Battery Energy Storage Systems : BESS Back up for Renewable Energy Sources
“…การถือกำเนิดของเทคโนโลยี “แบตเตอรี่ขนาดใหญ่ Big Battery” ทำให้การจัดการกับความท้าทายสำคัญสำหรับพลังงานสีเขียว Green Energy ที่ผันแปรไม่สม่ำเสมอของแหล่งพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานคลื่น และพลังงานลมนั้น เป็นไปได้ ..”
ตั้งแต่ปี 2562 เป็นต้นมา การจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Energy Storage Systems : BESS มีราคาถูกกว่าพลังงานไฟฟ้าจากเครื่องยนต์กังหันก๊าซ Gas Turbine Engine สำหรับการใช้งานนานถึงสองชั่วโมง .. ปัจจุบัน ระบบจัดเก็บกำลังไฟฟ้าด้วยชุดแบตเตอรี่ BESS ขนาดต่าง ๆ ที่มีใช้งานอยู่ทั่วโลก รวมประมาณ 365 GWh ซึ่งพวกมันกำลังเติบโตขึ้นอย่างรวดเร็วมาก .. ต้นทุนกำลังผลิตไฟฟ้าบนระบบสายส่งไฟฟ้า Electrical Grid ที่ปรับระดับให้เสถียรจากระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Packs ลดลงอย่างรวดเร็ว โดยลดลงครึ่งหนึ่งในเวลาเพียงสองปีเศษเหลืออยู่ที่เพียง 150 เหรียญสหรัฐฯ ต่อ MWh ในปี 2563 และกำลังลดลงอีกจากนี้ไป ..
คาดหมายว่า กำลังผลิตไฟฟ้า และขนาดความจุของระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Energy Storage Systems : BESS ทั่วโลก จะพุ่งสูงอยู่ที่ค่าความจุมากกว่า 2 TWh ภายในปี 2576 ..
สำหรับปัจจุบัน และอนาคตระบบพลังงานสะอาดนั้น หนึ่งในเทคโนโลยีสำคัญที่มีอิทธิพลอย่างมากต่อคุณภาพชีวิต และไม่สามารถประเมินค่าได้ คือ เทคโนโลยีแบตเตอรี่ Battery Technology ด้วยรูปแบบ และขนาดที่หลากหลายซึ่งมีใช้งานกันอย่างกว้างขวาง .. ไม่ว่าจะเป็นแบตเตอรี่กรดตะกั่ว Lead-Acid Batteries บนรถยนต์ของผู้คน แบตเตอรี่ลิเธี่ยมไอออน Lithium Ion Batteries ที่ให้พลังงานแก่โทรศัพท์มือถือ ยานยนต์ไฟฟ้า หรือแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม Nickel-Cadmium Batteries สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้า ที่อยู่อาศัย สถานที่ทำงาน โรงงานอุตสาหกรรม และอื่น ๆ อีกมากมาย .. แบตเตอรี่ Batteries สามารถให้พลังงานที่จำเป็นต่อการใช้งานในโลกสมัยใหม่ได้เป็นอย่างดีปราศจากข้อสงสัย ..
ชุดแบตเตอรี่ขนาดใหญ่บนโครงข่ายระบบสายส่ง Grid-Scale Battery Energy Storage เชื่อมต่อกับแหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy : RE สามารถทำให้เชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels ตกยุคไปได้อย่างเฉียบขาด ..
สถานีพลังงานไฟฟ้าแบตเตอรี่ Battery Storage Power Station เป็นรูปแบบหนึ่งของระบบจัดเก็บพลังงานที่ใช้กลุ่มของชุดแบตเตอรี่บรรจุไว้ใน Containers ในลักษณะชุดอุปกรณ์สำเร็จรูป Modular Packs จัดวางเรียงรายบนพื้นที่ขนาดใหญ่เพื่อจัดเก็บพลังงานไฟฟ้า Group of Batteries to Store Electrical Energy บนโครงข่ายระบบสายส่ง หรือ Smart Grid กำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นมาก .. ชุดแบตเตอรี่ Battery Packs คือ แหล่งพลังงานที่ส่งจ่ายกำลังไฟฟ้าได้รวดเร็วที่สุดบนโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้า และมักถูกใช้เพื่อทำให้ระบบในภาพรวมเกิดความเสถียร เนื่องจากระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Energy Storage Systems : BESS สามารถเปลี่ยนจากโหมด Standby ไปเป็นการส่งจ่ายพลังงานเต็มโหลดสูงสุดได้ภายในเวลาเพียงเศษเสี้ยวของวินาที Milliseconds เพื่อจัดการกับปัญหาความล้มเหลวของโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้า ..
ระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Energy Storage System : BESS คือ อะไร และทำงานอย่างไร ..
ปัจจุบัน การใช้งานระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Energy Storage System : BESS ขนาดใหญ่นั้น สามารถพบเห็นได้ทั่วโลก รวมถึงในสหรัฐฯ ออสเตรเลีย สหราชอาณาจักร ญี่ปุ่น จีน และอีกในหลายประเทศ ด้วยกำลังไฟฟ้า และขนาดความจุที่หลากหลาย .. BESS จึงมีขนาดที่แตกต่างกันไปตั้งแต่อุปกรณ์ในครัวเรือนขนาดเล็ก Small-Sized Household Devices จนถึงระบบจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่ Large-Scale Systems ที่ใช้สำหรับโรงไฟฟ้า โครงข่ายระบบสายส่ง เพื่อขับเคลื่อนเมืองทั้งเมือง ระบบสาธารณูปโภค และการประยุกต์ใช้งานในภาคอุตสาหกรรม Industrial Applications ..
ระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ BESS มีความสำคัญต่อการนำรูปแบบโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานในรูปแบบกระจาย De-Centralized Power Infrastructure Models มาใช้มากขึ้น .. ความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วที่ประสบความสำเร็จภายในพื้นที่เทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Storage Technology ได้เพิ่มขนาดความจุใช้งานที่สำคัญยิ่งให้กับรูปแบบการผลิตกำลังไฟฟ้าหมุนเวียน Renewable Power Generation Models in Commercial & Utility Scale ในระดับยูทิลิตี้ขนาดใหญ่เชิงพาณิชย์ได้อย่างยอดเยี่ยม ..
การผสานรวมเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น อินเวอร์เตอร์ Inverters, ส่วนควบคุม Control Components, เซ็นเซอร์ Sensors และชุดแบตเตอรี่หลายโมดูล Multiple Battery Modules ช่วยให้ BESS สามารถจัดเก็บประจุไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์ Solar PV Array และกังหันลม Wind Turbines ที่เชื่อมต่อไว้ได้อย่างพอเพียง เพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่เหมาะสมที่สุด และดำเนินการปล่อยคายพลังงานดังกล่าวในช่วงระยะเวลาที่มีการใช้พลังงานปริมาณสูงสุด หรือ High-Energy Consumption Periods บนระบบสายส่ง และเครือข่ายระบบไฟฟ้าได้อย่างมั่นใจ ..
ดังนั้น เทคโนโลยีจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Energy Storage System : BESS Technology จึงให้คุณค่าที่สำคัญยิ่งแก่ Microgrids, Smart Grids และ Stand Alone Power Systems : SAPs ทำให้มั่นใจได้ถึงการส่งจ่ายกระจายพลังงานที่เก็บไว้ได้อย่างสม่ำเสมอทั้งกลางวัน และกลางคืน ..
ระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Energy Storage System : BESS คือ ระบบพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ชุดแบตเตอรี่ Battery Packs เชื่อมต่อไว้ เพื่อจัดเก็บพลังงาน และส่งจ่ายพลังงานไปยังโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าให้แก่ผู้บริโภค ซึ่งรวมถึงการทำหน้าที่เสมือน Uninterruptible Power Source : UPS ในกรณีไฟฟ้าดับฉุกเฉิน หรือเมื่อในพื้นที่ใช้ระบบผลิต และส่งจ่ายพลังงานไฟฟ้าหลักมาจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy Sources ที่ผันแปรไม่สม่ำเสมอรูปแบบกระจาย เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ Solar Energy และสถานีพลังงานลม หรือ คลื่น Wind or Tidal Power Stations เป็นต้น ..
ปกติโดยทั่วไป ระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ BESS ได้นิยามกันไว้ว่า พวกมัน คือ ระบบจัดเก็บพลังงานประเภทหนึ่งที่ใช้ชุดแบตเตอรี่ Battery Packs เพื่อจัดเก็บ และกระจายพลังงาน Store & Distribute Energy ในรูปของกำลังไฟฟ้า ..
ระบบเหล่านี้ มักใช้งานบนโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้า สถานีไฟฟ้า และในการใช้งานอื่น ๆ เช่น ในครัวเรือน ยานพาหนะไฟฟ้า การติดตั้งพลังงานลม และลมพลังงานแสงอาทิตย์ Wind & Solar Power Installations บนอาคาร รวมทั้งบ้านอัจฉริยะ Smart Homes ..
ในระดับพื้นฐานที่สุดของระบบ BESS นั้น จะประกอบขึ้นด้วยแบตเตอรี่อย่างน้อยหนึ่งหน่วย หรือมากกว่าที่จัดเก็บพลังงานไฟฟ้าไว้ใช้ในภายหลัง .. พลังงานไฟฟ้าที่จัดเก็บไว้นี้ สามารถดึงมาใช้เมื่อจำเป็น เพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานที่หลากหลายในการใช้งานที่แตกต่างกันได้ ..
BESS ยังสามารถมอบข้อได้เปรียบเหนือระบบจัดเก็บพลังงานอื่น ๆ รวมถึงประสิทธิภาพ และความยืดหยุ่นที่มากขึ้น เวลาตอบสนองที่เร็วขึ้น รวมทั้งสามารถส่งจ่ายพลังงานให้กับเครื่องมือ หรืออุปกรณ์ไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ ด้วยต้นทุนโดยรวมที่ลดลงเรื่อย ๆ ..
ชุดแบตเตอรี่เหล่านี้ อาจถูกชาร์จโดยใช้กำลังไฟฟ้าส่วนเกินที่เกิดจากพลังงานลม หรือโซลาร์ฟาร์ม เป็นต้น หรือโดยการเชื่อมต่อโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้า, Microgrids, Smart Grids และ/หรือ Stand Alone Power Systems : SAPs ในช่วงเวลาที่มีความต้องการพลังงานต่ำ .. ทั้งนี้ เมื่อชุดแบตเตอรี่ชาร์จประจุเต็มขนาดความจุแล้ว พวกมันจะเก็บกำลังไฟฟ้าไว้จนกว่าจะจำเป็นต้องใช้ ..
ระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ BESS ให้ประโยชน์ได้มากกว่าแบตเตอรี่มาตรฐาน Standard Battery ทั่วไป .. พวกมันอัดแน่นไปด้วยเทคโนโลยีเชิงระบบที่ช่วยให้การจับประจุ จัดเก็บ และปล่อยคายประจุได้ ซึ่งเทคโนโลยีทั่วไปที่ใช้ในระบบ BESS จะประกอบขึ้นด้วย เช่น อินเวอร์เตอร์ Inverters, ส่วนการควบคุม Control Components, เซนเซอร์ Integrated Sensors และชุดโมดูลแบตเตอรี่ Multiply Battery Modules เป็นต้น ..
อินเวอร์เตอร์ Inverters หรือ Power Conversion System : PCS คือ อุปกรณ์ที่แปลงไฟฟ้ากระแสตรง Direct Current : DC ให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ Alternating Current: AC และไฟฟ้ากระแสสลับ หรือ AC คือ ประเภทของกำลังไฟฟ้ามาตรฐานที่ใช้ในบ้านเรือน ชุมชน และภาคธุรกิจ .. ในขณะที่ ส่วนควบคุมของ BESS Control Components หรือระบบบริหารจัดการพลังงาน Energy Management System : EMS จะควบคุมการชาร์จ และการคายประจุของชุดแบตเตอรี่ รวมทั้งการไหลของกำลังไฟฟ้าเข้า และออกจากโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้า, Microgrids, Smart Grids และ/หรือ Stand Alone Power Systems : SAPs อย่างเหมาะสมตามสถานการณ์ความต้องการกำลังไฟฟ้าของผู้บริโภคบนเครือข่ายในพื้นที่ ..
เซ็นเซอร์ ที่ผนวกรวมไว้ในตัวระบบ Integrated Sensors จะตรวจ และสอบทาน ประสิทธิภาพ และเงื่อนไขของ BESS โดยให้ข้อมูลที่มีค่า เพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ BESS .. ทั้งนี้ ระบบ BESS โดยรวมจะประกอบไปด้วยชุดของแบตเตอรี่หลายตัวต่ออนุกรม หรือต่อขนานกันไว้ ในรูปแบบโมดูลสำเร็จรูป เพื่อให้สามารถทำงานร่วมกันสำหรับการจัดเก็บ และปล่อยคายพลังงานไฟฟ้าออกไป เมื่อต้องการได้เป็นอย่างดี ..
นอกจากนั้น ระบบ BESS ยังขึ้นอยู่กับฟังก์ชันการทำงาน และสภาพการใช้งาน ซึ่งสามารถผนวกรวมระบบความปลอดภัยต่าง ๆ ติดตั้งไว้พร้อมด้วย เช่น ระบบควบคุมอัคคีภัย Fire Control System, เครื่องตรวจจับควัน Smoke Detector, ระบบควบคุมอุณหภูมิ Temperature Control System, ระบบทำความเย็น ทำความร้อน และระบบระบายอากาศ Cooling, Heating & Ventilation รวมทั้งระบบปรับอากาศ Air Conditioning Systems เป็นต้น ..
ระบบความปลอดภัย Safety Systems คือ ส่วนสำคัญในการเฝ้าตรวจ และควบคุม Monitoring & Control Units ด้วยตัวของระบบเอง ที่ให้เงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการทำงานอย่างปลอดภัยสำหรับ Battery Energy Storage System : BESS ด้วยข้อมูลพารามิเตอร์ และมาตรการตอบสนองต่อเหตุฉุกเฉินรูปแบบต่าง ๆ เพื่อให้มั่นใจว่า ระบบจะทำงานได้อย่างปลอดภัยด้วยประสิทธิภาพ และเสถียรภาพที่เหมาะสมต่อเนื่องยาวนานเพียงพอตามที่ได้ออกแบบไว้ ..
รูปแบบ และประเภทของระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Types of Battery Energy Storage System : BESS สำหรับแหล่งพลังงานทางเลือก ..
ระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ BESS มีอยู่หลากหลายประเภทขึ้นอยู่กับความต้องการ และความชื่นชอบของผู้ใช้งาน .. ทั้งนี้ รูปแบบตัวชุดแบตเตอรี่อันเป็นที่นิยมในตลาดทั่วไป ได้แก่ แบตเตอรี่ลิเธี่ยมไอออน Lithium-Ion Batteries, แบตเตอรี่ตะกั่วกรด Lead-Acid Batteries, แบตเตอรี่ไหล Flow Batteries และฟลายวีล Flywheels เป็นต้น .. แต่ละประเภทมีข้อดี และข้อเสียในด้านประสิทธิภาพ อายุการใช้งาน ต้นทุน และปัจจัยอื่น ๆ ที่แตกต่างกันออกไป ..
ปัจจุบัน แบตเตอรี่ลิเธี่ยมไอออน Lithium-Ion Batteries คือ หนึ่งในประเภทที่ได้รับความนิยมมากที่สุดของ BESS มีความหนาแน่นของพลังงานสูง และค่อนข้างเบา ทำให้ขนส่งเคลื่อนย้าย และติดตั้งได้ง่าย .. ขณะที่ แบตเตอรี่กรดตะกั่ว Lead-Acid Batteries คือ BESS อีกประเภทหนึ่งที่ถูกเลือกนำมาใช้งานในอดีตมาก่อนแม้ในปัจจุบัน ซึ่งโดยทั่วไปแล้ว จะมีราคาถูกกว่าแบตเตอรี่ลิเธี่ยมไอออน Lithium-Ion Batteries อยู่ค่อนข้างมาก แต่มีอายุการใช้งานที่สั้นกว่า และมีประสิทธิภาพไม่ดีเท่า ..
อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ไหล Flow Batteries คือ แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ ซึ่งอิเล็กโทรไลต์ Electrolyte ที่เป็นของเหลวจะไหลผ่านเซลล์ไฟฟ้าเคมีตั้งแต่หนึ่งถังขึ้นไป และถือเป็น BESS ประเภทใหม่ล่าสุดที่มีอายุการใช้งานยาวนานกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรด หรือลิเธี่ยมไอออนแบบดั้งเดิม Traditional Lead-Acid or Lithium-Ion Batteries อย่างมาก ..
แบตเตอรี่ไหล Flow Battery ขนาดใหญ่ ขับเคลื่อนเมืองทั้งเมืองได้ .. พวกมัน ทำงานด้วยการจัดเก็บพลังงานไว้ในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ To Store Energy in an Electrolyte Solution ซึ่งสามารถออกแบบ และกำหนดขนาดความจุกำลังไฟฟ้าของชุดแบตเตอรี่ตามความต้องการได้อย่างง่ายดายด้วยการเพียงเพิ่ม หรือลดปริมาณสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่จัดเก็บไว้ในถัง หรือเพิ่มลดจำนวนถังเก็บ หมายถึง ขนาดความจุของชุดแบตเตอรี่นั้น ขึ้นอยู่กับปริมาตรของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ Electrolyte Solution ..
ระบบจัดเก็บ “พลังงานล้อมู่เล่” ช่วยแรง หรือ Flywheel คือ ระบบจัดเก็บพลังงาน Energy Storage System : ESS อีกรูปแบบหนึ่งที่ใช้พลังงานจลน์ในการจัดเก็บ และปล่อยกระแสไฟฟ้า .. โดยทั่วไป Flywheels เหมาะสมที่จะใช้สำหรับการจัดเก็บพลังงานระยะสั้น ๆ หรือการรองรับการกระชากของพลังงานในพริบตา เช่น การปรับระดับโหลดสูงสุดอย่างรวดเร็ว หรือการผลิตพลังงานสำรอง Backup Power Generation ด้วยเวลาในการตอบสนองการจัดเก็บ และปล่อยคายพลังงานได้รวดเร็วอย่างยิ่ง วงจรชีวิตที่ยาวนาน ค่าบำรุงรักษาต่ำ และประสิทธิภาพพลังงานสูง ประมาณ 90-95% แต่ต้นทุนเริ่มต้นอาจสูงลิ่ว ..
ประเด็นที่สำคัญของระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ หรือ Battery Energy Storage System : BESS นั้น พบว่า พวกมัน คือ คำตอบ และข้อไขการจัดเก็บพลังงานประเภทหนึ่งที่สามารถให้พลังงานสำรองสำหรับไมโครกริด Micro Grids และช่วยในการปรับระดับโหลด รวมทั้งรองรับระบบพลังงานไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนบนโรงไฟฟ้า และโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้าได้อย่างยอดเยี่ยม ..
ระบบ BESS มีหลากหลายประเภทขึ้นอยู่กับความต้องการ และความชื่นชอบของผู้คน ซึ่งรวมถึงแบตเตอรี่ลิเธี่ยมไอออน Lithium-Ion Batteries, แบตเตอรี่ตะกั่วกรด Lead-Acid Batteries, แบตเตอรี่ไหล Flow Batteries และฟลายวีล Flywheels .. ข้อได้เปรียบบางประการ เช่น ความสามารถในการจัดเก็บพลังงานส่วนเกินที่เกิดจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน Renewable Sources เช่น พลังงานลม หรือโซลาร์ฟาร์ม Wind or Solar Farms .. แต่ก็มีข้อเสียบางประการ เช่น ค่าใช้จ่ายล่วงหน้าที่สูงกว่า และปัญหาที่อาจเกิดขึ้นกับประสิทธิภาพ หรืออายุการใช้งาน ..
ในการเลือกระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Energy Storage System : BESS ที่เหมาะกับความต้องการของผู้คนนั้น สิ่งสำคัญ คือ ต้องคำนึงถึงต้นทุน Cost, ประสิทธิภาพ Efficiency, และความน่าเชื่อถือ Reliability เมื่อจะต้องทำการตัดสินใจ ..
คาดการณ์ตลาดระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ทั่วโลก The Global Battery Energy Storage System Market ..
ขนาดธุรกิจในตลาดระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ทั่วโลก The Global Battery Energy Storage System Market มีมูลค่า 8.4 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2564 และคาดว่าจะสูงแตะระดับ 51.7 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2574 .. ทั้งนี้ คาดหมายว่า อัตราเติบโตเฉลี่ยต่อปี Compound Annual Growth Rate: CAGR หมายถึง อัตราผลตอบแทนสำหรับตลาดระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ทั่วโลก The Global Battery Energy Storage System Market ที่เติบโตจากยอดดุลเริ่มต้นไปถึงยังยอดดุลสิ้นสุด รวมสมมติฐานว่ากำไรจะถูกนำกลับมาลงทุนหมุนเวียนใหม่ทุกสิ้นปีของช่วงอายุการลงทุนอยู่ที่ค่า CAGR 20.1% ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ ปี 2565-2574 ..
ระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Energy Storage System : BESS คือ อุปกรณ์ไฟฟ้าเคมี Electrochemical Device ที่ชาร์จประจุ หรือรวบรวมพลังงานไฟฟ้าส่วนเหลือเกินจากระบบสายส่ง หรือโรงไฟฟ้า แล้วปล่อยพลังงานนั้นในภายหลัง เพื่อให้บริการไฟฟ้า ส่งจ่ายกำลังไฟฟ้า หรือบริการบนสายส่งอื่น ๆ เมื่อจำเป็น .. การจัดเก็บกำลังไฟฟ้าด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Storage เป็นเทคโนโลยีสำคัญที่สามารถเพิ่มความยืดหยุ่นของระบบไฟฟ้า Enhance Power System Flexibility และเปิดใช้งานการหลอมรวมพลังงานหมุนเวียนในระดับสูง Enable High Levels of Renewable Energy Integration ..
ระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่สมัยใหม่ มักจะมีอินเวอร์เตอร์ในตัว และระบบควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ที่ทำให้ติดตั้งได้ง่าย ไม่ต้องบำรุงรักษาเป็นส่วนใหญ่ และผู้ใช้งานไม่ต้องใช้ความพยายาม หรือความเชี่ยวชาญใด ๆ .. BESS มีการใช้งานที่หลากหลายสำหรับวัตถุประสงค์เชิงพาณิชย์ และที่อยู่อาศัย .. การใช้งานเชิงพาณิชย์รวมถึงการใช้งานเมื่อโหลดสูงสุด การเปลี่ยนโหลด การสำรองพลังงานฉุกเฉิน และการให้บริการบนโครงข่ายระบบสายส่งต่าง ๆ การใช้งานในที่อยู่อาศัยรวมถึงการบริโภคเอง เครือข่ายระบบไฟฟ้าในครัวเรือนนอกระบบสายส่งแยกเดี่ยว และการทำหน้าที่เป็นระบบสำรองฉุกเฉิน เป็นต้น ..
อย่างไรก็ตาม ค่าใช้จ่ายในการลงทุนเริ่มต้นที่สูงซึ่งจำเป็นสำหรับการติดตั้งระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Energy Storage Systems : BESS อาจกำลังขัดขวางการเติบโตของตลาด .. ในทางตรงกันข้าม จำนวนโครงการระบบไฟฟ้าในชนบทที่เพิ่มขึ้น และกระจายออกไปอย่างรวดเร็วทั่วโลก, พัฒนาการของระบบควบคุมที่ง่าย สะดวก และก้าวหน้ามากขึ้น, ความต้องการพลังงานไฟฟ้าที่สูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง รวมทั้งการผลิตกำลังไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนสะอาดสีเขียวที่เพิ่มขึ้น และการลดลงของราคาแบตเตอรี่ลิเธี่ยมไอออน Lithium-Ion Batteries คาดว่าจะสร้างโอกาสมหาศาลสำหรับการใช้งานระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Energy Storage System ในอนาคตอันใกล้นี้ ..
ปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการเติบโตของส่วนแบ่งในตลาดระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ BESS ได้แก่ ความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับระบบจัดเก็บพลังงานบนโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้า และแหล่งพลังงานทางเลือก เนื่องจากการปรับปรุงระบบสายส่งให้ทันสมัย และชาญฉลาดขึ้นอย่างต่อเนื่อง .. นอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วสู่การผลิตพลังงานคาร์บอนต่ำ คาดว่าจะช่วยผลักดันโอกาสทางการตลาด .. อย่างไรก็ตาม แม้ว่าค่าใช้จ่ายในการลงทุนเริ่มต้นที่สูง อาจขัดขวางการเติบโตของตลาด แต่จำนวนโครงการระบบไฟฟ้าเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy Sources ในชนบทรูปแบบกระจายที่เพิ่มขึ้นทั่วโลก กำลังเสนอโอกาสที่เป็นไปได้สำหรับการเติบโตของตลาดระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Energy Storage System Market ในช่วงระยะเวลาคาดการณ์ ..
สรุปส่งท้าย ..
BESS คือ ระบบจัดเก็บพลังงาน Energy Storage Systems : ESS ที่จับพลังงานจากแหล่งต่าง ๆ สะสมพลังงานเหล่านี้ และจัดเก็บไว้ในชุดแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ สำหรับการใช้งานในภายหลัง หากความต้องการเกิดขึ้น พลังงานเคมีไฟฟ้า Electrochemical Energy จะถูกปล่อยคายออกจากแบตเตอรี่ และส่งจ่ายให้กับบ้าน ครัวเรือน ยานพาหนะไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs ภาคอุตสาหกรรม และสิ่งอำนวยความสะดวกเชิงพาณิชย์อีกมากมายได้อย่างยอดเยี่ยม ..
โรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน Renewable Power Plants จำต้องมีระบบจัดเก็บพลังงาน Energy Storage Systems : ESS เช่น ชุดแบตเตอรี่ Batteries รูปแบบต่างๆ เป็นต้น ติดตั้งไว้พร้อมด้วย .. หลายคนยังคงกังวลว่า การมาถึงของระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Energy Storage Systems : BESS จะนำไปสู่การสูญเสียบทบาทหลักของรูปแบบการผลิต และส่งจ่ายกำลังไฟฟ้าแบบเดิม ๆ โดยเฉพาะโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ .. แต่ในความจริงแล้ว กลับเป็นเรื่องที่ตรงข้ามกับความกังวลดังกล่าวอย่างสิ้นเชิง เนื่องเพราะ ระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ BESS นั้น สามารถนำมาปรับใช้ได้กับโรงไฟฟ้าได้ทุกรูปแบบ ทุกขนาด ในระบบการผลิต ส่งจ่าย และระบบการบริโภคกำลังไฟฟ้า รวมทั้งสามารถเชื่อมต่อกับโครงข่ายระบบสายส่งหลัก Power Grid และระบบสายส่งย่อย Micro Grid รวมถึง Smart Grid ที่ชาญฉลาดกว่าได้ ..
ทั้งนี้ เมื่อผนวกรวมกับระบบเครือข่ายการผลิตพลังงานไฟฟ้ารูปแบบกระจาย Distributed Power Generation หรือระบบเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPP มาใช้ประกอบผสมผสานกันด้วยแล้ว ศักยภาพในการบริหารจัดการ การให้บริการ การบริโภค รวมทั้งผู้บริโภคส่วนหนึ่งจะแสดงบทบาทเป็นผู้ผลิตด้วย ส่งผลให้การพึ่งพาแหล่งพลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิลที่เป็นน้ำมัน แก๊สธรรมชาติ และถ่านหิน จะลดลงอีกมาก และเมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าไปอีกระดับ กับราคาพลังงานทางเลือกที่ลดลงเรื่อย ๆ มนุษยชาติ อาจไม่จำเป็นต้องใช้น้ำมันเชื้อเพลิงที่กลั่นมาจากน้ำมันดิบใต้เปลือกโลกอีกต่อไปได้สำเร็จในที่สุด ..
ด้วยเหตุนี้ ไม่ใช่แค่เพียงฝั่งผู้ผลิตที่ได้ประโยชน์จาก BESS ทางฝั่งผู้ใช้ไฟฟ้าไม่ว่าจะเป็นชุมชน โรงงาน อาคารสถานที่ทำงาน หรือแม้กระทั่งที่พักอาศัย ในครัวเรือน ตึกสูง รวมไปถึงยานยนต์ที่ใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ ก็สามารถติดตั้ง BESS ไว้จัดเก็บพลังงานได้ หรือหากผู้บริโภคมีแหล่งพลังงานหมุนเวียนเป็นของตัวเอง อย่างเช่น โซลาร์เซลล์ Solar PV และพลังงานลม Wind Power ก็สามารถติดตั้งระบบจัดเก็บพลังงาน BESS ที่เป็นชุดแบตเตอรี่ในครัวเรือนควบคู่กันไปได้เช่นกัน ..
ดังนั้น สิ่งที่สำคัญที่สุดต่อแผนการพัฒนาพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy : RE ของประเทศไทยนั้น หัวใจสำคัญอาจไม่ได้อยู่ที่แหล่งพลังงาน Energy Sources .. แหล่งพลังงานในประเทศมีมากมายเหลือเฟือ ประเทศไทย มีแสงแดดระดับสุดยอดเฉลี่ย 5-6 ชั่วโมงต่อวัน หรืออย่างน้อย 1,600 ชั่วโมงต่อปี แหล่งน้ำขนาดต่าง ๆ ปริมาณมหาศาลกระจายอยู่ในพื้นที่ มีน้ำฝนตกใส่ทั่วประเทศ ประมาณ 800,000 ล้าน ลบ.ม.ต่อปี และไทย คือ ชาติเกษตรกรรมที่มีศักยภาพ และความพร้อมในการพัฒนาแหล่งพลังงานชีวภาพ BioEnergy ในระดับแนวหน้าของโลก ..
แต่หัวใจสำคัญจริง ๆ ในการพัฒนาพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน พลังงานหมุนเวียน Renewable Energy : RE เพื่อให้เชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels ตกยุคไปได้อย่างเฉียบขาดนั้น กลับขึ้นอยู่กับ ‘การพัฒนาของไทยเกี่ยวกับแบตเตอรี่ Batteries และ Energy Storage System รวมทั้งระบบการจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่’ .. ทั้งนี้ ประเด็นที่ท้าทายที่สุด และถือเป็นปัจจัยความสำเร็จสุดยอด ที่จะก้าวข้ามอุปสรรคในเรื่องการพัฒนาพลังงานที่ยั่งยืนของไทย ได้แก่ ‘การผลิต Lithium Ion Batteries, Sodium Ion Batteries และ Graphene รวมทั้ง Solid State Batteries รูปแบบต่างๆ ด้วยเทคโนโลยีล่าสุดนั้น จะต้องให้เกิดขึ้นในประเทศไทย’ ซึ่งมิใช่เพียงแนวคิดการประกอบ หรือการผลิตทำตลาดเพียงรถยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs ที่ประเทศไทยมีขีดความสามารถที่จะดำเนินการได้อยู่ก่อนแล้วเท่านั้น ..
ดังนั้น การจัดหา การสร้างระบบจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่ Utility-Scale Energy Storage ด้วยการนำแบตเตอรี่หลายตัวมาต่อขนาน เป็น Batteries Packs ในลักษณะของก้อนแบตเตอรี่โทรศัพท์มือถือตัวเล็ก ๆ หลาย ๆ ตัวต่อขนานเชื่อมกันขนาดใหญ่เท่าอาคาร หรือจัดวางไว้ในตู้คอนเทนเนอร์หลายตู้เรียงกัน ก็จะได้ ‘สถานีจ่ายกำลังไฟฟ้าด้วยระบบจัดเก็บพลังงาน BEES’ ที่ให้บริการแก่เมือง และชุมชนขนาดใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ หรืออาจเป็นตู้ เป็นกล่องไม่ใหญ่นัก เพื่อรองรับการจัดเก็บพลังงานทางเลือกที่กระจายติดตั้งตามบ้าน ที่ทำงาน หรือโรงงานอุตสาหกรรมในอนาคต เช่น ชุดแบตเตอรี่ Batteries Packs สำหรับการจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าจาก Solar Panel บนหลังคาบ้าน หรือ Solar Farm ในชุมชน เป็นต้นนั้น จะกลายเป็นทิศทางในอนาคต ทั้งนี้มีตัวอย่างให้เห็นแล้วในหลายประเทศ ซึ่งได้รับการคาดหมายว่า นี่คือ ทิศทางที่สอดคล้องกับตลาดในประเทศไทยที่กำลังขยายตัวไปอย่างรวดเร็ว และมั่นคง เช่นกันด้วยนั่นเอง ..
ความต้องการแบตเตอรี่ลิเธี่ยมไอออน Lithium Ion Batteries, แบตเตอรี่โซเดียมไอออน Sodium Ion Batteries และ Solid State Batteries รุ่นใหม่ ๆ โดยเฉพาะในตลาดยานยนต์ไฟฟ้า EVs เพียงอย่างเดียว คาดการณ์ไว้ว่า ใน 15 ปีข้างหน้า ปริมาณความต้องการทั่วโลกจะขยายตัวถึง 100 เท่า ในขณะที่ราคาจะลดลงประมาณ 3 เท่า นี่ยังไม่รวมมูลค่าการตลาดจากระบบจัดเก็บพลังงานขนาดกลาง ขนาดใหญ่ อื่น ๆ ด้วยชุดแบตเตอรี่ในรูปแบบ Battery Energy Storage System : BEES ที่ติดตั้งตามบ้านเรือน ในครัวเรือน ที่อยู่อาศัย ชุมชน สถานที่ทำงาน โรงงานอุตสาหกรรม และโครงข่ายระบบสายส่ง ซึ่งรวมถึง Microgrids และ Smart Grids ด้วยซ้ำ .. การเพิ่มขีดความสามารถการแข่งขันของชาติด้วยการสร้าง และผลิตระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Energy Storage Systems : BEES ให้เกิดขึ้นในประเทศ จึงเป็นหนึ่งในกุญแจสำคัญสำหรับเพิ่มความแข็งแกร่งทางเศรษฐกิจของไทยในเวทีตลาดโลกได้อย่างแน่นอนไม่มีข้อสงสัย ..
…………………………………..
คอลัมน์ : Energy Key
By โลกสีฟ้า ..
สนับสนุนคอลัมน์ โดย E@ บริษัท พลังงานบริสุทธิ์ จำกัด (มหาชน)
ขอบคุณเอกสารอ้างอิง :-
Battery Energy Storage Systems | CPS National :-
BESS | Battery Energy Storage System | Backup for Renewable Energy Sources :-
https://solutions.mhi.com/power/decarbonization-technology/bess-battery-energy-storage-system/
Duke Energy: Lithium – Ion would still be Technology of Choice for 7.3 Hour BESS Today | Solar Media Ltd :-
What is a BESS: Battery Energy Storage System & How Does it Work? :-
https://hackernoon.com/what-is-a-bess-battery-energy-storage-system-and-how-does-it-work
What’s Next for BESS – an Important Link in the Renewables Chain | Marsh LTD :-
Queensland’s Biggest Battery Reaches Full Commercial Operations | PV Magazine :-
Global Cumulative Stationary BESS Capacity to Exceed 2 TWh by 2033 | IDTechEx :-
New Battery Technologies That Could Change Everything :-
https://photos.app.goo.gl/fr4TAJbn8HB4tZny8
Long – Duration Energy Storage Technologies :-
https://photos.app.goo.gl/pTBnnVx21uvVvZEV6
City – Sized Batteries & Batteries Power Station :-
