Grid Battery Energy Storage for the Era of Renewable Energy
“…..การถือกำเนิดของเทคโนโลยี “แบตเตอรี่ขนาดใหญ่ Big Battery” ทำให้การจัดการกับความท้าทายสำคัญสำหรับพลังงานสีเขียว Green Energy….”
ชุดแบตเตอรี่ขนาดใหญ่บนโครงข่ายระบบสายส่ง Grid-Scale Battery Energy Storage เชื่อมต่อกับแหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy สามารถทำให้เชื้อเพลิงฟอสซิลตกยุคไปได้อย่างเฉียบขาด ..
การถือกำเนิดของเทคโนโลยี “แบตเตอรี่ขนาดใหญ่ Big Battery” ทำให้การจัดการกับความท้าทายสำคัญสำหรับพลังงานสีเขียว Green Energy ที่ผันแปรไม่สม่ำเสมอของแหล่งพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานคลื่น และพลังงานลมนั้น เป็นไปได้ ..
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 Storage System สามารถเปลี่ยนจากโหมด Standby ไปเป็นการส่งจ่ายพลังงานเต็มโหลดสูงสุดได้ภายในเวลาเพียงเศษเสี้ยวของวินาที Milliseconds เพื่อจัดการกับปัญหาความล้มเหลวของระบบสายส่งกริดไฟฟ้า ..
อย่างไรก็ตาม ข้อมูลในปี 2562 พบว่า โรงไฟฟ้าพลังแบตเตอรี่ Battery Storage Power Station มีลำดับความสำคัญน้อยกว่าโรงไฟฟ้าพลังน้ำ และพลังน้ำระบบสูบกลับ Hydroelectricity & Pumped Hydro Storage ซึ่งเป็นรูปแบบการจัดเก็บพลังงานบนโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่พบมากที่สุด ในแง่ของศักยภาพความจุ .. ในระบบจัดเก็บพลังงานปัจจุบันนั้น โรงไฟฟ้าแบตเตอรี่ที่ใหญ่ที่สุด เพียงมีขนาดเล็กกว่าโรงไฟฟ้าพลังน้ำสูบกลับ ประมาณกว่าสองเท่า ..
ปัจจุบัน โรงไฟฟ้าพลังแบตเตอรี่บนระบบสายส่ง Grid-Scale Battery Storage Power Station นิยมใช้สำหรับความต้องการพลังงานไฟฟ้าสูงสุดในระยะสั้น และการให้บริการเสริม เช่น การสำรองกำลังไฟฟ้าในระบบแจกจ่าย และการควบคุม เพื่อลดโอกาสกระแสไฟฟ้าดับ โดยมักจะติดตั้งที่เดียวกัน หรือใกล้กับสถานีพลังงานไฟฟ้าอื่น ๆ ที่ใช้งานอยู่ หรือเลิกใช้งาน และอาจใช้การเชื่อมต่อกับระบบกริดไฟฟ้า หรือโครงข่ายระบบสายส่งเดียวกัน เพื่อลดต้นทุน ..
ในปี 2562 การจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ มีราคาถูกกว่าพลังงานไฟฟ้าจากเครื่องยนต์กังหันก๊าซ Gas Turbine Engine สำหรับการใช้งานนานถึงสองชั่วโมง .. ปัจจุบัน ระบบจัดเก็บกำลังไฟฟ้าด้วยชุดแบตเตอรี่ BESS ขนาดต่าง ๆ ที่มีใช้งานอยู่ทั่วโลก รวมประมาณ 365 GWh ซึ่งพวกมันกำลังเติบโตขึ้นอย่างรวดเร็วมาก .. ต้นทุนกำลังผลิตไฟฟ้าบน Electrical Grid ที่ปรับระดับให้เสถียรจากระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Packs ลดลงอย่างรวดเร็ว โดยลดลงครึ่งหนึ่งในเวลาเพียงสองปีเศษเหลืออยู่ที่เพียง 150 เหรียญสหรัฐฯ ต่อ MWh ในปี 2563 และกำลังลดลงอีกจากนี้ไป ..
การปรากฏตัวของระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่บนโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้า Grid-Sized Battery Energy Storage System ..
หนึ่งในเทคโนโลยีสำคัญที่มีอิทธิพลอย่างมากต่อคุณภาพชีวิต และไม่สามารถประเมินค่าได้ คือ เทคโนโลยีแบตเตอรี่ Battery Technology ด้วยรูปแบบ และขนาดที่หลากหลายซึ่งมีใช้งานกันอย่างกว้างขวางแล้วในปัจจุบัน ไม่ว่าจะเป็นแบตเตอรี่กรดตะกั่ว Lead-Acid Batteries บนรถยนต์ของผู้คน แบตเตอรี่ลิเธี่ยมไอออน Lithium Ion Batteries ที่ให้พลังงานแก่โทรศัพท์ ยานยนต์ไฟฟ้า หรือแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม Nickel-Cadmium Batteries สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้า ที่อยู่อาศัย สถานที่ทำงาน โรงงานอุตสาหกรรม และอื่น ๆ อีกมากมาย .. แบตเตอรี่ Batteries ให้พลังงานที่จำเป็นต่อการใช้งานในโลกสมัยใหม่ได้เป็นอย่างดีปราศจากข้อสงสัย ..
ตามแผนงานระยะยาวในการลดปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจก Long-Term Greenhouse Gas Reduction Plan ทั่วโลกนั้น รถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์สันดาปภายใน และอุปกรณ์ทำความร้อนที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลทั้งหมด จะถูกแทนที่ด้วยยานยนต์ไฟฟ้า และอุปกรณ์ทำความร้อนที่ขับเคลื่อนด้วยกำลังไฟฟ้าสะอาด Green Electricity ในที่สุด .. แม้ว่าสถานีผลิตกำลังไฟฟ้าส่วนใหญ่ในปัจจุบันจะใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นหลัก แต่ก็เป็นวิสัยทัศน์ร่วมกันในระดับนานาชาติที่จะมุ่งใช้ประโยชน์การผลิตกำลังไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานหมุนเวียน Renewable Wind & Solar Power Generation ที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้มากขึ้นในอนาคตเป็นหลัก ..
การแปลงรถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล และอุปกรณ์ทำความร้อนให้เป็นการใช้กำลังไฟฟ้าสะอาด Green Electricity เป็นหลัก จะต้องใช้เงินลงทุนจำนวนมากในการปรับปรุงอัพเกรดระบบจำหน่ายแจกจ่ายกำลังไฟฟ้าที่มีใช้งานอยู่ Upgrading the Existing Electrical Distribution System .. ดังนั้น คาดหมายได้ว่า ระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่สำเร็จรูปขนาดใหญ่บนโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้า Grid-Sized Battery Energy Storage Systems: BESSs จะกลายเป็นส่วนประกอบสำคัญในระบบให้บริการ และจำหน่ายแจกจ่ายกำลังไฟฟ้าในอนาคต ..
โดยทั่วไป ระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่สำเร็จรูปขนาดใหญ่บนโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้า Grid Scale Battery Energy Storage System : BESS หมายถึง พวกมันแต่ละหน่วย มีกำลังไฟฟ้าตั้งแต่ 1 MW ขึ้นไป เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้มีการประกาศว่า Battery Energy Storage System : BESS ขนาด 131 MW/524 MWh จะถูกสร้างขึ้นใน Walkerton in Indiana’s LaPorte County ซึ่งจะเป็นหนึ่งใน BESS ที่มีกำลังการผลิตไฟฟ้าสูงสุดในสหรัฐฯ ..
Grid Scale BESS ขนาดใหญ่บนระบบสายส่ง ประกอบขึ้นด้วย ชุดแบตเตอรี่ เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า DC / AC / เครื่องชาร์จ และหม้อแปลงไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายระบบสาธารณูปโภค และบริการสาธารณะ มีแอพพลิเคชั่นหลัก Primary Applications มากมายที่ BESS ใช้ประโยชน์บนระบบสายส่งกริดไฟฟ้าปัจจุบัน เช่น การควบคุมความถี่ Frequency Regulation, การบริหารจัดการพลังงานทดแทน Renewable Energy Management, ความจุ Firm Capacity, การคำนวณรายได้ Arbitrage, จังหวะการลงทุน Capital Investment Deferral และแอพพลิเคชั่นการเปิดระบบเร่งด่วน Black Start เป็นต้น ..
ท่ามกลางการมุ่งเน้นการใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy Sources ที่เพิ่มขึ้น .. ระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Energy Storage System : BESS สามารถแสดงบทบาทสำคัญเพื่อชดเชยความไม่ต่อเนื่องของแหล่งพลังงานเหล่านี้ได้ โดยให้คุณค่าที่จำเป็นแก่ผู้บริโภคด้วยความสามารถในการส่งจ่ายกำลังไฟฟ้าเสถียร ซึ่งจะช่วยเพิ่มความต้องการพลังงานหมุนเวียนสะอาดที่ยั่งยืนให้มากขึ้น ด้วยราคาพลังงานที่ลดลงให้สำเร็จในอนาคตอันใกล้ได้ในที่สุด ..
ระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ในตู้คอนเทนเนอร์ BESS Containers ..
ระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ในตู้คอนเทนเนอร์ Battery Energy Storage System: BESS Containers มีพื้นฐานมาจากการออกแบบอุปกรณ์จัดเก็บพลังงานสำเร็จรูป Modular Design .. พวกมันสามารถกำหนดค่าให้ตรงกับความต้องการพลังงาน และความจุที่ต้องการของแอปพลิเคชันการใช้งานของผู้บริโภค .. ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ใช้ตู้คอนเทนเนอร์มาตรฐานสำหรับการขนส่งทางทะเลโดยเริ่มจาก KW/KWh ไปจนถึงขนาด MW/MWh ด้วยคอนเทนเนอร์ตู้เดียว หรือการรวมตู้คอนเทนเนอร์หลายตู้ต่อเชื่อมเข้าด้วยกันบนพื้นที่ขนาดใหญ่เพื่อให้ได้ความจุขนาดหลายร้อย MW/MWh .. ระบบจัดเก็บพลังงานในตู้คอนเทนเนอร์ Containerised Energy Storage System ช่วยให้ติดตั้งได้อย่างรวดเร็ว ปลอดภัย และสามารถควบคุมสภาวะแวดล้อมได้ง่าย ..
คอนเทนเนอร์สำหรับระบบจัดเก็บพลังงาน Energy Storage System หรือ BESS Containers ออกแบบมาสำหรับจัดวางบนพื้นที่ใกล้เคียง อาคารสาธารณะ ธุรกิจขนาดกลาง ขนาดใหญ่ โรงงานอุตสาหกรรม รวมทั้ง ระบบจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่ในระบบสาธารณูปโภค และบริการสาธารณะ หรือติดตั้งไว้ในพื้นที่ห่างไกลนอกโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้า สถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า และ/หรือ เพื่อเป็นระบบพลังงานสำรองของชุมชนเมือง เป็นต้น .. BESS Containers ทำให้ระบบสายส่งกริดไฟฟ้าสามารถจัดเก็บพลังงานจากแหล่งพลังงานเซลล์แสงอาทิตย์ Solar Power, พลังงานจากกังหันลม Wind Turbine Power หรือ Combined Heat and Power : CHP ปริมาณมหาศาลไว้ใช้ภายหลังได้อย่างยอดเยี่ยม เนื่องจากวงจรมีอายุการใช้งานยาวนาน อีกทั้งเหมาะสำหรับการใช้งานในช่วงเวลาโหลดสูงสุดบนระบบสายส่ง ซึ่งจะช่วยลดค่าไฟฟ้าได้เป็นอย่างดีอีกด้วย ..
ระบบจัดเก็บพลังงานแบบบรรจุในตู้คอนเทนเนอร์ BESS Containers เป็นข้อไขสำเร็จรูปที่สมบูรณ์แบบสำหรับการจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่บนโครงข่ายระบบสายส่ง .. ตู้คอนเทนเนอร์ สามารถใช้สำหรับการผนวกรวมเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานที่หลากหลาย Integration of Various Storage Technologies ไว้ด้วยกัน และ/หรือ เพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันได้อย่างยอดเยี่ยม ..
โดยทั่วไป รูปแบบแบตเตอรี่ที่นิยมใช้งานในระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ในตู้คอนเทนเนอร์ BESS Containers บนโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้า มี 3 ประเภท ได้แก่ Lithium-Ion Batteries, Redox-Flow Batteries และ Zinc-Hybrid Batteries .. ทั้งนี้ ตัวอย่างระบบจัดเก็บพลังงานแบบบรรจุในตู้คอนเทนเนอร์ BESS Containers บนโครงข่ายระบบสายส่ง และ Smart Grid ที่น่าสนใจ ซึ่งมีจำหน่ายในตลาดปัจจุบัน เช่น BESS Container ของ บริษัท GreensunSolar ซึ่งด้วยจำนวน 1 หน่วย ใช้ชุดแบตเตอรี่ลิเธี่ยมเหล็กฟอสเฟต LFP Battery หรือ Lithium ion LiFePO4 Battery Containerized ด้วยขนาดต่าง ๆ เช่น 300 KWh, 500 KWh, 800 KWh, 1 MWh และ 1.5 MWh Energy Storage System เป็นต้น หรือ Powerpack และ Megapack ของบริษัท Tesla มีขนาดความจุต่อ 1 หน่วยตู้คอนเทนเนอร์ Container เท่ากับ 200 KWh และ 3 MWh ตามลำดับ .. ดังนั้น การจะพิจารณาใช้ระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ในตู้คอนเทนเนอร์ BESS Containers บนโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้า ขนาดเท่าไร จำนวนเท่าไร จึงขึ้นอยู่กับขนาดความต้องการสำรองพลังงาน วัตถุประสงค์การจัดเก็บพลังงาน ขนาดของแหล่งพลังงาน และจำนวนผู้บริโภคในพื้นที่ ..
ตัวอย่างของ Tesla Megapacks นั้น .. พวกมัน คือ ผลิตภัณฑ์ระบบจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าด้วยชุดแบตเตอรี่ลิเธี่ยมไอออน Lithium Ion Batteries ที่บรรจุไว้ในตู้คอนเทนเนอร์ Container ซึ่งผลิต และติดตั้งโดย Tesla, Inc. .. Megapack เปิดตัวในปี 2562 ด้วยระบบสำเร็จรูปในตู้คอนเทนเนอร์ โดย 1 หน่วยตู้คอนเทนเนอร์ สามารถจัดเก็บกำลังไฟฟ้าขนาดความจุได้มากถึง 3 MWh .. ออกแบบมาเพื่อใช้งานในระบบสาธารณูปโภค และบริการสาธารณะบนโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้า รวมทั้ง สามารถนำ Megapacks หลายชุดต่อเชื่อมกันไว้เพื่อจัดเก็บพลังงานที่เกิดจากแหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียนที่ไม่ต่อเนื่อง Renewable Energy เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานลม .. กำลังไฟฟ้าที่จัดเก็บไว้เหล่านี้ สามารถส่งจ่ายผ่านโครงข่ายระบบสายส่ง และ Smart Grid หรือ Micro Grid ได้ตามความต้องการ เช่น ในช่วงเวลาที่มีความต้องการใช้กำลังไฟฟ้าสูงสุด หรือแม้กระทั่งใช้เป็นแหล่งพลังงานหลักในพื้นที่ได้ด้วย ..
เมื่อเดือนกรกฎาคม 2563 ที่ผ่านมา Pacific Gas & Electric : PG&E ได้ดำเนินการติดตั้ง Megapacks ของ Tesla จำนวน 256 หน่วยที่สถานีย่อย Moss Landing ใน Monterey County รัฐแคลิฟอร์เนีย ด้วยสถานีไฟฟ้าพลังแบตเตอรี่ขนาด 182.5 MW ที่ความจุการจัดเก็บพลังงาน 730 MWh ซึ่งถือเป็นหนึ่งในโรงไฟฟ้าพลังงานแบตเตอรี่บนระบบสายส่งที่ใหญ่ที่สุดในโลก ..
ในเมือง Soldotna รัฐอลาสก้า Alaska .. เครื่องยนต์กังหันก๊าซจะจ่ายพลังงานไฟฟ้าให้กับชุมชนอย่างน้อย 4 เดือนต่อปี .. เพื่อเพิ่มระบบจัดเก็บพลังงานหมุนเวียนบนโครงข่ายระบบสายส่งกริด และลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล .. บริษัท Homer Electric ได้เลือกและติดตั้ง Tesla Megapacks จำนวน 37 หน่วย สำหรับขนาดความจุ 93 MWh ..
ในเมืองแองเกิลตัน รัฐเท็กซัส Angleton, Texas .. โครงการจัดวางระบบจัดเก็บพลังงานเพื่อสนับสนุนการสำรองพลังงานที่ยั่งยืนให้กับระบบสายส่งกริดไฟฟ้า ส่งผลให้มีการติดตั้ง Tesla Megapacks จำนวน 81 หน่วย สำหรับขนาดความจุ 200 MWh ซึ่งช่วยป้องกันไฟฟ้าดับได้อย่างยอดเยี่ยม ในขณะที่สามารถลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลของชุมชนได้เป็นอย่างมาก ..
ในเมืองอ็อกซ์นาร์ด รัฐแคลิฟอร์เนีย Oxnard, California ชุมชนมารวมตัวกันเพื่อต่อต้านการติดตั้งโรงไฟฟ้า Peaking Power Plant or Peaker Plant ที่ขับเคลื่อนด้วยเชื้อเพลิงฟอสซิลแห่งใหม่ New Fossil Fuel-Powered Peaker Plant เพื่อเปิดใช้งานในช่วงเวลาที่โหลดบนระบบสายส่งสูงสุด .. ในท้ายสุด ณ พื้นที่นั้น ได้มีการยกเลิกแผนงาน Peaker Plant และพิจารณาทำโครงการติดตั้งระบบ Tesla Megapacks แทนด้วยจำนวน 142 หน่วย สำหรับขนาดความจุ 400 MWh เพื่อเป็นโซลูชันการจัดเก็บพลังงานที่สะอาด และยั่งยืนกว่า ..
โครงการที่ชื่อว่า ‘Townsite Solar and Storage Facility’ ตั้งอยู่ในเมืองโบลเดอร์ซิตี รัฐเนวาดา Boulder City, Nevada ห่างจากลาสเวกัส Las Vegas เพียงไม่กี่ไมล์ .. พวกมัน คือ แหล่งพลังงานแสงอาทิตย์ที่เป็น Solar Panels ซึ่งประกอบขึ้นด้วยแผงโซลาร์กว่าครึ่งล้านแผงสำหรับ Solar Farm บนพื้นที่ขนาดใหญ่ยักษ์ .. ในการนี้ Tesla, Inc. ได้จัดหา และติดตั้ง Megapacks รวมขนาด 90 MW/360 MWh สำหรับระบบจัดเก็บพลังงาน เพื่อช่วยให้สามารถใช้ประโยชน์พลังงานแสงอาทิตย์จาก 528,084 Solar Panels ได้อย่างเต็มศักยภาพ .. โครงการ Megapacks ขนาดใหญ่ล่าสุดนี้ ด้วยขนาดความจุ 360 MWh ซึ่งทำงานร่วมกับแหล่งพลังงานแสงอาทิตย์ ทำให้พวกมันสามารถส่งจ่ายพลังงานไฟฟ้าได้ครอบคลุมชุมชนกว่า 60,000 ครัวเรือนในพื้นที่ด้วยขนาดความจุมากกว่า 500,000 MWh ต่อปี ..
บริษัท Arevon กำลังกลายเป็นหนึ่งในหุ้นส่วนที่ใหญ่ที่สุดของ Tesla สำหรับการเพิ่มความจุในระบบจัดเก็บพลังงานด้วย Tesla Megapacks บนระบบสายส่ง .. ปีที่ผ่านมา Tesla และ Arevon ได้ลงนามในข้อตกลงทางธุรกิจเพื่อจัดหาชุดแบตเตอรี่ Megapacks จำนวนมากด้วยขนาดอย่างน้อย 2 GW/6 GWh ให้กับโครงการจัดเก็บพลังงานบนโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้าเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงานสะอาดโครงการใหม่ ๆ หลายโครงการ Several New Clean Energy Storage Projects ..
คาดการณ์ตลาดการจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่บนระบบสายส่งทั่วโลก Global Grid Battery Energy Storage Market ..
พื้นฐานของขนาดธุรกิจในตลาดระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่บนโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้า ทั่วโลก ได้รับการพิสูจน์แล้วว่า มีความแข็งแกร่งเพียงพอต่อการรับมือกับสถานการณ์ COVID-19 .. ในปี 2563 ตลาดโลกขยายตัว 47.3% ด้วยกำลังผลิตไฟฟ้าใหม่ที่เพิ่มขึ้น 2.4 GW .. ทั้งนี้ ได้รับการคาดหมายว่า ตลาด Grid Battery Energy Storage System or Grid BESS Market บนโครงข่ายระบบสายส่ง Smart Grid และ Micro Grid มีแนวโน้มเติบโตอย่างมั่นคงต่อเนื่องต่อไปในทศวรรษหน้า .. ทั้งนี้ คาดการณ์ได้ว่า กำลังการผลิตไฟฟ้าประจำปีสำหรับ Grid BESS ทั่วโลก จะเพิ่มสูงขึ้นแตะระดับ 19.3 GW ภายในปี 2573 คิดเป็นขนาด และความจุ 134.6 GW/437.4 GWh ของกำลังการผลิตสะสม รวมทั้ง การลงทุนประจำปีสำหรับโครงการระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่บนโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้าทั่วโลกจะเพิ่มขึ้นจาก 2 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2563 เป็น 15.94 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2573 ..
อย่างไรก็ตาม อ้างอิงข้อมูลการสำรวจวิจัยตลาดของ Future Market Insights : FMI ชี้ว่า ตลาดระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Energy Storage System Market or BESS Market กำลังเติบโตขึ้นอย่างแข็งแกร่ง และได้รับการคาดหมายว่าจะสูงขึ้นแตะระดับ 44.86 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ภายในปี 2575 .. ทั้งนี้ อัตราเติบโตเฉลี่ยต่อปี Compound Annual Growth Rate : CAGR หมายถึง อัตราผลตอบแทนสำหรับตลาดระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ทั่วโลก Global Battery Energy Storage System Market ที่เติบโตจากยอดดุลเริ่มต้นไปถึงยังยอดดุลสิ้นสุด รวมสมมติฐานว่ากำไรจะถูกนำกลับมาลงทุนหมุนเวียนใหม่ทุกสิ้นปีของช่วงอายุการลงทุน อยู่ที่ค่า CAGR 26% ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ ปี 2565-2575 ….
พลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียนที่เพิ่มขึ้น อุปสงค์สำหรับการจ่ายกำลังไฟฟ้าที่เชื่อถือได้ และโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าที่มีอายุมากขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งพวกมันต้องการระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่คุณภาพ เพื่อยกระดับการให้บริการที่ชาญฉลาดมากขึ้น คือ แรงผลักสำคัญในตลาดระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Energy Storage System Market ..
เอเชียแปซิฟิก จะยังคงเป็นผู้นำตลาดต่อไป โดยมีประเทศต่าง ๆ เช่น จีน ญี่ปุ่น เกาหลีใต้ และออสเตรเลีย เป็นตัวขับเคลื่อนตลาดระดับภูมิภาค .. แนวโน้มการเพิ่มการลงทุนเชิงรุกของแหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน การปรับปรุงความยืดหยุ่นของระบบสายส่ง และการให้บริการเสริมในโครงข่ายระบบสายส่งระดับชาติ การเปลี่ยนแปลงตารางการปรับปรุงอัตราการใช้ไฟฟ้า และการจัดหากำลังไฟฟ้าสำหรับประชากรที่เติบโตอย่างรวดเร็ว จะสร้างโอกาสทางธุรกิจ และตลาดใหม่ ๆ สำหรับระบบจัดเก็บพลังงาน Battery Energy Storage System : BESS นอกเหนือจากการเป็นแหล่งพลังงานหลักของยานยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs ในอนาคต เช่น ชุดของแบตเตอรี่ขนาดเท่าเมือง และโรงไฟฟ้าพลังแบตเตอรี่ เป็นต้น ..
ในทำนองเดียวกัน ตลาดยุโรป ตะวันออกกลาง แอฟริกา EMEA และตลาดสหรัฐฯ คาดว่าจะเติบโตถึง 3.16 พันล้านดอลลาร์สหรัฐฯ และ 1.87 พันล้านดอลลาร์สหรัฐฯ ในปี 2568 ตามลำดับ .. สำหรับภูมิภาคอเมริกาใต้ และอเมริกากลางนั้น สถานการณ์อาจแตกต่างออกไปบ้าง การเพิ่มขึ้นของการนำเทคโนโลยีพลังงานทางเลือก พลังงานหมุนเวียน มาใช้ และการเติบโตของประชากรอย่างรวดเร็ว ในขณะที่ การขาดโครงสร้างพื้นฐานโครงข่ายระบบสายส่งที่ดี กำลังผลักดันให้มีการนำเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ขนาดย่อม ๆ บรรจุในตู้คอนเทนเนอร์ Container แบบแยกเดี่ยวมาใช้มากขึ้น ..
ในแอฟริกา การขาดโครงข่ายระบบสายส่งที่แข็งแกร่ง การใช้เทคโนโลยีที่จำกัด และการพึ่งพาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลที่มีราคาแพงมากเกินไป ทำให้เกิดกรณีความต้องการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดเล็ก หรือพลังงานลม หรือไฮบริดรูปแบบแยกเดี่ยว Stand Alone ทำให้ระบบการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ Battery Energy Storage System : BESS กลายเป็นเรื่องจำเป็น ซึ่งจะช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบไฟฟ้ากำลัง .. ในตะวันออกกลาง พลังงานหมุนเวียนกำลังได้รับแรงผลักดันอย่างช้า ๆ และการจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่คุณภาพเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมในการบรรลุเป้าหมายด้านพลังงานที่ยั่งยืนของภูมิภาค ..
ตลาดการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ Battery Energy Storage ในประเทศจีน มีมูลค่า 950.4 ล้านเหรียญสหรัฐฯ .. ในปี 2565 และหลังจากนี้ ความต้องการ Battery Energy Storage System : BESS คาดว่าจะเพิ่มขึ้นอย่างมากในอนาคตอันใกล้ อันเป็นผลมาจากการหลอมรวมการใช้แหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานหมุนเวียน การเติบโตของตลาดพลังงาน รวมทั้งการดำเนินนโยบายเพิ่มการใช้รถยนต์ไฟฟ้า EVs ที่ต้องการความยืดหยุ่นมากขึ้นสำหรับการส่งจ่ายขายคืนกำลังไฟฟ้าจากโครงข่ายระบบสายส่งที่ชาญฉลาด และการส่งเสริมจากนโยบายภาครัฐที่ชัดเจน คาดว่า ตลาด Battery Energy Storage System : BESS ในประเทศจีนจะมีมูลค่ารวมสูงถึง 3.22 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2568 ..
สรุปส่งท้าย ..
เชอริล แคทซ์ Cheryl Katz จากมหาวิทยาลัยเยล Yale University นักเขียนเรื่องราวทางวิทยาศาสตร์อิสระชาวอเมริกันในแคลิฟอร์เนียเหนือ ซึ่งเชี่ยวชาญเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ Climate Change, วิทยาศาสตร์โลก Earth Sciences, ทรัพยากรธรรมชาติ Natural Resources และพลังงาน Energy ชี้ให้เห็นชัดเจนว่า ด้วยแรงผลักจากความพยายามในการต่อสู้กับวิกฤติสภาพอากาศ Climate Crisis ของมนุษยชาติ และความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในปัจจุบัน ได้ทำให้สิ่งอำนวยความสะดวกต่าง ๆ ในภาคพลังงาน ภาคการขนส่ง และภาคอุตสาหกรรม ถูกสร้างขึ้นโดยผนวกระบบจัดเก็บพลังงานที่มีคุณภาพสูงขึ้นเรื่อย ๆ มาพร้อมด้วย ซึ่งพวกมันสามารถจัดเก็บพลังงานหมุนเวียนสีเขียว Green Renewable Energy ได้อย่างเพียงพอสำหรับการส่งจ่ายพลังงานให้กับโรงงานอุตสาหกรรม รวมทั้ง บ้าน และชุมชนที่อยู่อาศัยหลายแสนครัวเรือน ..
การถือกำเนิดของเทคโนโลยี “แบตเตอรี่ขนาดใหญ่ Big Battery” บนโครงข่ายระบบสายส่ง และ Smart Grid สามารถจัดการกับความท้าทายสำคัญสำหรับพลังงานสีเขียว Green Energy เช่น พลังงานลม พลังงานคลื่น และพลังงานแสงอาทิตย์ ได้อย่างยอดเยี่ยม ส่งผลให้การค่อย ๆ ยกเลิกการใช้แหล่งพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิลในระบบเศรษฐกิจ และสังคมของมนุษยชาตินั้น เป็นไปได้ ..
ชุดแบตเตอรี่ Battery Packs คือ แหล่งพลังงานที่ส่งจ่ายกำลังไฟฟ้าได้รวดเร็วที่สุดบนโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้า และมักถูกใช้เพื่อทำให้ระบบในภาพรวมเกิดความเสถียร เนื่องจากระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Storage System สามารถเปลี่ยนจากโหมด Standby ไปเป็นการส่งจ่ายพลังงานเต็มโหลดสูงสุดได้ภายในเวลาเพียงเศษเสี้ยวของวินาที Milliseconds เพื่อจัดการกับปัญหาความล้มเหลวของระบบสายส่งกริดไฟฟ้า ..
การเติบโตอย่างรวดเร็วของตลาดระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Grid BESS ทั่วโลก ได้รับการคาดหมายว่าจะมีขนาดความจุสูงแตะระดับ 1.2 TWh หรือ 1,200 GWh ในทศวรรษหน้า .. ก่อนหน้านี้ ผู้เล่นหลัก ได้แก่ ออสเตรเลีย ซึ่งในปี 2560 ได้กลายเป็นประเทศแรกที่ติดตั้งระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ขนาดใหญ่บนโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้าสำหรับแหล่งพลังงานสำรองของ Hornsdale Wind Farm ขนาดมากกว่า 100 MW/129 MWh และขณะนี้กำลังติดตั้งเพิ่มเติมอีก 300 MW/450 MWh ในพื้นที่ใกล้กับวิกตอเรีย ..
ระบบจัดเก็บพลังงานรูปแบบใหม่นี้ จะจ่ายกำลังไฟฟ้าระหว่างรัฐได้ตามความจำเป็น เพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างพื้นฐานการส่งจ่ายพลังงานที่มีอยู่ด้วยศักยภาพสูงสุด และลดความจำเป็นในการสร้างโรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิลแห่งใหม่ที่จะมิได้มีการใช้งานเกือบตลอดเวลา .. ทั้งนี้ โครงการที่คล้ายกันกำลังเตรียมดำเนินโครงการในเยอรมนี และในอีกหลาย ๆ ประเทศ โดยเน้นถึงบทบาทที่เกิดขึ้นใหม่สำหรับชุดแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ในฐานะเครื่องมือส่งจ่ายกำลังไฟฟ้าหลักสำหรับชุมชนเมือง และภาคอุตสาหกรรม ..
ซาอุดิอาระเบีย เพิ่งประกาศแผนงาน และโครงการ ที่จะแซงหน้า Moss Landing ด้วยระบบชุดแบตเตอรี่จัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ Massive Solar-Plus-Storage System บนชายฝั่งตะวันตกของประเทศในฐานะแบตเตอรี่ที่ใหญ่ที่สุดในโลก ขนาดความจุ 1,300 MWh หรือ 1.3 GWh ผนวกรวมเข้ากับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 400 MW Solar PV Plant .. โรงงานแห่งนี้จะจัดหาพลังงานหมุนเวียน 100% ตลอดเวลาให้กับรีสอร์ตคอมเพล็กซ์ Resort Complex ที่มีโรงแรม 50 แห่ง และที่อยู่อาศัยมากกว่า 1,300 ครัวเรือนที่สร้างขึ้นตามแนวชายฝั่งทะเลแดง ..
จากรายงานกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ล่าสุดสรุปว่า โรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลส่วนใหญ่ในสหรัฐฯ จะสิ้นสุดอายุการทำงานภายในปี 2578 .. ผู้เชี่ยวชาญ ชี้ว่า ห้วงเวลาสำหรับการเติบโตอย่างรวดเร็วของระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Energy Storage System : BESS ระดับอุตสาหกรรม กำลังอยู่ใกล้แค่เอื้อม .. ยิ่งไปกว่านั้น Yiyi Zhou ผู้เชี่ยวชาญด้านระบบพลังงานหมุนเวียนของ Bloomberg NEF กล่าวว่า การผนวกรวมแหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน เข้ากับระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Renewables Combined with Battery Storage บนระบบสายส่งนั้น คือ ทางเลือกที่คุ้มค่าในเชิงเศรษฐกิจเพื่อทดแทนการก่อสร้างโรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิล หรือ Peaker Plants แห่งใหม่ ..
การจับคู่การผลิตกำลังไฟฟ้าสะอาดสีเขียว Green Electricity กับระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ ส่งผลให้ระบบแจกจ่ายกำลังไฟฟ้าในภาพรวม ทำงานได้อย่างดีเยี่ยมโดยเฉพาะกับแหล่งพลังงานแสงอาทิตย์ .. ทั้งนี้ เมื่อมีกำลังไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานแสงอาทิตย์เข้าสู่โครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้ามากขึ้น ต้นทุนในการดำเนินงานส่งจ่ายกระแสไฟฟ้าสำหรับชุมชน ภาคธุรกิจ และภาคอุตสาหกรรม ก็จะลดลงตามมาด้วย .. ดังนั้น เป็นที่ชัดเจนแล้วว่า ปัจจุบัน ชุดแบตเตอรี่เริ่มมีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ และอย่างน้อยพวกมันสามารถนำพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy มาทดแทนกำลังไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าที่ใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชื้อเพลิงก๊าซธรรมชาติขนาดกลางได้เป็นอย่างดี ไม่มีข้อสงสัย ..
ชุดแบตเตอรี่ขนาดความจุเพียงประมาณ 200 MWh จะช่วยให้พลังงานทางเลือก และพลังงานหมุนเวียนสามารถทดแทนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลที่เป็นก๊าซธรรมชาติขนาดเล็กถึงขนาดกลางได้อย่างสบาย .. ทรัพยากรพลังงานไฮบริดรูปแบบผสมผสานเหล่านี้ ไม่ว่าจะเป็นพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม ผนวกกับระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ สามารถทำงานแทนที่โรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิลรูปแบบดั้งเดิมได้อย่างมั่นใจ ทั้งนี้ โครงการติดตั้งระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่บนโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้าขนาดใหญ่ กำลังได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นทั่วโลกอย่างรวดเร็ว ..
การเพิ่มขนาดความจุบนระบบจัดเก็บพลังงานบนโครงข่ายระบบสายส่ง ยังทำให้พลังงานหมุนเวียนมีรายได้ และกำไรมากขึ้น .. นักวิเคราะห์ด้านพลังงานของ National Renewable Energy Laboratory : NREL ชี้ว่า “ความท้าทายประการหนึ่งของพลังงานหมุนเวียน คือ การวางระบบจัดเก็บพลังงานบนระบบสายส่งกริดไฟฟ้ายิ่งมากเท่าไร ราคาพลังงานก็จะยิ่งลดลงมากเท่านั้น” .. การดูดซับพลังงานส่วนเกินที่อาจสูญเสียไปในช่วงกลางวัน จัดเก็บไว้เมื่อความต้องการใช้ไฟฟ้าลดลง และย้ายไปใช้กำลังไฟฟ้าส่วนเกินที่จัดเก็บไว้ในช่วงเวลาที่มีค่ามากกว่า คือ ประเด็นที่โดดเด่น และคุ้มค่า ..
ในขณะที่การจัดเก็บพลังงานกำลังเฟื่องฟูในตลาดระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ Battery Energy Storage : BES ที่มีมูลค่าสูงในหลายประเทศทั่วโลก ราคาแบตเตอรี่ Battery Prices ยังคงต้องลดลงมากกว่านี้ เพื่อให้สามารถเข้าถึงการใช้งานได้ในวงกว้างขึ้นอีกทั่วโลก .. อย่างไรก็ตาม พวกมันได้รับการคาดหมายว่า แม้จะไม่มีแรงจูงใจเพิ่มเติมไปกว่านี้ก็ตาม นักวิเคราะห์ยังมองในแง่ดีว่า ในที่สุดราคาแบตเตอรี่จะลดลงได้มากกว่าราคาในปัจจุบันด้วยคุณภาพที่สูงขึ้นจนเพียงพอต่อการการจัดเก็บพลังงานอย่างกว้างขวางสำหรับการใช้งานในหลากหลายรูปแบบ .. ในอนาคตอันใกล้ ศักยภาพ ขนาด ราคาที่เหมาะสม และประสิทธิภาพของชุดแบตเตอรี่ในระบบจัดเก็บพลังงานบนโครงข่ายระบบสายส่งที่ต้องการ จะมิใช่ขนาดความจุเพียงแค่ 1-2 GWh แต่หมายถึงระดับ 10 GWh ถึงมากกว่า 100 GWh ซึ่งมันมิได้อยู่ไกลเกินเอื้อมอีกต่อไป และกำลังจะเกิดขึ้นได้อย่างแน่นอนปราศจากข้อสงสัย ..
………………………………..
คอลัมน์ : Energy Key
By โลกสีฟ้า ..
สนับสนุนคอลัมน์ โดย E@ บริษัท พลังงานบริสุทธิ์ จำกัด (มหาชน)
ขอบคุณเอกสารอ้างอิง :-
In Boost for Renewables, Grid – Scale Battery Storage Is on the Rise | Yale University :-
https://e360.yale.edu/features/in-boost-for-renewables-grid-scale-battery-storage-is-on-the-rise
Battery Storage Power Station :-
https://en.wikipedia.org/wiki/Battery_storage_power_station
What is Battery Storage? | National Grid Group :-
Grid – Scale Battery Storage: Frequently Asked Questions | NREL :-
https://www.nrel.gov/docs/fy19osti/74426.pdf
BESS: Battery Energy Storage System | Mitsubishi Heavy Industry :-
https://solutions.mhi.com/power/decarbonization-technology/bess-battery-energy-storage-system/
How Three Battery Types Work in Grid – Scale Energy Storage Systems | Wind Power & Engineering :-
Battery Energy Storage System Container, BESS Container | TLS Offshore Containers :-
https://www.tls-containers.com/energy-storage-container.html
Battery Energy Storage System Market increase at a robust CAGR of 26%, reaching US$ 44.86 Bn by 2032 | Globe News Wire :-
The Global Battery Energy Storage Market is Projected to Grow from $10.88 billion in 2022 to $31.20 billion by 2029, at a CAGR of 16.3 % in Forecast Period | Fortunebusinessinsights :- https://www.fortunebusinessinsights.com/industry-reports/battery-energy-storage-market-100489
The Emergence of Grid – Sized Battery Energy Storage System Services :-
City – Sized Batteries & Batteries Power Station :-
