ระบบกักเก็บพลังงาน (Energy Storage System: ESS)

ระบบกักเก็บพลังงาน (Energy Storage System: ESS)

ระบบกักเก็บพลังงาน (Energy Storage System: ESS) เป็นเทคโนโลยีที่สามารถกักเก็บพลังงานในช่วงเวลาหนึ่งเพื่อไปตอบสนองความต้องการพลังงานในอีกช่วงเวลาหนึ่งได้ ทั้งในส่วนของอุปสงค์ (Energy supply) และอุปทาน (Demand) พลังงาน ดังนั้น ระบบกักเก็บพลังงานจึงเป็นเทคโนโลยีที่มีบทบาทสําคัญต่อยุคเปลี่ยนผ่านด้านพลังงานในระยะถัดไปอย่างมาก เพราะไม่เพียงสามารถช่วยให้ระบบไฟฟ้ามีความยืดหยุ่น สร้างความมั่นคง และรักษาเสถียรภาพของระบบไฟฟ้ายังช่วยส่งเสริมการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานทดแทนหรือแหล่งพลังงานที่มีความผันผวนสูงแล้ว ยังช่วยลดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าอย่างชัดเจน อีกทั้งระบบกักเก็บพลังงานเข้ามามีบทบาทที่สําคัญในระบบไมโครกริด (Microgrid) โปรซูเมอร์ (Prosumer) และยานยนต์ไฟฟ้า (Electrical Vehicles: EV) ซึ่งจะมีความต้องการใช้งานมากขึ้นในอนาคตอย่างแน่นอน

การประยุกต์ใช้งานระบบกักเก็บพลังงาน สามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภท คือ

1) Utility Scale (Front of the meter: FTM)

เป็นระบบกักเก็บพลังงานที่เชื่อมต่อกันบนโครงข่ายของระบบส่งและจ่ายกำลังไฟฟ้า ฟังก์ชันการทำงานของระบบกักเก็บพลังงานด้านหน้ามิเตอร์ถูกกำหนด โดยผู้ให้บริการระบบ (Utility sector) เช่น เพื่อเสริมความมั่นคงของระบบไฟฟ้า (Ancillary Service) หรือลดปัญหาความหนาแน่นของภาระทางไฟฟ้าบนโครงข่ายไฟฟ้า

2) End-user Scale (Behind the meter: BTM)

เป็นระบบกักเก็บพลังงานที่เชื่อมต่อกันด้านหลังมิเตอร์การไฟฟ้าของลูกค้าภาคครัวเรือน (Residential) ภาคธุรกิจและอุตสาหกรรม (Commercial and Industrial, C&I) เพื่อช่วยลดค่าใช้จ่ายเป็นหลักโดยลดการใช้พลังงานในช่วงที่มีความต้องการสูงและเพิ่มการใช้พลังงานที่ผลิตได้ด้วยตนเอง (Self-Consumption) จากระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์บนหลังคา (Solar Rooftop)

ภาพความยืดหยุ่นในระบบไฟฟ้าในปัจจุบันและการจัดการเพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นในอนาคต

อย่างไรก็ดี ในช่วงการเปลี่ยนผ่านด้านพลังงานโดยเฉพาะอย่างยิ่ง การเพิ่มขึ้นของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนในส่วนของพลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานลมในสัดส่วนสูงอย่างต่อเนื่องในระบบไฟฟ้ากำลัง ส่งผลกระทบต่อระบบไฟฟ้าจากการปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้มีความไม่แน่นอน (Uncertainty) และมีความผันแปร (Variability) ค่อนข้างมาก เนื่องจากความสามารถในการผลิตพลังงานไฟฟ้าของพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์ ไม่สามารถคาดการณ์อย่างแน่นอนได้ ส่งผลให้ปัญหาดังกล่าวสร้างความท้าทายให้กับภาครัฐและผู้ดูแลระบบไฟฟ้าในอนาคตเป็นอย่างมาก เนื่องจากต้องอาศัยกระบวนการจัดการแบบพิเศษเพื่อบรรเทาปัญหาที่อาจเกิดขึ้นกับระบบไฟฟ้ากำลังในอนาคต การมุ่งเน้นให้เกิดการพัฒนาเสริมสร้างความยืดหยุ่นให้กับระบบไฟฟ้า (Grid Flexibility) เพื่อรองรับกับการเติบโตของพลังงานหมุนเวียนนั้น จึงเป็นบริบทหนึ่งที่ภาครัฐและผู้ดูแลระบบไฟฟ้าจากทุกประเทศทั่วโลกให้ความสำคัญ ซึ่งเทคโนโลยีระบบกักเก็บพลังงาน (ESS) จะสามารถนำมาใช้รับมือกับความไม่แน่นอนและความผันแปร เพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นในระบบไฟฟ้า เนื่องจากสัดส่วนของพลังงานหมุนเวียนที่สูงขึ้นได้

ประโยชน์ของระบบกักเก็บพลังงาน

ระบบกักเก็บพลังงาน เป็นเทคโนโลยีที่สามารถกักเก็บพลังงานในช่วงเวลาหนึ่งเพื่อไปตอบสนองความต้องการพลังงานในอีกช่วงเวลาหนึ่งได้ โดยทำงานร่วมกับระบบอื่น ๆ ที่สามารถช่วยให้การจัดการพลังงานที่ดีขึ้น ทั้งในส่วนของอุปสงค์ (Energy Supply) และอุปทาน (Demand) พลังงาน ซึ่งจะสามารถตอบสนองต่อความท้าทายของระบบโครงข่ายไฟฟ้าในปัจจุบันในยุคเปลี่ยนผ่านด้านพลังงาน อาทิ

1. การบริโภคไฟฟ้าเพิ่มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากการเติบโตทางธุรกิจและอุตสาหกรรม การเข้าถึงบริการไฟฟ้ามากขึ้น และแนวโน้มในปัจจุบันมุ่งการพัฒนาที่มีการใช้พลังงานไฟฟ้าเป็นหลัก
2. การเติบโตของพลังงานทดแทน โดยเฉพาะอย่างยิ่งพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม ซึ่งมีความจำเป็นต้องมีการพัฒนากริดให้สามารถมีความเชื่อถือได้และมีความมั่นคง
3. การขยายตัวของโครงข่ายไฟฟ้าที่มีลักษณะที่เป็นการไหลของไฟฟ้าแบบ 2 ทิศทาง ระหว่าง Supply และ Demand
4. การเคลื่อนย้ายพลังงานไฟฟ้าแบบอิสระ หมายถึง การใช้งานยนต์ไฟฟ้ามากขึ้นทำให้เกิดโหลดเพิ่มขึ้นในบางพื้นที่และทำให้เกิดความแออัดในระบบส่ง/สายจำหน่าย