Virtual Power Plants to Play Key Role in Grid Optimization
“….แบตเตอรี่เสมือน Virtual Batteries สู่เครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs สร้างความมั่นคงทางพลังงานบนโครงข่ายสายส่งรูปแบบใหม่ …”
เครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs มีศักยภาพที่จะเปลี่ยนแปลงวิธีที่เราตอบสนองความต้องการพลังงานของเราโดยสิ้นเชิง ..
อนาคตที่น่าจะเป็นไปได้ของการผลิตกำลังไฟฟ้า กำลังเปลี่ยนไป ซึ่งสามารถเห็นได้ชัดเจนจากตัวอย่างในเยอรมนี โดยในปี 2565 ที่ผ่านมา บริษัทผู้ผลิตพลังงาน Next Kraftwerke มีกำลังการผลิตผ่านเครือข่ายเกิน 10,000 MW ถือเป็นระดับพลังงานเพียงพอที่จะรองรับบ้านเรือนประมาณ 5 ล้านหลังในสหรัฐฯ .. 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 Photovoltaic, พลังงานน้ำ Hydropower และพลังงานชีวภาพ Bioenergy ตลอดจนผู้ใช้ไฟฟ้า Electricity Consumers, ผู้ผลิตและใช้ไฟฟ้า Electricity Prosumers และหน่วยจัดเก็บพลังงานบนเครือข่าย 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 และส่งจ่ายกระจายกำลังไฟฟ้าได้อย่างยืดหยุ่น โดยเลียนแบบเสมือนเป็นโรงไฟฟ้าส่วนกลางขนาดใหญ่ 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 ซึ่งทำให้สามารถจัดหา ส่งจ่ายกำลังไฟฟ้าให้กับลูกค้าของผู้ให้บริการด้านพลังงาน Provide Power to an Energy Utility’s Customers โดยเฉพาะในช่วงที่มีการใช้งานสูงได้อย่างยอดเยี่ยม ซึ่งก่อนหน้านี้ โรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ Large-Scale Poer Plants และโครงข่ายระบบสายส่งแบบดั้งเดิม Conventional Electrical Grids ไม่เคยทำเช่นนี้ได้มาก่อน ..
เครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือนจริง Virtual Power Plants : VPPs สามารถผลิต และจัดการกำลังไฟฟ้าในระดับสาธารณูปโภค Managing Electricity at Utility Scale ได้อย่างชาญฉลาดยอดเยี่ยม ด้วยการผนวกรวมแหล่งพลังงานที่หลากหลาย Pooling Diverse Energy Sources แยกย่อย เช่น แผงโซลาร์เซลล์ Solar panels, กังหันลม Wind Turbines และระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Energy Storage Systems ซึ่งรวมถึงแบตเตอรี่เสมือน Virtual Batteries มาพร้อมด้วย ทำให้โรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants เหล่านี้ กลายเป็นองค์ประกอบสำคัญในการส่งเสริมการพัฒนาระบบเศรษฐกิจสังคมคาร์บอนต่ำ Low-Carbon Social & Economy Development และประหยัดพลังงาน หรือเป็นการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ Energy Efficiency ..
เครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือนจริง Virtual Power Plants : VPPs ใช้เทคโนโลยีขั้นสูง Advanced Technologies และระบบซอฟต์แวร์ Software Systems เพื่อรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับกำลังไฟฟ้าที่ผลิตได้จาก ‘แหล่งพลังงานหมุนเวียนรูปแบบกระจาย Distributed Energy Resources: DERs Sources’ เช่น โรงงานพลังงานแสงอาทิตย์บนหลังคา Rooftop Solar Power Facilities, ระบบจัดเก็บพลังงาน Power Storage Systems และยานยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs เป็นต้น ..
โรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs แตกต่างจากโรงไฟฟ้าแบบดั้งเดิมทั่วไป Conventional Power Plants เนื่องจากอาจไม่ได้ผลิตกระแสไฟฟ้าปริมาณมหาศาลโดยตรงเหมือนเช่นโรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิลขนาดใหญ่ Large Scale Fossil-Based Power Plants แต่พวกมันกลับสร้างสมดุลระหว่างอุปสงค์ และอุปทานอย่างชาญฉลาด โดยการประสานผลผลิตของแหล่งพลังงานที่แตกต่างกันตามเงื่อนไขของโครงข่าย Intelligently Balance Supply & Demand by Coordinating the Output of Different Energy Resources Based on Grid Conditions ..
สัญญาณของตลาดพลังงาน Energy Market และความต้องการของผู้บริโภค รวมทั้งการเพิ่มประสิทธิภาพระบบส่งจ่ายกำลังไฟฟ้าที่เหนือชั้น คือ ประเด็นข้อได้เปรียบที่ส่งผลให้โครงข่ายระบบสายส่งรูปแบบดั้งเดิม Conventional Power Grids ตกยุคไปได้ อีกทั้งคาดหมายได้ว่า แบตเตอรี่เสมือนVirtual Batteries และเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือนจริง Virtual Power Plants : VPPs กำลังจะเปลี่ยนแปลงวิธีที่เราตอบสนองความต้องการพลังงานของสังคมมนุษยชาติโดยสิ้นเชิงไปตลอดกาลจากนี้ไป ..
แบตเตอรี่เสมือน Virtual Batteries สู่เครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs สร้างความมั่นคงทางพลังงานบนโครงข่ายสายส่งรูปแบบใหม่ ..
โรงไฟฟ้าเสมือน หรือ Virtual Power Plants : VPPs คือเทคโนโลยีที่จะเข้ามาแก้ปัญหาการใช้พลังงานในปัจจุบันให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ต้นทุนต่ำลง และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม จึงเป็นแนวทางแก้ปัญหาความมั่นคงทางพลังงานทั้งในส่วนของภาคการผลิต และผู้บริโภค ..
บริษัทชั้นนำด้านเทคโนโลยี เช่น โตชิบา ประเทศญี่ปุ่น ได้มีการวิจัย และพัฒนาเทคโนโลยีโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants: VPPs Technology ด้วยการใช้นวัตกรรมอย่าง Internet of Things : IoT และปัญญาประดิษฐ์ Artificial Intelligence : AI เข้ามาทำหน้าที่ควบคุมดูแลแหล่งผลิต และจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าจากระยะไกล รวมถึงประเมินกำลังการผลิตไฟฟ้า และความต้องการใช้งานของผู้บริโภคได้อย่างเที่ยงตรงแม่นยำ โดยคาดว่า ตลาดโรงไฟฟ้าเสมือนทั่วโลก Global Virtual Power Plants Market จะเริ่มแพร่หลายเติบโตขึ้นอย่างมีนัยสำคัญจากนี้ไป และเมื่อนั้น เราจะสามารถซื้อไฟฟ้าจากแหล่งผลิตอื่น รวมถึงไฟฟ้าราคาถูกที่ผลิตโดยผู้บริโภคด้วยกันเองจากการใช้โซลาร์เซลล์ Solar PV หรือพลังงานหมุนเวียนอื่นๆ Other Renewable Sources ได้ ..
นอกจากนี้ เครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs ยังช่วยผลักดันให้เกิดการแลกเปลี่ยน “เนกะวัตต์ Negawatt” หรือหน่วยวัดพลังงานที่ไม่ได้ถูกใช้งาน ซึ่งแปลงมาจากคำว่า No Megawatt หรือการไม่เกิดการผลิตพลังงานนั่นเอง โดยเนกะวัตต์ No Megawatt ที่เกิดขึ้นนี้ คือ กำลังไฟฟ้าที่ไม่ได้ถูกใช้ หรือกำลังไฟฟ้าที่ลดลงได้ ซึ่งสามารถนำไปแลกเปลี่ยน หรือขายได้ จึงเป็นที่ต้องการของผู้ที่ทำงานเกี่ยวกับระบบสาธารณูปโภคไฟฟ้า และโรงงาน หรือบริษัทฯ ที่มีการใช้พลังงานสูง เมื่ออุปทานเริ่มลดต่ำลง ก็จะมีการเสนอตัวเงินเป็นแรงจูงใจในการลดการใช้ไฟฟ้า และดึงอุปสงค์ลง เป็นการช่วยลดแรงกดดันทางฝั่งผู้ผลิต และยังช่วยประหยัดพลังงานได้เป็นอย่างดีอีกด้วย ..
ความสามารถของเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs ยังขยายออกไปอีก เมื่อใช้ร่วมกับระบบการจัดการพลังงานที่ไซต์สำหรับผู้บริโภค โดยเครือข่าย VPPs สามารถสร้าง และสนับสนุนบริการที่เป็นนวัตกรรมใหม่ๆ ได้ ตัวอย่างเช่น กำลังไฟฟ้าที่ไม่ได้ถูกใช้ หรือกำลังไฟฟ้าที่ลดลงได้ อันเป็นผลมาจากสิ่งจูงใจในด้านอุปสงค์ จะถูกมองว่า พวกมันมีมูลค่าเท่ากับกำลังไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นได้ และวัดเป็น “เนกะวัตต์ Negawatt” นั่นเอง .. ทั้งนี้ เป็นที่ยอมรับมาสักระยะหนึ่งแล้วว่า เครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants: VPPs สามารถกระตุ้นการรับรู้ถึงการลดการใช้พลังงานไฟฟ้าด้วยการจัดการกำลังไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานขนาดเล็กจำนวนมากรูปแบบกระจายนั้น เป็นไปได้ ..
ตั้งแต่ปี 2565 เป็นต้นมา ตลาดโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs รูปแบบใหม่ ได้ถูกสร้างขึ้น .. เช่นเดียวกับ มูลค่ากำลังไฟฟ้าที่ไม่ได้ถูกใช้ หรือเนกะวัตต์ Negawatt กำลังดึงดูดความสนใจ ไม่เพียงเพราะสิ่งจูงใจการลดการกำลังไฟฟ้าจะกระตุ้นให้ผู้บริโภคใช้ไฟฟ้าน้อยลง แต่ยังเนื่องจากการลดลงดังกล่าวสามารถซื้อขายเป็นสินค้าโภคภัณฑ์ได้ .. บริษัทฯที่ตระหนักในเรื่องนี้ สามารถขายให้กับบริษัทฯ อื่นโดยการแลกเปลี่ยนกันได้ .. โครงการนำร่องกำลังดำเนินการอยู่ทั่วโลก ทั้งในสหรัฐฯ และสหภาพยุโรป รวมทั้งญี่ปุ่น ซึ่งโครงการทดสอบทดลอง ได้ริเริ่มขึ้นมา 5 ปี ก่อนหน้านี้แล้ว ด้วยเป้าหมายที่จะมีตลาดโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs เต็มรูปแบบจากนี้ไป ..
สำหรับอีกคำหนึ่งที่ถูกใช้เป็นประจำ ได้แก่ แบตเตอรี่เสมือน Virtual Batteries โดยเฉพาะสำหรับการบริโภคพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยตนเอง Solar Self-Consumption ซึ่งทำให้ดูเสมือนมิได้ติดตั้งใช้งานชุดแบตเตอรี่จริงๆ ที่เป็น Physical Batteries .. ทั้งนี้ แบตเตอรี่เสมือนจริง Virtual Batteries วางตำแหน่งในตลาดพลังงาน Energy Barket โดยเป็นทางเลือกที่ใช้งานได้จริง และยั่งยืน รวมทั้งประหยัด เพิ่มประสิทธิภาพ และรับประกันการใช้พลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ Solar Panels ในบ้านของผู้คน ..
อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่เสมือน Virtual Batteries นั้น มีความหมายมากกว่าที่พวกมันเป็นบนเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs .. โดยหลักการแล้ว แบตเตอรี่เสมือน Virtual Batteries ช่วยให้การจัดการหน่วยกำลังไฟฟ้า KWh ที่ปล่อยออกไปสู่โครงข่ายระบบสายส่ง และ Smart Grids หรือ Microgrids ได้ดีขึ้น โดยการติดตั้ง และควบคุมพลังงานส่วนเกินที่เกิดจากแผงโซลาร์เซลล์ Surplus Energy Generated by Solar Panels ได้ 100% .. พวกมัน เก็บเงินจากการขายพลังงานส่วนเกินที่เกิดจากแผงโซลาร์เซลล์ ซึ่งอาจหมายถึงรายได้จากการขายคืนกำลังไฟฟ้าให้กับโครงข่ายระบบสายส่งในระบบสาธารณาปโภคภาครัฐ หรือขายส่งให้แก่ Smart Grids หรือ Microgrids ในพื้นที่ท้องถิ่น จากนั้นผู้ใช้สามารถใช้งานกำลังไฟฟ้าที่คงเหลืออยู่นั้นได้ตลอดเวลาพร้อมไปด้วยเช่นกัน เป็นต้น ..
ครัวเรือนที่ติดตั้งใช้งานระบบแบตเตอรี่เสมือน Virtual Batteries จะสามารถบริหารจัดการกับการไหลของกำลังไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นจากแหล่งพลังงานทางเลือกใดๆ Any Renewable Energy Sources นั้น ขึ้นอยู่กับสถานการณ์ .. นี่คือ เครื่องมือที่สมบูรณ์แบบในการลด และเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานอย่างไม่มีข้อสงสัยด้วยความชาญฉลาด และอ่อนตัวอย่างยิ่ง ..
ดังนั้น การผนวกเชื่อมต่อแบตเตอรี่เสมือน Virtual Batteries จำนวนมากที่กระจายกันอยู่ในพื้นที่เข้าด้วยกันสู่เครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs จึงมีส่วนร่วมสำคัญในการปกป้องสิ่งแวดล้อม เนื่องจากพวกมัน ช่วยให้ได้มาซึ่งพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy จากแหล่งต่างๆ เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ และลม Solar & Wind Energy, พลังงานน้ำ Hydropower หรือพลังงานชีวภาพ Bioenergy และอื่นๆ เพื่อให้การใช้งานเป็นไปได้เต็มศักยภาพในภาพรวมมากขึ้น รวมทั้งปฏิเสธการใช้พลังงานจากแหล่งเชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels-Based Energy Sources ซึ่งโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs นั้น สามารถแสดงบทบาทเป็นได้ทั้งส่วนหลัก และส่วนเสริมสำหรับการนำกำลังไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน Renewable Electricity เหล่านี้ ส่งจ่ายเพื่อใช้งานในช่วงเวลาที่มีความต้องการมากขึ้นได้อย่างมั่นใจ และมีเสถียรภาพ ..
โรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs คือ เครือข่ายหน่วยผลิตกำลังไฟฟ้าขนาดกลาง และขนาดเล็กแบบกระจายแยกย่อย รูปแบบใหม่ในธุรกิจพลังงาน สู่ชุมชน และท้องถิ่น ..
“ประเด็นการผูกขาดระบบสายส่ง กำลังจะกลายเป็นประเด็นสำคัญในการถกเถียงกันจากนี้ไป เพราะมันอาจเป็นอุปสรรคต่อการส่งเสริมกระจายการควบคุม การกระจายการปฏิบัติ และการวางเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs รวมทั้ง การจัดวาง Smart Grids และ Microgrids ในประเทศไทย โดยภาครัฐ, บริษัทเอกชน หรือองค์กรปกครองส่วนท้องถิ่น หรือแม้แต่นิติบุคคลใดๆ เช่น ส่วนราชการที่มีศักยภาพ ดังนั้น การผูกขาดรวมศูนย์โครงข่ายระบบสายส่ง Electrical Grids อาจจะต้องถูกปลดล็อคออกไปในที่สุด ซึ่งถือเป็นความจำเป็นสำคัญที่ขาดไม่ได้ สำหรับอนาคตอันใกล้ของระบบพลังงานไทย สู่ชุมชน และท้องถิ่น ให้สำเร็จได้จากนี้ไป ทั้งนี้ เพื่อความมั่นคงทางพลังงานที่ยั่งยืนของประเทศ” ..
เทคโนโลยีโรงไฟฟ้าเสมือนจริง Virtual Power Plants : VPPs Technology มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง และมีราคาต้นทุนลดลง ไม่ว่าจะเป็น โซล่าเซลล์ Solar PV, กังหันลม Wind Turbines, ไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก Micro Hydropower, พลังงานชีวภาพ Bioenergy, ระบบจัดเก็บพลังงาน Energy Storage System และการเปลี่ยนผ่านการจัดการดิจิตอล Digital Transformation รวมทั้งเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ Artificial Intelligence : AI นั้น ทำให้เกิดรูปแบบการผลิตกำลังไฟฟ้าใหม่ ๆ รูปแบบกระจายที่ไม่ต้องพึ่งพิงโรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิลขนาดใหญ่ Fossil Fuel-Based Large-Scale Power Plants และโครงข่ายระบบสายส่งแบบดั้งเดิม Conventional Power Grids ที่ไม่ฉลาด และยาวไกลอีกต่อไป ..
อย่างไรก็ตาม รูปแบบธุรกิจแบบใหม่นี้ แตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากรูปแบบในปัจจุบัน ทำให้เกิดความท้าทาย และอาจจำเป็นต้องมีการปรับตัวของผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย ทั้งภาครัฐ และเอกชน และเพราะว่า พวกมันยังมีทางเลือกอื่นอีกมากมายที่ยังไม่ได้ทำในการจัดหาพลังงานไฟฟ้า ผ่าน Micro Transmission Network ซึ่งกฎหมาย ระเบียบต่างๆ ของไทย และโครงสร้างภาครัฐ มิได้เอื้อให้ดำเนินการ หรือมิได้รองรับการพัฒนาไว้ .. การเปิดเสรีให้เอกชนทำธุรกิจพลังงานร่วมกับภาครัฐ มุ่งกระจายสู่ชุมชน เช่น โรงไฟฟ้าชุมชน การจัดวาง Smart Grids และ Microgrids ของท้องถิ่นในประเทศไทย จึงมิได้เป็นเรื่องง่าย ..
โรงไฟฟ้าเสมือนจริง Virtual Power Plants : VPPs คือ หน่วยผลิตพลังงานไฟฟ้าหลายๆ หน่วย หรือโรงไฟฟ้าแบบกระจายบนคลาวด์ ที่ผนวกรวบรวมความสามารถของแหล่งทรัพยากรพลังงานแบบกระจาย Distributed Energy Resources : DERs ที่มีรูปแบบแตกต่างกันเข้าไว้ด้วยกันเป็นเครือข่าย Networks และทำตัวเป็นเสมือนโรงงานผลิตกำลังไฟฟ้าขนาดใหญ่โรงงานเดียว และหมายถึง การบริหารจัดการ การผลิต และจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าที่ดำเนินการโดยระบบอุปกรณ์ขนาดเล็กที่เชื่อมต่อกันบนระบบสายส่งกริดไฟฟ้า ระบบสายส่งอัจฉริยะขนาดเล็ก Micro Smart Grids หรือระบบจำหน่ายพลังงานไฟฟ้าจาก ‘แหล่งทรัพยากรพลังงานรูปแบบกระจาย Distributed Energy Resources : DERs’ ..
ทั้งนี้ เพื่อจุดประสงค์ในการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตพลังงานไฟฟ้า และการให้บริการแก่ผู้บริโภค ผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย ตลอดจนเป็นระบบเครือข่ายอัจฉริยะ Smart Networks ที่ใช้เป็นเครื่องมือการให้บริการ การซื้อขายพลังงานในตลาดพลังงานไฟฟ้าได้อย่างยอดเยี่ยม .. ตัวอย่างของโรงไฟฟ้าเสมือนจริง Virtual Power Plants : VPPs มีอยู่อย่างมากมายแล้วในสหรัฐฯ ยุโรป ออสเตรเลีย และญี่ปุ่น ..
เครือข่ายแหล่งพลังงานรูปแบบกระจาย Distributed Energy Resources : DERs และเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plant Network เป็น เครือข่ายของหน่วยผลิตกำลังไฟฟ้าขนาดกลาง และขนาดเล็กแบบกระจายอำนาจ เช่น ฟาร์มกังหันลม พลังงานแสงอาทิตย์ พลังน้ำ พลังงานชีวภาพ และหน่วยพลังงานความร้อน และพลังงานร่วม Combined Heat & Power Plants : CHPs รวมถึงผู้ใช้พลังงาน และระบบจัดเก็บข้อมูลที่ยืดหยุ่นอ่อนตัว ตามที่กล่าวถึงไปแล้ว .. อย่างไรก็ตาม แม้ว่า แต่ละหน่วยที่เชื่อมต่อข้อมูลสารสนเทศระหว่างกันไว้นั้น ข้อมูลเพื่อการบริหารจัดการจะถูกส่งผ่านระบบควบคุมกลางของระบบโรงไฟฟ้าเสมือนจริง Virtual Power Plant Central Control System แต่อย่างไรก็ตาม หน่วยผลิตกำลังไฟฟ้าแต่ละหน่วยทั้งในครัวเรือน รวมทั้งในชุมชน และท้องถิ่น ยังคงเป็นอิสระในการดำเนินงาน และความเป็นเจ้าของ ..
ทั้งนี้ วัตถุประสงค์ของโรงไฟฟ้าเสมือนจริง VPPs คือ เพื่อการลดภาระบนโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้า Power Grids หรือระบบสายส่งหลักด้วยการกระจายแหล่งผลิตพลังงานที่สร้างขึ้น โดยแต่ละหน่วยผลิตย่อยๆ มีการควบคุมบริหารจัดการอย่างชาญฉลาดในช่วงที่มีภาระงานสูงสุดบนระบบสายส่งย่อยๆ Micro Grid หลายระบบเชื่อมต่อกัน นอกจากนี้ การผลิตกำลังไฟฟ้ารวม และการใช้พลังงานของหน่วยเครือข่ายใน Virtual Power Plants : VPPs จะถูกแลกเปลี่ยนพลังงานระหว่างกันอย่างไม่มีรอยต่อ ..
การปรากฎตัว และการผงาดขึ้นของระบบเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs นั้น ไม่มีข้อไขหนึ่งเดียวสำหรับความท้าทายนี้ มีทางเลือกมากมายสำหรับความจุของโครงข่ายสายส่งไฟฟ้าที่จำเป็นต้องเพิ่มขึ้น แต่ในขณะเดียวกัน เครือข่ายแหล่งผลิตกำลังไฟฟ้าขนาดย่อม ขนาดเล็กในท้องถิ่น และภูมิภาค จำเป็นต้องมีการส่งเสริม .. การผลิตกำลังไฟฟ้ารูปแบบกระจายแยกย่อย และการใช้กำลังไฟฟ้าในท้องถิ่น ชุมชน ผ่านระบบเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs ขนาดกลาง และขนาดเล็ก และระบบจัดเก็บพลังงานย่อย ๆ มากมายที่กระจายอยู่ในพื้นที่นั้น สามารถสร้างความสมดุลระหว่างการผลิต และการบริโภคพลังงานหมุนเวียนได้ รวมทั้ง ระบบประมวลผลส่วนกลางปัจจุบันนั้น จะสามารถคาดการณ์ คำนวณ ควบคุมพฤติกรรมของผู้บริโภค สามารถตอบสนองความต้องการของตลาด ผู้ผลิต และผู้บริโภค ได้อย่างเที่ยงตรง เชื่อถือได้ ซึ่งหมายถึง การเพิ่ม และขยายแหล่งพลังงานทดแทน พลังงานทางเลือก พลังงานหมุนเวียน Renewable Energy Sources ในเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs และระบบสายส่งยิบย่อยที่ชาญฉลาด Smart Micro Grids ในท้องถิ่น กำลังเป็นเรื่องสำคัญยิ่งต่อความมั่นคงด้านพลังงานของไทยจากนี้ไป ไม่มีข้อสงสัย ..
คาดการณ์ตลาดเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือนทั่วโลก Global Virtual Power Plants : VPPs Market ..
อ้างถึงข้อมูลการตรวจสอบตลาดของ Global News Wire พบว่า ขนาดธุรกิจ และส่วนแบ่งในตลาดเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือนทั่วโลก Global Virtual Power Plants : VPPs Market มีมูลค่าประมาณ 1,587.00 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2565 และคาดหมายว่า รายได้จะพุ่งสูงถึงอย่างน้อยประมาณ 11,631.30 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ได้ภายในปี 2575 .. ทั้งนี้ อัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปี Compound Annual Growth Rate : CAGR หมายถึง อัตราผลตอบแทนสำหรับการลงทุนในตลาดเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือนทั่วโลก Global Virtual Power Plants: VPPs Market ที่เติบโตจากยอดดุลเริ่มต้นไปถึงยังยอดดุลสิ้นสุดรวมสมมติฐานว่ากำไรจะถูกนำกลับมาลงทุนหมุนเวียนใหม่ทุกสิ้นปีของช่วงอายุการลงทุน อยู่ที่ค่า CAGR 22.1% ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ ปี 2565-2573 ..
โรงไฟฟ้าเสมือนจริง Virtual Power Plants : VPPs คือ แนวคิดให้บริการแบ่งปันพลังงานไฟฟ้าแบบใหม่ที่ใช้แหล่งทรัพยากรพลังงานรูปแบบกระจาย Distributed Energy Resources : DERs เชื่อมโยงกันไว้ เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ ฟาร์มกังหันลม และหน่วยไฟฟ้าพลังน้ำ เพื่อส่งจ่ายกำลังไฟฟ้าที่เชื่อถือได้ให้กับผู้บริโภค โดยทั่วไปแล้ว เครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือนทั่วโลก Global Virtual Power Plants : VPPs มีจุดมุ่งหมายเพื่อเชื่อมต่อแหล่งพลังงานที่แตกต่างไปจากเครือข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าแบบรวมศูนย์ที่ต้องการโรงไฟฟ้าส่วนกลางขนาดใหญ่ ..
ปั๊มความร้อน Heat Pumps, ยานพาหนะไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs และอุปกรณ์เครื่องชาร์จ Chargers, เครื่องใช้ในบ้าน Home Appliances, แบตเตอรี่ Batteries, อุปกรณ์ HVAC, ปลั๊กโหลด Plug Loads และอุปกรณ์เชิงกลอุตสาหกรรม Industrial Mechanical Equipment ทั้งหมด สามารถผนวกรวมอยู่ในเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs ได้อย่างไร้ปัญหาใดๆ ..
เครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs สามารถประกอบขึ้นด้วย เช่น ที่อยู่อาศัยครอบครัวเดี่ยว Single-Family Residences, ที่อยู่อาศัยหลายครอบครัว Multi-Family Dwellings, สถานที่ทำงาน Workplaces, สถานประกอบการค้าปลีก Retail Establishments, โรงงานการผลิตทางอุตสาหกรรม Manufacturing Facilities, รถยนต์ Automobiles, ยานพาหนะ Vehicles และรถโดยสาร Buses เป็นต้นมาพร้อมด้วย .. การเพิ่มขึ้นของการใช้พลังงานหมุนเวียน Increase in the Usage of Renewable Energy และค่าใช้จ่ายที่ลดลงของการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ reduced costs of solar energy storage คาดว่าจะเป็นปัจจัยสำคัญในการขับเคลื่อนการเติบโตของตลาดเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs ..
ทั้งนี้ ตลาดเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs ได้รับประโยชน์อย่างมากจากสัดส่วนที่เพิ่มขึ้นของพลังงานหมุนเวียนในส่วนผสมการผลิตกำลังไฟฟ้า .. แหล่งพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy Sources เช่น ลม Wind, พลังงานแสงอาทิตย์ Solar Energy และพลังงานน้ำ Hydropower ได้รับการจัดลำดับความสำคัญเนื่องจากแต่ละประเทศ และองค์กรทั่วโลกมีเป้าหมายที่จะลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ Fight Climate Change .. ด้วยกรณีตามแนวคิดนี้ เป็นที่ชัดเจนว่า เครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs มีความสำคัญยิ่งสำหรับการผนวกรวม และใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนรูปแบบกระจายเหล่านี้ ให้เต็มศักยภาพได้อย่างยอดเยี่ยม นั่นเอง ..
สรุปส่งท้าย ..
เครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs คือ ระบบพลังงานรูปแบบกระจายบนคลาวด์ Cloud-Based Distributed Energy Systems ซึ่งผนวกรวมแหล่งพลังงานหลายแห่งในการเพิ่มกำลังการผลิตพลังงานไฟฟ้า ในขณะที่มั่นใจว่า เครือข่าย VPPs จะสามารถส่งจ่ายกระแสไฟฟ้าที่สอดคล้องกันได้ และยังทำให้การซื้อขายพลังงานง่ายขึ้นในอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้า ..
เครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs กับระบบจัดเก็บแบตเตอรี่เสมือน Virtual Battery Storage ที่ชาญฉลาดรูปแบบเหล่านี้ คาดหมายว่า กำลังจะกลายเป็นสิ่งคาดหวังสำหรับอนาคตการบริโภคพลังงานของมนุษยชาติ ที่จะนำไปสู่ยุคของการเลิกใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล The Era of Abandoning the Use of Fossil Fuels เป็นแหล่งพลังงานหลักในระบบเศรษฐกิจ และสังคมโลกให้ได้สำเร็จในที่สุด ..
ปัจจุบัน การสร้างโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ในประเทศ เช่นเดียวกับการสร้าง หรือพัฒนาแหล่งน้ำ Water Sources & Reservoirs ขนาดใหญ่ และขนาดกลางของไทยนั้น ถือว่า ยากเย็นแสนเข็ญ .. ผู้คนยังไม่ตระหนักว่า นอกจากแหล่งน้ำ Water Reservoirs คือ หัวใจของภาคเกษตรกรรมแล้ว แหล่งน้ำ คือ แหล่งทรัพยากรพลังงาน Energy Resources สุดยอดในอนาคตการเปลี่ยนผ่านพลังงาน Future Energy Transition มาพร้อมด้วย .. ประเทศไทย พึ่งพาพลังงานต่างชาติมากเกินไป มีต้นทุนในการปรับปรุงโครงข่ายระบบสายส่ง Upgrade Grids / Transmission Lines สูงอย่างยิ่ง ..
ความสูญเสียพลังงานในระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าที่ยาวไกลน่าเสียดาย ระบบการจัดเก็บพลังงานที่ยังอ่อนแอ ความจำกัด และผูกขาดในระบบสายส่ง รวมทั้ง ราคาค่าไฟฟ้าในอนาคตที่มีแนวโน้มจะสูงขึ้นอีก เนื่องจากปริมาณก๊าซธรรมชาติ Natural Gas จากอ่าวไทยที่ลดลงเรื่อย ๆ และกำลังจะหมดลงในที่สุดจนสุดท้ายไทยต้องนำเข้า Shale Gas จากต่างประเทศที่อยู่อีกฟากหนึ่งของโลก มาผลิตกำลังไฟฟ้าในประเทศ ซึ่งสนนราคาแพงกว่าก๊าซธรรมชาติในอ่าวไทย อยู่อย่างน้อย 3 เท่า หรือมากกว่า คือ ประเด็นที่น่าห่วงกังวลอย่างยิ่ง ..
ดังนั้น การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีดิจิตอล Digital Technologies กับแหล่งพลังงานทดแทน พลังงานทางเลือก และแหล่งพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy Sources ในประเทศที่มีอยู่ในปัจจุบัน และที่กำลังจะพัฒนาขึ้น จะทำให้ศักยภาพการพึ่งพากำลังผลิตไฟฟ้าของตนเอง และในชุมชน หรือการใช้ Self-Electricity Generation ของประเทศไทย เพิ่มขึ้น ซึ่งจะเป็นส่วนสำคัญในพัฒนาการของระบบเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือนจริง Virtual Power Plants : VPPs System .. ซึ่งพวกมัน คือ เป็นคำตอบของปัญหาข้างต้นทั้งหมด และทำให้การปรับตัวของผู้มีส่วนได้ส่วนเสียทุกภาคส่วน การปรับปรุงโครงสร้าง กฎหมาย กฎระเบียบ และข้อบังคับต่างๆ เพื่อรองรับ ‘ระบบเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือนจริง Virtual Power Plants : VPPs System’ นั้น กลายเป็นความจำเป็นสำคัญยิ่งยวดที่ขาดไม่ได้ ..
นักวิชาการด้านพลังงานทั่วโลก เชื่อว่า ระบบเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือนจริง Virtual Power Plants : VPPs System กำลังกลายเป็นตัวขับเคลื่อนในภาคการผลิตพลังงานไฟฟ้า Electricity Generation Sector .. ภูมิสังคมด้านพลังงานกำลังเปลี่ยนไป .. สถานการณ์ด้านพลังงาน และอุตสาหกรรม มีการปรับตัว การขยายตัวของเมืองยังมีอย่างต่อเนื่อง .. กระแสการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม ได้ส่งแรงผลักให้เกิดการลดคาร์บอนในสังคม กับความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีที่ทรงอานุภาพในยุคดิจิทัล .. พวกมัน กำลังเปลี่ยนวิธีการผลิตสินค้า และบริการ เปลี่ยนวิธีที่ผู้คนบริโภคพลังงาน วิธีผลิตพลังงานไฟฟ้า และเสนอการพึ่งพาแหล่งพลังงานสะอาดสีเขียว Clean & Green Energy Sources ในรูปแบบต่างๆ ที่หลากหลายมากขึ้น ทั้งนี้ สังคมโลก มีแนวโน้มลดการพึ่งพาน้ำมันเชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels อย่างชัดเจน ..
ในทางกลับกัน สิ่งนี้กำลังผลักดันการเปลี่ยนแปลงโครงข่ายระบบสายส่ง Power Grids .. เปลี่ยนแปลงวิธีการสร้างระบบขนส่งพลังงาน การส่งจ่าย และกระจายกำลังไฟฟ้า ย้ายจากระบบสายส่งกริดแบบเดิมๆ ไปสู่ระบบสายส่งแบบกระจายรูปแบบใหม่ที่ชาญฉลาดกว่า ด้วยการแลกเปลี่ยนพลังงาน 2 ทิศทาง รวมทั้งการลื่นไหลของข้อมูลข่าวสารยุคใหม่ได้พัฒนาขึ้นอย่างมากในช่วง 2-3 ปีที่ผ่านมา การผูกขาดระบบสายส่งของภาครัฐ กำลังจะสิ้นสุดลง เนื่องจากนวัตกรรมทางเทคโนโลยี การลดต้นทุนในรูปแบบธุรกิจใหม่ ๆ และการสนับสนุนการดำเนินการจากนโยบายภาครัฐ ซึ่งเกือบจะเหมือนกันทั่วโลกจากนี้ไป ..
อย่างไรก็ตาม ปัจจัยที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งที่ผลักดันให้เกิดการเปลี่ยนแปลง คือ การก้าวไปสู่การผลิตกำลังไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน Renewable Electricity และการพัฒนาแหล่งทรัพยากรพลังงานรูปแบบกระจาย Distributed Energy Resources : DERs ซึ่งส่งผลกระทบต่อภูมิสังคมด้านพลังงานอย่างรุนแรง โดยเฉพาะโครงข่ายระบบสายส่งแบบดั้งเดิม Conventional Power Grids ที่อาจไม่ถูกแผนแบบรองรับรูปแบบการกระจายโรงไฟฟ้าเล็กๆ หลายหน่วยผลิต ด้วยข้อจำกัดของตัวระบบเอง กับด้วยกฎระเบียบที่ไม่เอื้อ และการผูกขาดระบบสายส่งของภาครัฐในตัวมันเอง ..
ในขณะที่โลกก้าวไปสู่การเปลี่ยนแปลงพลังงานสีเขียวบนเส้นทางสู่อนาคตสังคมคาร์บอนต่ำ Low Carbon Society : LCS .. ดังนั้น เครือข่ายหน่วยผลิตไฟฟ้าขนาดเล็ก ขนาดกลาง จากแหล่งพลังงานทดแทน และกระจายการบริหารจัดการ แต่รวมการควบคุมไว้ในรูปแบบ ‘เครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plants : VPPs’ กำลังจะเข้ามาครอบงำตลาดพลังงานในที่สุด และเพราะมัน คือ คำตอบทางธุรกิจพลังงานไฟฟ้าแบบใหม่รูปแบบกระจายสู่ชุมชนสำหรับการให้บริการบนระบบสาธารณูปโภคในอนาคต ทั้งนี้ เพื่อประโยชน์ของคนไทยทุกคน ลดการพึ่งพาการนำเข้าพลังงานจากต่างชาติ และรักโลกของเราให้มากขึ้นอีกนั่นเอง ..
………………………………….
คอลัมน์ : Energy Key
By โลกสีฟ้า ..
สนับสนุนคอลัมน์ โดย E@ บริษัท พลังงานบริสุทธิ์ จำกัด (มหาชน)
ขอบคุณเอกสารอ้างอิง :-
Virtual Power Plants to Play Key Role in Grid Optimization | China Daily :-
https://www.chinadaily.com.cn/a/202306/20/WS6490dc3ca310bf8a75d6ac10.html
What Is a Virtual Power Plant? | CNN :-
https://www.cnet.com/home/energy-and-utilities/what-is-a-virtual-power-plant/
What is the Objective of a Virtual Power Plant? | Next – Kraftwerke :-
https://www.next-kraftwerke.com/vpp/virtual-power-plant
Virtual Power Plants | Wikipedia :-
https://en.wikipedia.org/wiki/Virtual_power_plant
Global Virtual Power Plant (VPP) Market | Global News Wire :-
Grid Integration | Redefining What’s Possible for Renewable Energy : Grid Integration :-
https://photos.app.goo.gl/mbPfPsr1tg3oXSmN6
Electrical Grid or Power Grid | Promising Growth Opportunities :-
https://photos.app.goo.gl/MqnPc2Mw14MWDqyy8
Virtual Power Plants: VPPs & Virtual Batteries แบตเตอรี่เสมือนสู่เครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือนจริง :-
