วันอังคาร, มีนาคม 9, 2021
No menu items!
หน้าแรก COLUMNISTS ‘พลังงานทดแทนนอกระบบสายส่ง’ Stand Alone Power System
- Advertisment -

‘พลังงานทดแทนนอกระบบสายส่ง’ Stand Alone Power System

ปัจจุบันประชากรในประเทศไทยมีอัตราการเข้าถึงไฟฟ้าถึงร้อยละ 98 แต่กำลังการผลิตพลังงานไฟฟ้าของไทยนั้น ไม่เคยเพียงพอ ..

ระบบพลังงานไฟฟ้าแบบ SAPS หรือ SPS หรือที่เรียกว่า แหล่งจ่ายไฟในพื้นที่ห่างไกล Remote Area Power Systems : RAPS .. เป็นระบบไฟฟ้านอกพื้นที่ให้บริการ สถานที่ที่ไม่มีระบบจำหน่ายไฟฟ้า ซึ่งหมายถึง ระบบจ่ายพลังงานไฟฟ้าที่แยกเดี่ยวออกมาเป็นเอกเทศ มิได้เชื่อมต่อกับโครงข่ายระบบสายส่ง ระบบจ่ายพลังงานสาธารณะ .. SAPS ทั่วไปยังหมายรวมถึงวิธีการผลิตพลังงานไฟฟ้า ระบบจัดเก็บพลังงาน และการควบคุม

โดยทั่วไปแหล่งพลังงานของระบบจ่ายไฟฟ้ารูปแบบนี้ จะเกิดขึ้นโดยวิธีใดวิธีหนึ่งต่อไปนี้ :

  • ระบบไฟฟ้า Solar PV โดยใช้แผงโซลาเซลล์
  • ระบบพลังงานไฟฟ้ากังหันลม
  • แหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพ
  • ระบบทำความร้อน และพลังงานรวมศูนย์ จากแสงอาทิตย์
  • เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำ
  • เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล เชื้อเพลิงชีวภาพ หรือพลังงานชีวมวล
  • เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริก Thermoelectric Generators : TEGs

ระบบพลังงานทดแทนนอกระบบสายส่ง หรือระบบพลังงานแบบแยกเดี่ยว

ปัจจุบันประชากรในประเทศไทยมีอัตราการเข้าถึงไฟฟ้าถึงร้อยละ 98 แต่กำลังการผลิตพลังงานไฟฟ้าของไทยนั้น ไม่เคยเพียงพอ อย่างไรก็ตามยังมีชุมชนอีกมากที่อยู่นอกระบบโครงข่ายไฟฟ้า ไม่สามารถเข้าถึงระบบสายส่งได้ เช่น เกาะในอ่าวไทย และทะเลอันดามัน หรือในพื้นที่ห่างไกล ป่าลึก พื้นที่เขาสูง ยอดเขา ยอดดอย หรือแม้แต่สถานีโทรคมนาคมในพื้นที่ห่างไกล ที่ไม่มีระบบสายส่ง จึงเป็นสถานที่ที่ต้องพึ่งพาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแยกเดี่ยวจากการเผาน้ำมันดีเซล  หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำขนาดต่าง ๆ จากน้ำตก ในลำธาร และลำห้วยในป่าเขา ไม่ว่าจะเป็นการปั่นไฟเพื่อใช้ในครัวเรือน หรือการพึ่งพาจากผู้ผลิต และการจ่ายไฟฟ้าของเอกชนที่ขายไฟฟ้าให้แก่ชุมชน

พื้นที่ห่างไกล พื้นที่สูง และเกาะแก่งเหล่านี้ ต้องเผชิญกับปัญหาการใช้ไฟฟ้าที่มีอยู่อย่างจำกัด ราคาสูง และไฟฟ้าตก หรือไฟฟ้าดับ โดยปกติเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากน้ำมันดีเซลทำงานได้เพียงวันละ 4-6 ชั่วโมง และการผลิตไฟฟ้าโดยเครื่องปั่นไฟนั้น มีต้นทุนค่าน้ำมันเชื้อเพลิงสูงมากเมื่อเทียบกับค่าไฟฟ้ามาตรฐานของประเทศ และบางครั้งชุมชนก็ไม่มีกำลังทรัพย์เพียงพอที่จะจ่ายได้ การจัดวางระบบพลังงานทดแทนแยกเดี่ยวในรูปแบบผสมผสาน Hybrid Stand Alone Power System : SAPS ในพื้นที่ห่างไกล จึงกลายเป็นความจำเป็น

โรงไฟฟ้า เปรียบเสมือนสัญลักษณ์ของความมั่นคงทางพลังงานสมัยใหม่ที่แทบทุกประเทศจำเป็นต้องมี ทว่าในหลายประเทศกลับมีปริมาณโรงไฟฟ้าและกำลังการผลิตไฟฟ้าไม่เพียงพอ ซึ่งประเทศไทยเองก็เป็นหนึ่งในนั้น สะท้อนให้เห็นถึงความต้องการที่มากขึ้นของประชาชน และปริมาณสาธารณูปโภคพื้นฐานสำคัญที่สวนทางกันในปัจจุบัน

ระบบไมโครกริด หรือเครือข่ายการจ่ายไฟฟ้าแบบผสมผสานระหว่าง แหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน พลังงานหมุนเวียน และน้ำมันดีเซล ที่เรียกว่า ไฮบริดกริด หรือ Smart Grid จะช่วยให้ชุมชนที่อยู่นอกระบบโครงข่ายระบบสายส่ง ให้สามารถเข้าถึงพลังงานไฟฟ้าได้มากขึ้น  และยังแก้ปัญหาเรื่องราคา และความไม่เสถียรของระบบไฟฟ้า

ทั้งนี้ ระบบที่กล่าว ไม่เพียงในมุมมองความต้องการพลังงานไฟฟ้าที่ระบบสายส่งเข้าไม่ถึงเท่านั้น แต่ในชุมชุนเมือง ซึ่งมีศักยภาพในการเข้าถึงแหล่งพลังงานทดแทน และพร้อมจะส่งไฟฟ้าเข้าสู่ระบบสายส่ง เช่น ระบบ Smart Micro Grid หรือ ระบบ Smart House รวมถึงความพร้อมของชุมชนในการวางระบบ VPP และระบบจัดเก็บพลังงานในระดับพื้นที่

อย่างไรก็ตาม ผู้ที่สนใจลงทุนทำระบบกริดขนาดเล็ก อาจยังไม่สามารถประเมินความเหมาะสมของการลงทุนได้ เนื่องจากยังขาดการศึกษาด้านความคุ้มค่า และความเหมาะสม ด้วยเหตุนี้ ผู้ลงทุนจึงต้องให้ผู้เชี่ยวชาญดำเนินการสำรวจพื้นที่ ศึกษาความเหมาะสม และพัฒนารูปแบบธุรกิจ โดยให้ความสำคัญกับการมีส่วนร่วมของชุมชน รวมไปถึงการวางแผนการดำเนินงานที่เหมาะสม เพื่อสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับท้องถิ่น และรองรับการดำเนินงานในระยะยาว ขั้นตอนการดำเนินงานโครงการมีดังนี้เช่น :-

  • การระบุพื้นที่ที่มีความเหมาะสมในการนำระบบพลังงานทดแทนแบบผสมผสานมาใช้
  • การเลือกพื้นที่ที่มีความเป็นไปได้ในการดำเนินการ
  • การสำรวจ เก็บข้อมูล และประเมินสถานที่ที่ได้คัดเลือกไว้
  • การจัดทำรายงานการศึกษาความเหมาะสมในการนำระบบพลังงานทดแทนแบบผสมผสานมาใช้
  • การวางแผนและพัฒนารูปแบบธุรกิจที่เหมาะสมกับชุมชน
  • การจัดหา และร่วมมือกับผู้ที่มีความเชี่ยวชาญด้านการติดตั้ง และบำรุงรักษาระบบ
  • การสนับสนุน และช่วยเหลือในกระบวนการติดตั้งระบบ
  • การจัดอบรม และให้ความรู้กับชุมชน

การพัฒนารูปแบบธุรกิจที่เหมาะสมกับชุมชน จะช่วยเพิ่มมูลค่าให้กับท้องถิ่น ทางเลือกที่น่าสนใจ และความเป็นไปได้ในการดำเนินงานด้านนี้ คือ การจัดตั้งกิจการธุรกิจชุมชนเพื่อบริหารจัดการการใช้พลังงานทดแทนแบบแยกเดี่ยวที่เป็นระบบ หรือ รูปแบบของ Social Enterprise ที่มีโครงสร้างการบริหารจัดการโดยชุมชน และได้รับการสนับสนุนความรู้ และการฝึกอบรมด้านเทคนิคจากผู้เชี่ยวชาญ ซึ่งชุมชนเกาะ หรือหมู่บ้านในพื้นที่ห่างไกล จะได้รับประโยชน์สองต่อ คือ การเข้าถึงไฟฟ้าที่มั่นคงซึ่งจะช่วยพัฒนาคุณภาพชีวิตของคนในชุมชน และการสร้างมูลค่าให้ท้องถิ่น ซึ่งจะช่วยให้ชุมชนนั้นมีเศรษฐกิจที่ดีขึ้นอย่างมั่นคงและยั่งยืน

ทางเลือกอื่นเพื่อการผลิตไฟฟ้าในประเทศไทย ..

โรงไฟฟ้าอาจเป็นตัวเลือกหลักสำหรับการผลิตพลังงานที่มั่นคงสำหรับคนในประเทศ แต่ในปัจจุบันด้วยเทคโนโลยีที่พัฒนาไปมากกว่าเดิม ทำให้มีตัวเลือกด้านพลังงานไฟฟ้ามากขึ้น .. มีการผลิตไฟฟ้าโดยใช้พื้นที่ขนาดใหญ่ด้วยเทคโนโลยีที่ดีกว่าเดิม เช่น โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ โรงไฟฟ้าพลังงานลม ที่เน้นไปในการใช้เทคโนโลยีพลังงานทดแทน หรือโรงไฟฟ้าพลังงานชีวมวล รวมถึงตัวอย่างจากหลาย ๆ ประเทศ เช่น สหราชอาณาจักร ที่ปิดการทำงานของโรงไฟฟ้าถ่านหินระบบเปิดบางแห่ง เพื่อเน้นการใช้พลังงานสะอาดมากขึ้น

นอกเหนือจากนั้น ยังมีแนวคิดการกระจายการผลิตไปสู่ภาคประชาชนมากขึ้น ยกตัวอย่างเช่น การสร้างโรงไฟฟ้าชุมชน โรงไฟฟ้าพลังงานขยะเปียก ขยะแห้ง ขนาดเล็ก ไปจนถึงการติดตั้งโซลาเซลล์ตามหลังคาบ้าน Rooftop Solar PV ที่จะช่วยเพิ่มศักยภาพการผลิตไฟฟ้าจากภาคประชาชน ที่อาจเข้ามาอุดช่องว่างการผลิตให้ประเทศไทยสามารถใช้แหล่งพลังงานทั้งหมดในประเทศโดยไม่ต้องนำเข้าไฟฟ้าจากเพื่อนบ้านอีกต่อไป

เรื่องนี้จึงเป็นประเด็นสำคัญที่น่าสนใจอย่างยิ่งว่าท้ายสุดแล้ว ประเทศไทยจะมีการจัดการพลังงานต่อไปอย่างไร หรือประเทศไทย จะยังคงต้องพึ่งพาแหล่งพลังงานจากต่างชาติต่อไป ทั้ง ๆ ที่มันยังมีทางเลือกอีกมากมายในการพึ่งพาแหล่งพลังงานทางเลือกในประเทศได้อย่างหลากหลาย ไม่ขาดแคลน

ดังนั้น ระบบ Stand Alone Power System : SAPS จึงกลายเป็นคำตอบโจทย์ความต้องการของ ชุมชน ที่อยู่อาศัย กลุ่มผู้บริโภคสมัยใหม่ และเป็นที่น่าสนใจของผู้ประกอบการธุรกิจพลังงานทางเลือกทั้งขนาดกลาง และขนาดย่อม .. และเพราะว่า การกระจายการผลิตไฟฟ้าไปสู่ภาคประชาชน ถือเป็นเรื่องสำคัญด้านความมั่นคงทางพลังงาน ซึ่งภาครัฐไม่อาจละเลยได้ ด้วยเหตุนี้ การปรับปรุงทบทวน กฎหมาย ระเบียบปฏิบัติที่เกี่ยวข้อง เช่น การปลดล็อคการผูกขาดระบบสายส่ง กลายเป็นความจำเป็นเร่งด่วนที่ขาดไม่ได้

อุปกรณ์ระบบที่จำเป็นสำหรับระบบพลังงานทดแทนขนาดเล็กแยกเดี่ยว

หากเราพิจารณามองไปที่ระบบ Smart House .. ไม่ว่าคุณจะตัดสินใจเชื่อมต่อระบบพลังงานหมุนเวียนในบ้านของคุณกับระบบสายส่งกริดไฟฟ้าหรือไม่ก็ตาม เจ้าของบ้านยังจะต้องลงทุนในอุปกรณ์เพิ่มเติมบางอย่างอยู่ดี เรียกว่า “อุปกรณ์สมดุลระบบ Balance-of-System Equipment” เพื่อปรับสภาพไฟฟ้า ส่งกระแสไฟฟ้าไปยังโหลดที่จะใช้ และ / หรือ เก็บพลังงานไฟฟ้าไว้ใช้ในอนาคต

ด้วยระบบสแตนด์อะโลน Stand Alone ไม่ได้เชื่อมต่อกับกริดไฟฟ้า .. จำนวนอุปกรณ์ที่คุณจะต้องซื้อหรือจัดหาขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณต้องการให้ระบบของคุณทำ ในระบบที่ง่ายที่สุดกระแสไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยระบบของคุณจะเชื่อมต่อโดยตรงกับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่กำลังเปิดเครื่องทำงานอยู่ .. อย่างไรก็ตามหากคุณต้องการเก็บพลังงานไว้ใช้เมื่อระบบของคุณไม่ได้ผลิตไฟฟ้าคุณจะต้องซื้อระบบแบตเตอรี่ และอุปกรณ์ควบคุมการชาร์จ

ความสมบูรณ์ และศักยภาพของระบบ ขึ้นอยู่กับความต้องการของคุณ ความสมดุลของอุปกรณ์ระบบสำหรับระบบสแตนด์อะโลน อาจคิดเป็นครึ่งหนึ่งของต้นทุนระบบทั้งหมดของคุณ ซัพพลายเออร์ระบบของคุณ จะสามารถบอกคุณได้อย่างชัดเจนว่า คุณต้องการอุปกรณ์ใดสำหรับสถานการณ์ของคุณ แต่อุปกรณ์ปรับสมดุลของระบบโดยทั่วไปสำหรับระบบแบบสแตนด์อะโลน ได้แก่ แบตเตอรี่ ตัวควบคุมการชาร์จ อุปกรณ์ปรับกำลังไฟฟ้า อุปกรณ์ความปลอดภัย มิเตอร์ และเครื่องมือวัด

Photo : Smart House | Off – Grid Home Renewable Energy Systems Require additional “Balance – of – System” Equipment

สำหรับระบบที่มีการเชื่อมต่อกับกริดไฟฟ้า .. ต้องใช้อุปกรณ์สมดุลของระบบที่ช่วยให้คุณส่งกระแสไฟฟ้าไปยังโหลดของคุณได้อย่างปลอดภัย และสอดคล้องกับข้อกำหนดการเชื่อมต่อกริดของผู้ให้บริการไฟฟ้าของคุณ คุณจะต้องมีอุปกรณ์ปรับกำลังไฟฟ้า อุปกรณ์ความปลอดภัย มิเตอร์ และเครื่องมือวัด

แบตเตอรี่สำหรับระบบสแตนด์อะโลน Batteries for Stand – Alone Systems

ชุดระบบแบตเตอรี่เก็บไฟฟ้าไว้ใช้ในช่วงเวลาที่ระบบของคุณไม่มีการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานทางเลือก แบตเตอรี่จะมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อใช้ในระบบลม และระบบโซลาเซลล์ .. ความแตกต่างของทรัพยากรพลังงานน้ำขนาดเล็ก อาจเป็นไปตามฤดูกาลมากกว่า ดังนั้นแบตเตอรี่จึงมีประโยชน์น้อยกว่า

โดยทั่วไปแล้วแบตเตอรี่แบบ ” Deep – Cycle ” จะใช้แบตเตอรี่แบบดั้งเดิม เช่น แบตเตอรี่กรดตะกั่ว หรือ Nickel Cadmium Battery สำหรับระบบขนาดเล็กที่มีอายุการใช้งาน 5 ถึง 10 ปี และเรียกคืนพลังงานประมาณ 80% ที่เข้ามาในแบตเตอรี่ นอกจากนี้แบตเตอรี่เหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าเป็นระยะเวลานาน และสามารถชาร์จซ้ำ และคายประจุได้มากถึง 80% ของความจุ ไม่ควรใช้แบตเตอรี่สำหรับยานยนต์ซึ่งเป็นรอบตื้น และมีแนวโน้มที่จะเกิดความเสียหายหากปล่อยเกิน 20% ของความจุ

อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยี Lithium Ion Battery ปัจจุบัน ได้รับการพัฒนาขึ้นอย่างมาก และกำลังมาแทนที่แบตเตอรี่แบบดั้งเดิมทั้งหมดแล้ว ในขณะระบบจัดเก็บพลังงานในอนาคตที่ใช้ ‘ตัวเก็บประจุยิ่งยวด Supercapacitors’ ที่เหนือชั้นกว่า อยู่ระหว่างการวิจัย และยังมีราคาแพง แต่เชื่อว่ามันก็คงอีกไม่นาน ซึ่งผู้เขียนจะได้ร้อยเรียงให้ผู้อ่านได้ทราบในโอกาสต่อไป

ค่าใช้จ่ายของแบตเตอรี่แบบ Deep – Cycle ขึ้นอยู่กับประเภทความจุ สภาพอากาศที่จะใช้งาน ความถี่ในการบำรุงรักษา สารเคมีที่อาจจำเป็นต้องใช้ในการจัดเก็บ และความสามารถในการปล่อยกระแสไฟฟ้า .. แบตเตอรี่ระบบสแตนด์อะโลนประเภทพลังงานลม หรือโซลาเซลล์ จำเป็นต้องมีชุด Lithium Ion Batteries Pack ขนาดที่เหมาะสมเพื่อจัดเก็บพลังงานให้เพียงพอกับความต้องการในช่วงที่คาดว่าจะมีสภาพอากาศ มีเมฆมาก หรือมีลมน้อย เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลราคาไม่แพง สามารถใช้เพื่อใช้เสริมในขณะกำลังการผลิตลดต่ำโดยไม่คาดคิด หรือเป็นครั้งคราวจากแหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน พลังงานหมุนเวียน ที่อาจไม่เสถียรในบางสถานการณ์

เพื่อความปลอดภัยแบตเตอรี่ ควรอยู่ในพื้นที่ที่มีการระบายอากาศได้ดี และแยกออกจากพื้นที่อยู่อาศัย และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากอาจมีสารเคมีอันตราย และปล่อยก๊าซไฮโดรเจน และออกซิเจนออกมาในขณะที่ชาร์จ นอกจากนี้พื้นที่ควรมีการป้องกันจากอุณหภูมิที่สูงเกินไป อย่าลืมหาตำแหน่งแบตเตอรี่ของคุณในพื้นที่ที่เข้าถึงได้ง่ายสำหรับการบำรุงรักษาซ่อมแซม และเปลี่ยน .. ทั้งนี้ แบตเตอรี่รุ่นใหม่ ๆ เช่น Lithium Ion สามารถรีไซเคิลได้เกือบ 100% เมื่อเสื่อมสภาพ ซึ่งถือเป็นข้อได้เปรียบอย่างยิ่งเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่รุ่นดั้งเดิม ..

สรุปส่งท้าย

ผู้คนจำนวนมาก ใช้พลังงานไฟฟ้าในบ้านเรือน หรือธุรกิจขนาดเล็ก โดยใช้ระบบพลังงานหมุนเวียนขนาดเล็กเป็นเอกเทศ  แยกเดี่ยว ในพื้นที่ห่างไกลที่ไม่มีการเชื่อมต่อกับโครงข่ายระบบไฟฟ้า ระบบสายส่ง เรียกว่าระบบ Stand Alone System ซึ่งมีความสมเหตุสมผลทางเศรษฐกิจ และเป็นการแสดงออกถึงการให้ความสำคัญต่อคุณค่าด้านสิ่งแวดล้อมของพวกเขา

Photo : “Triple Hybrid” Stand – Alone Power Supply System – EBLOX / Credit :  MHIET

Photo : Caribbean Island uses PV Stand Alone Hybrid System for Independent Electricity Production / Credit : SMA Solar Technology

ในสถานที่ห่างไกล ระบบแบบสแตนด์อะโลน Stand Alone สามารถประหยัดค่าใช้จ่ายได้มากกว่าการต่อขยายระบบสายไฟไปยังระบบกริดไฟฟ้า Electrical Grid (ซึ่งการวางระบบสายส่ง อาจมีค่าใช้จ่ายตั้งแต่ 15,000 ถึง 50,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ ต่อระยะทาง 1 ไมล์) .. แต่ระบบเหล่านี้ยังใช้โดยผู้ที่อาศัยอยู่ใกล้ ๆ กริดด้วย เพราะพวกเขาต้องการได้รับความเป็นอิสระจากผู้ให้บริการไฟฟ้า หรือเป็นการแสดงให้เห็นถึงความมุ่งมั่นของผู้คนในการใช้แหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน ที่ไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อโลก

อย่างไรก็ตาม ไม่เพียงในสถานที่ห่างไกล หรือ พื้นที่ Off Grid เท่านั้น .. สำหรับในประเทศไทย ระบบ Stand Alone ที่ใช้แหล่งพลังงานแสงอาทิตย์ Solar PV บนหลังคา Rooftop รูปแบบผสมผสาน Hybrid ต่อเชื่อมกับระบบสายส่งด้วย ในสถานที่ที่เป็น บ้าน ที่อยู่อาศัย ที่ทำงาน ชุมชน และโรงงานอุตสาหกรรมต่าง ๆ นั้น กำลังเป็นที่นิยม ซึ่งผู้เขียนเชื่อว่า มันกำลังจะกลายเป็นโอกาสทางธุรกิจของไทยในอนาคตอันใกล้นี้ได้อย่างแน่นอน

ระบบ SAPS ที่ประสบความสำเร็จโดยทั่วไป จะใช้ประโยชน์จากการผสมผสานระหว่างเทคนิค และเทคโนโลยีเพื่อสร้างพลังงานที่เชื่อถือได้ ลดต้นทุน และลดความไม่สะดวกให้เหลือน้อยที่สุด กลยุทธ์เหล่านี้ บางส่วนรวมถึงการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล หรือระบบไฮบริดหมุนเวียน และลดปริมาณไฟฟ้าที่ต้องใช้เพื่อตอบสนองความต้องการของผู้บริโภค

ตัวอย่าง การวางระบบพลังงานไฟฟ้าแบบ SAPS หรือ SPS นอกระบบสายส่ง หรือที่เรียกว่า แหล่งจ่ายไฟในพื้นที่ห่างไกล (RAPS) ที่มีให้เห็นเชิงประจักษ์ถึงบทบาทของมัน ได้แก่เช่น ระบบไฟฟ้าแบบ Stand – Alone PV – Diesel Hybrid System ในประเทศไทยเอง ณ สถานีโทรคมนาคมของกองทัพอากาศ ที่ยอดภูกระดึง จังหวัดเลย หรือ ระบบไฟฟ้าบนเกาะ St. Eustatius ในทะเลแครีเบียน แบบ PV Stand Alone Hybrid System ที่จ่ายไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ ระบบจัดเก็บพลังงานที่เป็นชุดของแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ และรวมทั้งโรงไฟฟ้าน้ำมันดีเซล โดยพลังงานไฟฟ้าจากสถานีจ่ายไฟฟ้าแบบแบตเตอรี่ สามารถจ่ายพลังงานไฟฟ้าได้อย่างพอเพียงครอบคลุมพื้นที่บนเกาะได้มากกว่า 88%

เช่นเดียวกับในประเทศญี่ปุ่น ระบบ  Triple Hybrid Stand – Alone Power Supply System – EBLOX ของบริษัท MHIET | Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger Ltd. ซึ่งประกอบไปด้วยสิ่งอำนวยความสะดวกในการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ระดับ 300kW .. แบตเตอรี่จัดเก็บ 500kW / 0.5 ชม. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเครื่องยนต์แก๊ส 500kW อุปกรณ์เสริม และระบบควบคุม

พลังงานทั้งหมดที่สร้างขึ้นจะใช้ภายในโรงงาน สำหรับการทดสอบการทำงานนอกระบบสายส่งกริด .. และสถานีไฟฟ้า ยังมีตัวต้านทานโหลดแบบแปรผัน ที่ช่วยให้สามารถแยกออกจากระบบสายส่งไฟฟ้าในท้องถิ่น หรือเชื่อมต่อกับเครือข่ายแหล่งพลังงานในท้องถิ่นอื่น ๆ ในรูปแบบเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน VPP ก็สามารถกระทำได้เช่นกัน

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างรวดเร็วเกี่ยวกับ ระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบ Off Grid และระดับราคาที่ลดลงอย่างมากในแผงโซลาเซลล์ ทำให้ขณะนี้ ผู้คนสามารถใช้ชีวิตได้อย่างอิสระจากโครงข่ายไฟฟ้า ระบบสายส่ง เพื่อให้มีราคาถูกกว่าที่เคยเป็นมา

ปัจจุบัน ระบบไฟฟ้าแบบ Off Grid หรือ Stand Alone สามารถตัดจำหน่ายได้ภายในทศวรรษนี้แน่นอน ด้วยราคาค่าไฟฟ้าในระบบปกติที่สูงขึ้นอย่างรวดเร็ว และการเปลี่ยนไปใช้พลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน พลังงานหมุนเวียน จึงเป็นทางเลือกที่เป็นไปได้มากในการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายพลังงานไฟฟ้าหลักกับบ้านของแต่ละคนในชุมชน ชุมชน หรือหมู่บ้าน

มีชุดของผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปในตลาดวางขายอยู่ทั่วไป ตั้งแต่ ขนาด 2 Kwh Off Grid Solar Power Portable Kit สำหรับนักเดินทางป่า ตั้งแคมป์ หรือ 5 Kwh Off Grid Solar Power Kit สำหรับที่อยู่อาศัยขนาดเล็ก 1 – 2 คน จนถึง 40 Kwh ในบ้านที่พักที่ผู้อาศัยอยู่มากกว่า 6 คน และมีระบบ Stand Alone ขนาดใหญ่มากกว่า 50+ – 200 Kwh Off Grid 3 Phase 120V – AC 220V System สำหรับการประกอบธุรกิจ โรงงานอุตสาหกรรม หมู่บ้าน หรือการวางระบบขนาดย่อมในระดับพื้นที่ที่ฉลาดกว่า และพร้อมเชื่อมต่อกับระบบ VPP และ Micro Smart Grid ในท้องถิ่นได้

ระบบ Stand Alone Power System ที่ใช้แหล่งพลังงานแสงอาทิตย์ แบบผสมผสาน Hybrid Generation System เป็นระบบจ่ายพลังงานชนิดที่ผลิตพลังงานไฟฟ้าขึ้นใช้เอง สำหรับสถานที่ ชุมชน ที่ไม่มีไฟฟ้าใช้ ไม่มีการเชื่อมต่อระบบโครงข่ายไฟฟ้า .. ส่วนใหญ่แล้ว การผลิตพลังงานไฟฟ้าระบบนี้ จะมีแผงโซลาเซลล์ สำหรับกำเนิดไฟฟ้า บางแห่งติดตั้งระบบจัดเก็บพลังงานประเภทชุดแบตเตอรี่ร่วมด้วย ระบบสามารถต่อเข้ากับอุปกรณ์ใช้ไฟฟ้าแบบ DC ที่มีแรงดันไฟฟ้าที่เท่ากัน หรือสามารถแปลงไฟฟ้า ด้วยอินเวอร์เตอร์ จากไฟฟ้ากระแสตรง และสามารถแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ เพื่อใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ ที่ใช้ตามบ้านเรือน และในชุมชน ขนาด 220V ได้

การวางระบบดังกล่าว ปัจจุบันจะต่อเชื่อมกับระบบจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่ Utility – Scale Energy Storage เช่น ชุดของแบตเตอรี่ลิเธียม Lithium Ion Batteries และอุปกรณ์ไฟฟ้า DC .. การต่อรูปแบบระบบนี้ เป็นที่นิยมกันทั่วไปสำหรับใช้งานในชุมชน หมู่บ้าน บ้าน ที่อยู่อาศัย กระท่อมขนาดเล็ก หรือระบบส่องสว่าง หรือไฟกระพริบงานจราจร

อย่างไรก็ตาม การต่อเข้าเต็มระบบ เครื่องควบคุมประจุแบตเตอรี่ อินเวอร์เตอร์ แปลงไฟฟ้าเป็น AC เพื่อแปลงไฟจากไฟฟ้ากระแสตรง เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ เพื่อใช้กับชุมชนในระดับพื้นที่ ใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าตามบ้านได้ โดยไฟกระแสตรงที่ออกจากแบตเตอรี่ ก็ยังสามารถจ่ายให้กับโหลดกระแสตรงได้อีกด้วย ระบบแบบนี้มีข้อดีคือ มีความยืดหยุ่นในการหาเครื่องใช้ไฟฟ้ามาใช้งาน เพราะโดยทั่วไปแล้วเครื่องใช้ไฟฟ้าส่วนใหญ่ในประเทศไทย จะใช้กับไฟฟ้ากระแสสลับ AC 220V เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าตามบ้าน เช่น พัดลม คอมพิวเตอร์ ทีวี และใช้ในระบบไฟส่องสว่างกับไฟกระแสตรงได้อีกด้วย

ทั้งนี้ ระบบ Stand Alone Power System หรือ ระบบ Hybrid Generation System หรือ PV Stand Alone Hybrid System จากแหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน หรือพลังงานหมุนเวียนนั้น มีหลากหลายรูปแบบ หลากหลายขนาด ตั้งแต่การใช้งานเพียงใน Smart House บ้านเดี่ยว อาคารหลังเดียว ไปจนถึงระบบที่ซับซ้อนขึ้น เช่นในหมู่บ้าน จนถึงระดับความสามารถของระบบในการพัฒนาต่อยอดนำมาประยุกต์ใช้งานในระดับพื้นที่ ชุมชน ท้องถิ่น

หรือการเตรียมการไว้เชื่อมต่อกับเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plant : VPP หรือ Micro Smart Grid ได้ในอนาคต .. มันได้กลายเป็นความจำเป็นสำหรับชุมชนในพื้นที่ห่างไกล เช่น บนเกาะ ยอดดอย หรือในพื้นที่ป่าลึก รวมทั้งมันยังคงเป็นโอกาสทางธุรกิจ ที่ความร่วมมือระหว่างภาครัฐ เอกชน และชุมชน จะสร้างความมั่นคงทางสังคม และความมั่นคงทางพลังงานของประเทศที่ยั่งยืนได้ต่อไป  

…………………………………………

คอลัมน์…..Energy Key

โดย…..โลกสีฟ้า

สนับสนุนคอลัมน์ โดย E@ บริษัท พลังงานบริสุทธิ์ จำกัด (มหาชน)

ขอบคุณเอกสารอ้างอิง ..

Off – Grid or Stand – Alone Renewable Energy Systems

Balance – of – System Equipment Required for Renewable Energy Systems

Renewable Energy Hybrid Grid System for Thai Islands .. Project Report

Renewable Energy Market Update Outlook for 2020 and 2021 .. By IEA

Stand – Alone Hybrid Energy Systems for Remote Area Power Generation

Solar Stand – Alone Power and Backup Power Supply

MHIET Develops “Triple Hybrid” Stand – Alone Power Supply System with Renewable Energy

- Advertisment -
- Advertisment -
- Advertisment -
- Advertisment -

Most Popular

- Advertisment -
- Advertisment -
Advertisment