต Manufacturing, ศูนย์ข้อมูล Data Centers หรือการดำเนินการอื่นๆ Other Operations ที่น่าดึงดูดใจยิ่งขึ้นได้เป็นอย่างดีจากนี้ไป ..
ในขณะเดียวกัน ตำแหน่งที่ตั้งที่เป็นศูนย์กลางของประเทศไทย Thailand’s Central Location อาจทำให้ประเทศไทย กลายเป็นศูนย์กลางการจัดเก็บพลังงาน และส่งจ่ายพลังงานในภูมิภาค Hub of Regional Energy Storage & Transmission มาพร้อมด้วยได้ โดยรัฐบาล และกระทรวงพลังงาน กำลังพิจารณาดำเนินมาตรการต่างๆ เพื่อให้ไทย สามารถแสดงบทบาทนำสำหรับการเป็นศูนย์กลางการซื้อขายพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy Trading Centre ได้ในอนาคตอันใกล้ ซึ่งองค์ประกอบทางธุรกิจเหล่านี้คือ โอกาส และจะช่วยเร่งการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานที่จำเป็น Fast-Track the Development of Infrastructure เช่น โครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าสีเขียวที่ชาญฉลาด Smart Green Electrical Power Grids เพื่อรองรับการเติบโตของภาคส่วนพลังงานหมุนเวียนได้ แม้ว่าจะมีความคืบหน้าในการสร้างโครงข่ายระบบสายส่งอัจฉริยะ Smart Grids ของประเทศไทย แต่ก็ยังมีอุปสรรคหลายประการที่ต้องแก้ไข หากหวังจะบรรลุเป้าหมายทางเศรษฐกิจ Economic Aims เหล่านี้ให้สำเร็จได้ในเร็ววัน ..
ปัจจุบัน โครงข่ายระบบสายส่งไฟฟ้า Electrical Power Grids ของประเทศไทย ดำเนินการโดยการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย หรือ กฟผ. Electricity Generating Authority of Thailand : EGAT โดยเครือข่ายโครงข่ายระบบสายส่งไฟฟ้าของ กฟผ.ครอบคลุมพื้นที่ทั่วประเทศ EGAT’s Grid Network Spans the Entire Country & Transmits Electricity และส่งจ่ายกำลังไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าที่ กฟผ.เป็นเจ้าของ EGAT-Owned Power Plants และแหล่งพลังงานอื่นๆ Other Energy Sources จากภาคเอกชน ..
ทั้งนี้ ระดับแรงดันไฟฟ้ามาตรฐานในระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าของ กฟผ.ประกอบไปด้วย 500 KV, 230 KV, 132 KV, 115 KV และ 69 KV ที่ความถี่ 50 Hz .. ด้วยข้อมูล ณ สิ้นเดือน ธันวาคม 2560 นั้น โครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าของไทย Thailand’s Power Grids มีความยาวทั้งสิ้น 33,393.19 วงจร-กิโลเมตร หรือ Circuit-Kilometer แยกเป็นระดับแรงดัน 500 KV กิโลโวลต์ 5,830.84 วงจร-กิโลเมตร, แรงดัน 230 KV 14,423.13 วงจร-กิโลเมตร, แรงดัน 132 KV 8.70 วงจร-กิโลเมตร, แรงดัน 115 KV 13,088.65 วงจร-กิโลเมตร, แรงดัน 69 KV 18.80 วงจร-กิโลเมตร และแรงดัน 300 KV : HVDC 23.07 วงจร-กิโลเมตร และจำนวนสถานีไฟฟ้าแรงสูงของ กฟผ.รวมทั้งสิ้น จำนวน 223 สถานี ประกอบด้วยสถานีไฟฟ้าแรงสูง 500 KV จำนวน 17 สถานี, สถานีไฟฟ้าแรงสูง 230 KV จำนวน 79 สถานี และสถานีไฟฟ้าแรงสูง 115 KV จำนวน 127 สถานี ทั้งนี้ มีความสามารถในการส่งจ่ายกำลังไฟฟ้าตามพิกัดหม้อแปลง รวมทั้งสิ้น 106,889.37 เมกะโวลต์แอมแปร์ Megavolt-Ampere : MVA ..
ในประเด็นภาพรวมแหล่งพลังงานไฟฟ้า Electricity Sources และการผลิตกำลังไฟฟ้า Power Generation ของไทยนั้น พบว่า กฟผ.ดำเนินการโรงไฟฟ้า 53 แห่ง รวมถึงโรงไฟฟ้าพลังความร้อน Thermal Power Plants, โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม Combined Cycle Power Plants, โรงไฟฟ้าพลังน้ำ Hydropower Plants, โรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy Power Plants และโรงไฟฟ้าดีเซล Diesel Plants .. นอกจากนั้น ยังมีผู้ผลิตกำลังไฟฟ้าอิสระ Independent Power Producers : IPPs กับผู้ผลิตกำลังไฟฟ้ารายย่อย Small Power Producers : SPPs ซึ่งผลิตกำลังไฟฟ้าที่ กฟผ.รับซื้อ และกำลังไฟฟ้านำเข้า Electricity Imports ที่ กฟผ.ซื้อจากประเทศเพื่อนบ้านมาพร้อมด้วย ..
สำหรับการจำหน่ายกำลังไฟฟ้า Power Distribution ในประเทศนั้น การไฟฟ้านครหลวง หรือ กฟน. Metropolitan Energy Authority : MEA จำหน่ายกระแสไฟฟ้าในกรุงเทพมหานคร นครปฐม และสมุทรปราการ
ขณะที่ การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค หรือ กฟภ. Provincial Energy Authority : PEA จำหน่ายกระแสไฟฟ้าใน 74 จังหวัดที่เหลือ โดยใช้แหล่งพลังงาน Power Sources ที่เป็นก๊าซธรรมชาติ Natural Gas คิดเป็นประมาณ 58 % ของการผลิตกำลังไฟฟ้าของประเทศไทย และถ่านหิน Coal ด้วยโรงไฟฟ้าถ่านหิน Coal – Fired Plants ซึ่งผลิตกำลังไฟฟ้าได้ประมาณ 20% ของการผลิตกำลังไฟฟ้าของประเทศ รวมทั้งสัดส่วนแหล่งพลังงาน Power Sources ที่เหลือ อยู่ที่ประมาณ 22% มาจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy Sources ได้แก่ เชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuels, พลังงานจากขยะ Waste-to-Energy, ลม Wind, แสงอาทิตย์ Solar และกำลังไฟฟ้าพลังน้ำ Hydropower ..
ทั้งนี้ รัฐบาลไทย ได้กำหนดเป้าหมายที่จะบรรลุความเป็นกลางทางคาร์บอน Targets to Achieve Carbon Neutrality ภายในปี 2593 และเป้าหมายการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเป็นศูนย์สุทธิ Targets to Achieve Net Zero Emissions ภายในปี 2608 .. กองทุนนานาชาติ World Wildlife Fund : WWF ประมาณการไว้ว่า ประเทศไทย Thailand และประเทศเพื่อนบ้าน Neighboring Countries อีก 4 ประเทศในอาเซียน จะสามารถผลิตกำลังไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy Electricity Generation ได้ 100% ภายในปี 2593 ซึ่งหมายถึงการดำเนินนโยบาย และมาตรการภาครัฐตามแผนชาติด้านพลังงาน และการปรับแก้กฎหมาย ระเบียบที่เกี่ยวข้องกับการซื้อขายไฟฟ้า การปลดล็อคการผูกขาดระบบสายส่ง และการพัฒนาปรับปรุงระบบสายส่งให้ไปสู่โครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าสีเขียว Green Electrical Power Grids ของไทยนั้น ถือเป็นความจำเป็นเร่งด่วนที่จะต้องให้เกิดขึ้นโดยเร็ว ..
คาดการณ์ตลาดโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้าทั่วโลก Global Power Grid System Market ..
BloombergNEF ในฐานะองค์การผู้ให้บริการการวิจัยเชิงกลยุทธ์ Strategic Research Provider คาดหมายไว้ว่า การปรับปรุงโครงข่ายระบบสายส่งกริดกำลังไฟฟ้าของโลกให้ทันสมัย Modernizing the World’s Power Grids นั้น จะต้องใช้เงินลงทุนอย่างน้อย 21.4 ล้านล้านเหรียญสหรัฐฯ ในโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้า Power Grids ภายในปี 2593 เพื่อบรรลุเป้าหมายการปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ทั่วโลก Global Zero-Emissions Goals ..
ภาพรวมขนาดธุรกิจในตลาดระบบสายส่งกริดไฟฟ้าทั่วโลก Global Power Grid System Market ยังคงเพิ่มขึ้นจาก 8.66 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2565 เป็น 9.76 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2566 อยู่ที่อัตราการเติบโตต่อปี อยู่ที่ค่า CAGR 12.7% .. อย่างไรก็ตาม ข้อมูลการสำรวจตลาดจากหลายสำนัก พบตรงกันว่า ขนาดตลาดของระบบสายส่งกริดไฟฟ้า ได้รับการคาดหมายว่า จะเติบโตสูงขึ้นแตะระดับ 15.66 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2570 .. ทั้งนี้ อัตราผลตอบแทนสำหรับตลาดโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้าทั่วโลก Global Power Grid System Market ที่เติบโตจากยอดดุลเริ่มต้นไปถึงยังยอดดุลสิ้นสุด รวมสมมติฐานว่ากำไรจะถูกนำกลับมาลงทุนหมุนเวียนใหม่ทุกสิ้นปีของช่วงอายุการลงทุน อยู่ที่ค่า CAGR 12.6% ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ ปี 2566 2570 ..
การเพิ่มขึ้นของการใช้ระบบสายส่ง และการวางสายไฟฟ้าใต้ทะเล Subsea Power Cables คาดว่าจะช่วยขับเคลื่อนการเติบโตของตลาดโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้าทั่วโลก Global Power Grid System Market .. การใช้สายไฟฟ้าใต้ทะเลที่เพิ่มขึ้น ส่งผลให้ความต้องการใช้กำลังไฟฟ้าเพิ่มขึ้น เนื่องจากกระบวนการ และเครื่องจักรส่วนใหญ่ในกระบวนการผลิตใช้พลังงานไฟฟ้ามาก Electric Energy-Intensive ตัวอย่างเช่น ในปี 2564 มีเคเบิลใต้น้ำประมาณ 436 สายให้บริการทั่วโลก จำนวนสายเคเบิลทั้งหมด มีการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องเมื่อสายเคเบิลใหม่เข้าสู่การให้บริการ และสายเคเบิลรุ่นเก่าจะถูกปลดประจำการ .. ในปี 2564 มีสายเคเบิลใต้น้ำให้บริการทั่วโลกยาวไกลมากกว่า 1.3 ล้านกิโลเมตร สายเคเบิลบางชนิดค่อนข้างสั้น เช่น สายเคเบิล CeltixConnect ยาวเพียง 131 กิโลเมตร ระหว่างไอร์แลนด์ และสหราชอาณาจักร เป็นต้น .. ดังนั้นความต้องการโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้า Power Grid Systems จะเพิ่มขึ้นตามความแพร่หลายของการใช้สายไฟใต้ทะเลที่เพิ่มขึ้นไปพร้อมด้วย ..
อย่างไรก็ตาม ในประเด็นเฉพาะตลาดกำลังไฟฟ้าพลังงานสีเขียว Green Power Market นั้น อ้างอิงข้อมูลการสำรวจตลาดของ Precedence Research พบว่า ขนาดธุรกิจในตลาดกำลังไฟฟ้าพลังงานสีเขียวโลก Global Green Power Market มีมูลค่า 67.38 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2567 และคาดว่าจะไปถึงประมาณ 195.90 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ภายในปี 2577 ด้วยอัตราการเติบโตต่อปี Compound Annual Growth Rate : CAGR หมายถึง อัตราผลตอบแทนสำหรับการลงทุนในตลาดกำลังไฟฟ้าพลังงานสีเขียวโลก Global Green Power Market ที่เติบโตจากยอดดุลเริ่มต้นไปถึงยังยอดดุลสิ้นสุด รวมสมมติฐานว่ากำไรจะถูกนำกลับมาลงทุนหมุนเวียนใหม่ทุกสิ้นปีของช่วงอายุการลงทุน อยู่ที่ค่า CAGR 11.26% ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ ปี 2567-2577 ..
ทั้งนี้ สำหรับในประเด็นของสมาร์ทไมโครกริด Smart Microgrids นั้น ตลาดโครงข่ายระบบสายส่งสมาร์ทไมโครกริดทั่วโลก Global Smart Microgrid Market มีมูลค่าอยู่ที่ 36.30 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2566 และคิดเป็น 43.19 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2567 รวมทั้งคาดหมายว่าจะไปถึงประมาณ 206.69 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2576 โดยขยายตัวด้วยอัตราการเติบโตต่อปี Compound Annual Growth Rate : CAGR หมายถึง อัตราผลตอบแทนสำหรับการลงทุนในตลาดโครงข่ายระบบสายส่งสมาร์ทไมโครกริดทั่วโลก Global Smart Microgrid Market ที่เติบโตจากยอดดุลเริ่มต้นไปถึงยังยอดดุลสิ้นสุด รวมสมมติฐานว่ากำไรจะถูกนำกลับมาลงทุนหมุนเวียนใหม่ทุกสิ้นปีของช่วงอายุการลงทุน อยู่ที่ค่า CAGR 19% ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ ปี 2567-2576 ..
โครงข่ายระบบสายส่งอัจฉริยะ หรือสมาร์ทกริด Smart Grids คือ ระบบพลังงาน Energy System ที่ทำงานพร้อมกัน เชื่อมต่อกัน หรือแยกจากโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้าหลัก และมีโหลดเชื่อมโยงกับแหล่งพลังงาน Energy Resources ที่กระจัดกระจายแยกย่อย เพื่อถ่ายโอนกำลังจากผู้ผลิตไปยังผู้บริโภค .. ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cells, ระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Storage Systems: BSSs เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลม และกังหันขนาดเล็ก Wind Turbine Generators & Microturbines และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ Solar Generators ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ และเสถียรภาพของโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าสีเขียว Efficiency & Stability of the Green Electric Grids, ลดโหลดสูงสุด Lowers Peak Loads, ความสิ้นเปลืองการใช้เชื้อเพลิง Fuel Consumption และความแออัด Congestion และเพิ่มความน่าเชื่อถือและความยืดหยุ่น Boosts Dependability & Resilience ..
ไมโครกริด Microgrids สามารถเชื่อมโยงกับแหล่งพลังงานหมุนเวียนต่างๆ Variety of Renewable Energy Sources รูปแบบกระจายยิบย่อยได้ เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ Solar Energy, พลังงานน้ำขนาดเล็ก Small Hydropower, พลังงานลม Wind Energy, พลังงานจากขยะ Waste-to-Energy, พลังงานความร้อนใต้พิภพ Geothermal Energy และระบบความร้อน และพลังงานร่วม Combined Heat & Power Systems เนื่องจากมีประสิทธิภาพมากกว่าเครือข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้ารูปแบบดั้งเดิม .. การบริโภคพลังงานทั่วโลกเพิ่มขึ้นอันเป็นผลจากกิจกรรมการก่อสร้างที่เพิ่มขึ้นในภาคส่วนที่อยู่อาศัย และเชิงพาณิชย์ และนี่เป็นหนึ่งในปัจจัยหลักที่ขับเคลื่อนการเติบโตของตลาดโครงข่ายระบบสายส่ง ควบคู่ไปกับการใช้จ่ายของหน่วยงานภาครัฐ และเอกชนที่เพิ่มขึ้นในโครงการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐาน นอกจากนี้ ธุรกิจหลักในภาคส่วนนี้ยังได้รับประโยชน์ทางการเงินจากการเน้นย้ำที่เพิ่มมากขึ้นสำหรับระบบส่งจ่ายกำลังไฟฟ้าในพื้นที่ชนบทมาพร้อมด้วย ..
ทั้งนี้ ในอีกไม่นานจากนี้ไป คาดหมายได้ว่า สมาร์ทกริด Smart Grid และสมาร์ทไมโครกริด Smart Microgrid กำลังแสดงบทบาทสำคัญในท้องถิ่น ชุมชนขนาดเล็กลงไป พวกมันยังไม่อาจมาแทนที่โครงข่ายระบบสายส่งแบบดั้งเดิมทั้งหมดได้ แต่มันฉลาดกว่า และกำลังเป็นที่นิยมอย่างสูง .. ระบบเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือนรูปแบบกระจาย Distributed Virtual Power Plant Network และระบบจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่ รวมทั้งการพัฒนาแหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน พลังงานหมุนเวียน ซึ่งถือเป็นแหล่งพลังงานแปรผัน มีต้นทุนลดลงไปอย่างมาก .. แต่อย่างไรก็ตาม Integration Cost เพื่อนำกำลังไฟฟ้าเข้าสู่ระบบสายส่งกลับเพิ่มขึ้น จะยังคงสวนทางกับความต้องการทางสังคมไปอีกสักระยะหนึ่ง ..
ความต้องการโซลูชั่นข้อไขการควบคุมอัจฉริยะที่เพิ่มขึ้น Increasing Demand for Smart Control Solutions ในพื้นที่ห่างไกล และการที่ลูกค้าหันมาให้ความสำคัญกับการนำแหล่งส่งจ่ายกำลังไฟที่ปล่อยมลพิษต่ำมาใช้มากขึ้น Customer Focus toward the Adoption of Low-Emission Power Supply Solutions จะช่วยปรับปรุงพลวัตทางธุรกิจ Improve the Business Dynamics .. สถานการณ์ของอุตสาหกรรม ได้รับการคาดหวังว่าจะดีขึ้นด้วยความคิดริเริ่มของภาครัฐในแต่ละประเทศที่สนับสนุนการสร้างโครงสร้างพื้นฐานของโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้า Construction of Grid Infrastructure ที่ชาญฉลาดขึ้น และสอดคล้องกับแนวโน้มที่เปลี่ยนไปของการพัฒนาเครือข่ายโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้ารูปแบบกระจาย Development of Decentralized Grid Networks คือทิศทางของอนาคตเศรษฐกิจคาร์บอนต่ำทั่วโลก Future of a Global Low-Carbon Economy จากนี้ไป ..
ดังนั้น การปลดล็อคการผูกขาดระบบสายส่ง Power Grid Systems ของภาครัฐ จะส่งผลให้ระบบ Smart Grid & Smart Micro Grid จากภาคเอกชน และภาคประชาสังคม เติบโตขึ้นได้อย่างรวดเร็ว กระจายสู่ชุมชน และท้องถิ่น ด้วยต้นทุนรวมที่ลดลงได้ รวมถึงการเข้าถึงกำลังไฟฟ้าในพื้นที่ห่างไกล ตามแผนงานของภาครัฐเองโดยปราศจากการผูกขาดระบบไฟฟ้าจากหน่วยธุรกิจยักษ์ใหญ่ใดๆ นั้น จะประสบความสำเร็จ และเป็นไปได้ ..
สรุปส่งท้าย ..
การเพิ่มปริมาณพลังงานสะอาดบนโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าทั่วโลกอย่างมีนัยสำคัญ Global Significant Scale-Up of Clean Energy เช่น พลังงานหมุนเวียน Renewable Energy, การเข้าถึง การมีส่วนร่วม และทางเลือกของผู้บริโภคในระดับสากล รวมถึงการผลิตกำลังไฟฟ้ารูปแบบกระจาย Distributed Generation คือประเด็นสำคัญยิ่งยวดที่ไม่อาจละเลยได้ ..
ปัจจุบัน ระบบส่งจ่ายกำลังไฟฟ้า หรือโครงข่ายระบบสายส่งในประเทศ Domestic Power Grids นั้น ไม่สามารถผนวกรวมแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่จำเป็นได้เป็นอย่างดี เนื่องจากระบบสายส่งเดิมมีอายุใช้งานที่มากขึ้น พวกมันเก่าแก่ด้วยเทคโนโลยีที่ล้าสมัย และโครงสร้างการกำกับดูแลที่ขัดขวางความสามารถในการอัปเกรดยกระดับโครงสร้างพื้นฐานสำคัญที่จำเป็น .. ตัวอย่างในสหรัฐฯเพียงชาติเดียว โครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้า Power Grid รูปแบบดั้งเดิม ทำงานอยู่ที่ประสิทธิภาพเพียงประมาณ 40% เท่านั้น ..
คำตอบสำหรับการแก้ปัญหานี้อยู่ในแนวทางใหม่เกี่ยวกับระบบกำลังไฟฟ้าสีเขียว Green Electrical Power Systems ซึ่งเป็นแนวทางที่มุ่งเน้นไปที่แหล่งพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy Sources กับการปรับกระบวนวิธีที่ลูกค้า ผู้บริโภค และเทคโนโลยีของพวกเขา รวมถึงการโต้ตอบสื่อสาร 2 ทางเชื่อมต่อระบบเล็กยิบย่อยเข้ากับโครงข่ายระบบสายส่ง Power Grid ให้เหมาะสมที่สุด .. ผลกระทบร้ายแรงของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ Devastating Effects of Climate Change ต้องการให้สังคมมนุษยชาติ เริ่มดำเนินการในขั้นต่อไปให้รวดเร็วโดยไม่ทำให้เกิดมลพิษมากขึ้น และความต้องการทรัพยากรที่เป็นแหล่งพลังงานยั่งยืนที่จะต้องถูกสกัดออกมาใช้งานด้วยสัดส่วนที่มากขึ้นไปพร้อมด้วย ..
ในขณะที่สังคม มุ่งมั่นพัฒนาเศรษฐกิจที่ปราศจากคาร์บอน Carbon-Free Economy ทำให้โครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้า Power Grid จำเป็นต้องผ่านการเปลี่ยนแปลงที่มีนัยสำคัญ Need to Undergo a Significant Transformation .. การหลั่งไหลเข้ามาของสินทรัพย์พลังงานหมุนเวียน และการจัดเก็บพลังงานที่เพิ่มขึ้น จะเปลี่ยนแปลงส่วนผสมทรัพยากรพลังงานในระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าแรงสูงจำนวนมาก แต่นั่นจะไม่ส่งผลกระทบต่อลูกค้า และผู้บริโภคมากนัก .. กลุ่มผู้ใช้ไฟฟ้า ซึ่งอยู่ในระบบจำหน่ายไฟฟ้าแรงดันต่ำ หมายถึงระบบที่ส่งจ่ายกำลังไฟฟ้าไปยังบ้านเรือน ธุรกิจ และโรงงานอุตสาหกรรม ซึ่งเราจะได้เห็นวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วที่เปลี่ยนแปลงวิธีที่ผู้ใช้ไฟฟ้าโต้ตอบกับโครงข่ายระบบสายส่ง .. ระบบไฟฟ้ากำลัง Electric Power Systems บนโครงข่ายระบบสายส่งที่ชาญฉลาด Smart Power Grid Systems คือ สิ่งที่ภาครัฐ และเอกชนในทุกๆ ประเทศทั่วโลก ซึ่งรวมถึงประเทศไทยด้วย จะต้องมุ่งมั่นเร่งดำเนินการให้สำเร็จ เพื่อให้แน่ใจว่า การเปลี่ยนแปลงระบบส่งจ่ายพลังงานในระบบสาธารณูปโภคสำคัญเหล่านี้ จะเกิดขึ้นอย่างราบรื่น และมีประสิทธิภาพมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้สำหรับอนาคตอันใกล้จากนี้ไป ..
อย่างไรก็ตาม สำหรับประเทศไทยนั้น การเติบโตอย่างต่อเนื่อง และการขยายตัวของสัดส่วนพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy : RE บนระบบโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้า Electrical Grid ทั้งแบบรวมศูนย์ และรูปแบบกระจาย จำเป็นต้องมีแนวทางใหม่ ๆ ที่มีประสิทธิภาพในการบริหารจัดการโครงข่ายระบบสายส่ง Power Grids โดยใช้ “สมาร์ทกริด Smart Grid” และ “เทคโนโลยีสมาร์ทกริด Smart Grid Technologies” อย่างเต็มที่สำหรับการมุ่งไปสู่โครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าสีเขียว Green Electrical Power Grids .. ทั้งนี้ถือเป็นความจำเป็นที่จะต้องได้รับการสนับสนุนจากนโยบายภาครัฐ เอกชนที่มีศักยภาพ และภาคประชาสังคม .. การปลดล็อคการผูกขาดระบบสายส่ง ถือเป็นความจำเป็นไปพร้อมด้วยเช่นกัน เพื่อให้เกิดการกระจายสู่ชุมชน แต่จะต้องมิใช่ให้เกิดการมาถึงใหม่ของเอกชนรายใหญ่ที่เข้ามาผูกขาดแทนภาครัฐ เหมือนเช่นตัวอย่างที่เคยเกิดขึ้นแล้วในประเทศ เมื่อไทยได้ปลดล็อคการผูกขาดการผลิตกำลังไฟฟ้าออกจากภาครัฐในช่วงที่ผ่านมา เป็นต้น ..
ทั้งนี้ ผลลัพธ์ที่คาดหวังของแผนบูรณาการการลงทุน Grid Modernization รองรับกำลังไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน Renewable Electricity ที่เพิ่มขึ้นของไทยนั้น นอกจากการกำหนดแผนการปรับปรุงด้านเทคโนโลยี โดยพิจารณาสถานการณ์ด้านพลังงานไฟฟ้า และเทคโนโลยีสมัยใหม่แล้ว ยังมีการกำหนดแผนการ
ปรับปรุงด้านนโยบาย และกฎระเบียบมาพร้อมด้วย เพื่อให้การดำเนินการปรับปรุงโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้า Power Grids ในประเทศไทยเกิดประสิทธิภาพสูงสุด มีความสอดคล้องกันระหว่างหน่วยงานการไฟฟ้าที่เกี่ยวข้อง และสามารถนำแผน Grid Modernization นี้ ไปปฏิบัติสู่ระบบกำลังไฟฟ้าสีเขียว Green Electrical Power Systems ด้วยการใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy Sources เพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมให้เป็นจริงได้อย่างเป็นรูปธรรมจากนี้ไป ..
ปัจจุบัน พลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และ พลังงานหมุนเวียน Renewables ได้เข้ามาเป็นตัวแปรที่สำคัญต่อภาคพลังงาน Energy Sector เป็นอย่างมาก ส่งผลให้ในภาพรวมบริบทของพลังงานทางเลือก พลังงานหมุนเวียน ได้มีการเปลี่ยนแปลงไปอย่างมีนัยสำคัญ ไม่ว่าจะเป็นทั้งแง่ของบทบาทการผลิตกำลังไฟฟ้า ทิศทางของการเติบโต ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ตลอดจนในมิติของต้นทุนราคาที่ลดลงเรื่อยๆ ซึ่งบริบทดังกล่าวนี้ ย่อมสร้างผลกระทบทั้งเชิงบวก และเชิงลบต่อภาคการผลิตกำลังไฟฟ้า และการส่งจำหน่ายแจกจ่ายกำลังไฟฟ้าผ่านโครงข่ายระบบสายส่งอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ซึ่งเป็นประเด็นหลักสำคัญที่ภาครัฐ และผู้กำกับดูแลระบบไฟฟ้าทั่วโลก ให้ความสนใจเป็นอย่างมาก ..
แนวโน้มการปรับปรุงโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้า Modernizing the Electrical Grids or Power Grids ให้ฉลาดขึ้น หรือการติดตั้งระบบ Smart Grids & Microgrids โดยรับกำลังไฟฟ้าหลักจากเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs ของแหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy Sources ที่กระจายอยู่หลาย ๆ แหล่งในพื้นที่ หรือจากแหล่งพลังงานสะอาดสีเขียวรูปแบบแยกย่อยในครัวเรือน พร้อมระบบจัดเก็บพลังงาน Energy Storage ขนาดต่างๆ รวมทั้งการขยายตัวของระบบ Smart Microgrids ที่เล็กลงไปรูปแบบกระจายนั้น พบสัญญาณของการเติบโตขึ้นอย่างต่อเนื่องด้วยความเร่ง และจากนี้เป็นต้นไป คาดหมายได้ว่า พวกมันกำลังกลายเป็นมาตรฐาน โอกาสทางธุรกิจ และทิศทางหลักการพัฒนาด้านพลังงานสะอาดในอนาคตของทั่วโลกให้สำเร็จได้ในที่สุด ..
……………………………………..
คอลัมน์ : Energy Key
By โลกสีฟ้า ..
สนับสนุนคอลัมน์ โดย E@ บริษัท พลังงานบริสุทธิ์ จำกัด (มหาชน)
ขอบคุณเอกสารอ้างอิง :-
What Is Green Power? | US EPA :-
Massive Global Growth of Renewables to 2030 is Set to Match Entire Power Capacity of Major Economies Today, Moving World Closer to Tripling Goal | IEA :-
Green Energy is Set to Match the World’s Growing Electricity Demand | IEA Report :-
https://www.weforum.org/stories/2024/02/green-energy-electricity-demand-growth-iea-report
100% Clean Electricity by 2035 Study | NREL :-
https://www.nrel.gov/analysis/100-percent-clean-electricity-by-2035-study.html
The 10 Countries that Produce the World’s Cleanest Electricity | Energy Monitor :-
Research Seeks a Green Transformation of the Electric Grid | News.vt.edu :-
https://news.vt.edu/articles/2024/05/eng-ece-going-green-transforming-electric-grid.html
Global Green Power Market | Precedence Research :-
https://www.precedenceresearch.com/green-power-market
Microgrid Market Size, Share, and Trends 2024 to 2033 | Precedence Research :-
https://www.precedenceresearch.com/microgrid-market
Smart Grid : Grid Integration | Redefining What’s Possible for Renewable Energy : Grid Integration :-
https://photos.app.goo.gl/mbPfPsr1tg3oXSmN6
Microgrid : A Self – Sufficient Energy System :-
https://photos.app.goo.gl/9URnykC92FN5c6iB7
Electrical Grid or Power Grid | Promising Growth Opportunities :-
