ระบบไมโครกริด (Microgrid)
ระบบไมโครกริด (Microgrid) คือ ระบบโครงข่ายไฟฟ้าแรงดันต่ำหรือแรงดันระดับกลางที่มีขนาดเล็ก โดยประกอบด้วย 1) โหลดไฟฟ้า (Load) 2) แหล่งพลังงานแบบกระจายตัว (Distributed Energy Resources: DERs) เพื่อเป็นแหล่งพลังงานภายในระบบไมโครกริด อาทิ ระบบผลิตไฟฟ้าขนาดเล็ก ระบบกักเก็บพลังงาน (Energy Storage System: ESS) เป็นต้น 3) ระบบควบคุมไมโครกริด (Microgrid Controller) เพื่อบริหารจัดการพลังงานร่วมกับระบบเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร (Information and Communication Technology Systems) และระบบควบคุมอัตโนมัติ และ 4) ระบบเชื่อมต่อกับระบบโครงข่ายไฟฟ้าหลัก (Main Grid) เพื่อบริหารจัดการระบบไมโครกริด ให้สามารถแยกตัวเป็นอิสระ (Islanding) จากระบบโครงข่ายไฟฟ้าหลักได้ในสภาวะฉุกเฉิน
โดยหลักการสําคัญของระบบไมโครกริด คือ การสร้างความสมดุลระหว่างการผลิตพลังงานให้พอดี กับความต้องการใช้พลังงานภายในโครงข่ายไมโครกริด และใช้ระบบโครงข่ายไฟฟ้าหลักเพื่อเสริมความมั่นคงเท่านั้น ซึ่งประโยชน์ที่สำคัญของระบบไมโครกริด คือ การเพิ่มความน่าเชื่อถือ (Reliability) ทางไฟฟ้าภายในระบบไมโครกริดนั้น ๆ โดยเมื่อเกิดปัญหาขัดข้องขึ้นกับระบบโครงข่ายไฟฟ้าหลัก รวมถึงสามารถลดการสูญเสียไฟฟ้าในระบบส่งและระบบจําหน่ายได้จากการส่งไฟฟ้าเป็นระยะทางไกลอีกด้วย
ภาพส่วนประกอบระบบสมาร์ทไมโครกริด
ทั้งนี้ ระบบไมโครกริดประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก ๆ 4 ส่วน ได้แก่
1) โหลดไฟฟ้า
โหลดไฟฟ้า ได้แก่ ผู้ใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ ภายในระบบไมโครกริด ซึ่งอาจจำแนกได้เป็นผู้ใช้ไฟฟ้าในภาคบ้านเรือน ภาคอุตสาหกรรม ภาคธุรกิจอาคารพาณิชย์ ส่วนราชการ ฯลฯ โหลดไฟฟ้าเหล่านี้จะถูกจัดลำดับความสำคัญ (Priority) จากมากไปหาน้อย เพื่อใช้เป็นข้อมูลประกอบการการตัดสินใจของระบบควบคุมไมโครกริด ในกรณีที่ระบบไมโครกริดจำเป็นต้องแยกตัวอิสระออกมาจากระบบโครงข่ายไฟฟ้าหลักและแหล่งผลิตไฟฟ้าภายในระบบไมโครกริดไม่สามารถจ่ายไฟฟ้าให้กับโหลดไฟฟ้าทั้งหมด
2) แหล่งพลังงานแบบกระจายตัว
แหล่งพลังงานแบบกระจายตัว ทำหน้าที่ผลิตไฟฟ้าขึ้นภายในระบบไมโครกริดเอง เพื่อจ่ายให้กับโหลดไฟฟ้าภายในระบบไมโครกริด โดยทั่วไปแล้วจะเป็นระบบผลิตพลังงานที่มีขนาดเล็กและกระจายตัวอยู่ทั่วไป (Distributed Generation: DG) สำหรับระบบสมาร์ทไมโครกริดสมัยใหม่จะเน้นการผลิตพลังงานไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนเป็นหลัก และใช้ระบบผลิตไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นระบบเสริมเพื่อรักษาเสถียรภาพของระบบ
3) ระบบควบคุมไมโครกริด
ระบบควบคุมไมโครกริด (Microgrid Controller) คือ ระบบบริหารจัดการพลังงาน (Energy Management System) ในรูปแบบหนึ่ง ซึ่งทำหน้าที่บริหารจัดการการผลิตไฟฟ้าและการใช้ไฟฟ้าภายในระบบ นอกจากนี้ ในระบบไมโครกริดที่มีระบบกักเก็บพลังงานเป็นส่วนประกอบ ระบบควบคุมไมโครกริดจะทำหน้าที่ควบคุมการชาร์จและการจ่ายไฟจากระบบกักเก็บพลังงานให้เป็นไปอย่างเหมาะสมด้วย
4) ระบบเชื่อมต่อกับระบบโครงข่ายไฟฟ้าหลัก
ระบบเชื่อมต่อกับระบบจำหน่ายของระบบโครงข่ายไฟฟ้าหลักเป็นอุปกรณ์ที่ทําหน้าที่ควบคุมสั่งการ การเชื่อมต่อ หรือการตัดการเชื่อมต่อระหว่างระบบไมโครกริดกับระบบโครงข่ายไฟฟ้าหลัก
ประโยชน์ของระบบไมโครกริด
- เพิ่มความน่าเชื่อถือได้ (Reliability) ทางไฟฟ้าภายในระบบไมโครกริดนั้น ๆ โดยเมื่อเกิดปัญหาขัดข้องขึ้นกับระบบโครงข่ายไฟฟ้าหลัก ระบบควบคุมไมโครกริดจะสั่งการอย่างอัตโนมัติให้ระบบไมโครกริดทำการแยกตัวอิสระออกมาจากระบบโครงข่ายไฟฟ้าหลัก และบริหารจัดการให้แหล่งผลิตไฟฟ้าหรือระบบกักเก็บพลังงานภายในจ่ายไฟฟ้าให้กับโหลดที่มีความสำคัญสูงภายในระบบไมโครกริดได้อย่างต่อเนื่อง
- ลดการสูญเสียพลังงานไฟฟ้า (Loss) ในระบบส่งและระบบจำหน่าย ที่มีการส่งผ่านเป็นระยะทางไกล ๆ ซึ่งระบบไมโครกริดจะมีระบบผลิตไฟฟ้าอยู่ภายใน ตั้งอยู่ใกล้กับผู้ใช้ไฟฟ้าจึงทำให้ระยะทางของการส่งไฟฟ้าลดน้อยลงมาก
- ลดการพึ่งพาและใช้งานระบบส่งและระบบจำหน่ายไฟฟ้าทำให้สามารถชะลอการสร้างหรือขยายระบบส่งและระบบจำหน่ายใหม่ได้
ภาพประโยชน์ของระบบไมโคกริด
