ระบบบริหารจัดการพลังงานในบ้าน (Home Energy Management System; HEMS) ระบบบริหารจัดการพลังงานในอาคาร (Building Energy Management System; BEMS) และระบบบริหารจัดการพลังงานในโรงงาน (Factory Energy Management System; FEMS) เป็นการปฏิรูประบบการจัดการด้านพลังงานโดยมีการประสานการทำงานของอุปกรณ์ตรวจวัด (Sensor) สมาร์ทมิเตอร์ (Smart Meter) และระบบควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้าอัตโนมัติ (Actuator/Controller) มาติดตั้งทำงานร่วมกัน อาจมีการติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานธรรมชาติ เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ และระบบกักเก็บพลังงานร่วมด้วยเพื่อบริหารจัดการการใช้ไฟฟ้าให้เกิดประโยชน์สูงสุดซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่ามาตรการอนุรักษ์พลังงานที่เกิดผลสัมฤทธิ์มากที่สุด คือ การบริหารจัดการพลังงานในส่วนของผู้ใช้ไฟฟ้า
ระบบบริหารจัดการพลังงานในบ้าน/อาคาร/โรงงาน (HEMS/BEMS/FEMS) ที่ดีนั้นคือกระบวนการวางแผนการใช้พลังงานในบ้าน/อาคาร/โรงงาน อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ซึ่งจะรวมถึงการงดใช้และการใช้น้อยที่สุด เท่าที่จะไม่ทำให้ความสามารถในการทำงาน/ผลิตภาพ (Productivity) ในบ้าน/อาคาร/โรงงาน ต้องเสียหายลง หรือก่อให้เกิดผลเสียทางสุขภาพใดๆ กับผู้ใช้ภายใน ตัวอย่างแนวคิดของ HEMS
ประสิทธิภาพในความหมายของ HEMS/BEMS/FEMS จะประกอบด้วย 3 ส่วนสำคัญ คือ
- การซื้อพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ (Efficient Purchasing)
- อุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพ (Efficient Equipment)
- การใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพ (Efficient Operation)
ระบบไฟฟ้าที่ประกอบไปด้วย HEMS/BEMS/FEMS หรือบางครั้งอาจจะพบ Community Energy Management System (CEMS), Mansion Energy Management System (MESM) ระบบดังกล่าวต่าง ๆ จะเป็นเพียงส่วนประกอบย่อยที่บริหารจัดการทรัพยากรและอุปกรณ์ต่าง ๆ ภายในพื้นที่ของตัวเอง แต่เมื่อมาประกอบกันเข้าหลายระบบเป็นระบบใหญ่ที่มีการเชื่อมต่อข้อมูลสื่อสารถึงกัน และมีการควบคุมการทำงานร่วมกัน ก็จะกลายเป็นส่วนหนึ่งของระบบสมาร์ทกริด โดยมีเป้าหมายเพื่อการประสานงานเพื่อให้สามารถที่จะใช้ระบบไฟฟ้ากริดชุมชนและกริดหลัก (Main Grid) ได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ซึ่งจะประกอบไปด้วยด้านต่างๆ คือ การประหยัดพลังงาน การใช้พลังงานทดแทนให้ได้มากที่สุด ความเชื่อถือได้ของระบบ คุณภาพไฟฟ้า และการใช้โครงสร้างพื้นฐานตอบสนองต่อโหลดต่างๆได้อย่างเหมาะสม เช่น รถยนต์ไฟฟ้า
การทำงานร่วมกันของ HEMS/BEMS/CEMS ในระบบไมโครกริดซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสมาร์ทกริด
นอกจากนี้ HEMS/BEMS/FEMS ยังมีส่วนสำคัญในการทำงานร่วมกับการตอบสนองด้านโหลดแบบอัตโนมัติ (Automated Demand Response) ซึ่งจะทำการส่งคำสั่งอัตโนมัติต่างๆมายังผู้ใช้ไฟฟ้า เช่น
- สัญญาณสภาวะฉุกเฉินด้านความมั่นคงของระบบ (Reliability Signal)
- สัญญาณราคาต่างๆแบบเรียลไทม์ (Real-Time Price Signal, RTP)
- สัญญาณราคาแบบแปรตามเวลา (CPP)
- การติดต่อกับ Server ของระบบไฟฟ้าใหญ่ในการทำ Transaction ทางด้านพลังงานต่างๆ
ซึ่งระบบอัตโนมัติเหล่านี้สามารถทำให้การบริหารจัดการพลังงานไฟฟ้าแบบอัตโนมัติทั้งระบบสามารถเกิดขึ้นได้ โดยมีการบริหารจัดการทรัพยากรทั้งทางด้านแหล่งจ่ายจนถึงด้านโหลดอย่างครบถ้วน และมีการควบคุมเป็นลำดับชั้นตั้งแต่ ระบบ EMS ของการไฟฟ้า ระบบ SCADA ของระบบส่ง/จำหน่ายไฟฟ้าระบบSCADA ของไมโครกริด และลงมาจนถึงระบบ HEMS/BEMS/FEMS ที่จะสั่งการสุดท้ายต่อไปยังอุปกรณ์แต่ละตัว
ที่มา : สนพ., “โครงการพัฒนาแผนการขับเคลื่อนการดำเนินงานด้านสมาร์ทกริดของประเทศไทย”, เมษายน 2559