ข้อมูลและวิเคราะห์การดำเนินงานด้านระบบบริหารจัดการพลังงานเพื่อการตอบสนองด้านโหลด

การรวบรวมข้อมูลและวิเคราะห์รูปแบบธุรกิจของระบบบริหารจัดการพลังงานเพื่อการตอบสนองด้านโหลดในต่างประเทศ

การดำเนินการด้านการตอบสนองด้านโหลดในต่างประเทศทั้งสิ้น 14 ประเทศ โดยมุ่งเน้นไปที่อัตราชดเชย ระยะเวลาการแจ้งเตือน และรูปแบบของโปรแกรมการตอบสนองด้านโหลด และจัดกลุ่มการตอบสนองด้านโหลดตามรูปแบบของมาตรการทั่วไปที่จำแนกโดย Federal Energy Regulatory Commission (FERC) ของประเทศสหรัฐอเมริกา (ที่มา : FERC, Assessment of Demand Response and Advanced Metering, 2012) เพื่อให้ทราบถึงรูปแบบของการตอบสนองด้านโหลดที่เป็นที่นิยมใช้ในต่างประเทศ

ในส่วนถัดไปจะอธิบายถึงข้อมูลความก้าวหน้าด้านเทคโนโลยีของระบบบริหารจัดการพลังงานในการดำเนินการด้านการตอบสนองด้านโหลดในต่างประเทศเพื่อให้ทราบถึงความพร้อมของการดำเนินการด้านการตอบสนองด้านโหลดสำหรับผู้ใช้ไฟฟ้าประเภทต่างๆ ได้แก่ บ้านอยู่อาศัย อาคารพาณิชย์ และโรงงานอุตสาหกรรม

และในส่วนสุดท้ายจะอธิบายถึงข้อมูลด้านการบริการเสริมความมั่นคงในระบบไฟฟ้า (Ancillary Services) ซึ่งการบริการเสริมความมั่นคงในระบบไฟฟ้าคือบริการที่เกี่ยวข้องกับการดูแลรักษาความมั่นคงในระบบผลิตและระบบส่งไฟฟ้า เช่น กำลังไฟฟ้าสำรองพร้อมจ่าย (Spinning Reserves) และการควบคุมความถี่ (Frequency Regulation) ซึ่งการตอบสนองด้านโหลดในต่างประเทศสามารถเข้ามามีบทบาทในการบริการเสริมความมั่นคงในระบบไฟฟ้าได้ทำให้เกิดการแข่งขันทางด้านราคาและเกิดตลาดที่การตอบสนองด้านโหลดสามารถมีส่วนร่วมได้ ดังนั้นข้อมูลในส่วนนี้จึงอาจเป็นประโยชน์ต่อรูปแบบธุรกิจสำหรับการตอบสนองด้านโหลดที่เกี่ยวข้องกับบริการเสริมความมั่นคงในระบบไฟฟ้า

การทบทวนการดำเนินงานด้าน EMS-DR ในต่างประเทศ

การดำเนินการด้านการตอบสนองด้านโหลดในต่างประเทศมีความก้าวหน้าและหลากหลายอย่างมาก การศึกษาและทบทวนรายละเอียดการดำเนินการด้านการตอบสนองด้านโหลดในต่างประเทศจะสามารถเป็นแนวทางในการดำเนินการด้านการตอบสนองด้านโหลดในประเทศไทยได้เป็นอย่างดี

โดยปกติแล้วในประเทศที่มีโครงสร้างกิจการไฟฟ้าประเภท Deregulation จะสามารถแบ่งรูปแบบของ Demand Response ได้ออกเป็น 2 ส่วนหลัก (ที่มา : Lawrence Berkeley National Laboratory, Introduction to Wholesale and Retail Demand Response with a Focus on Measurement and Verification, 2017) คือ

• Retail Demand Response

  คือการตอบสนองด้านโหลดที่เรียกใช้และควบคุมโดยการไฟฟ้า (Electric Utility) โดยมีเป้าหมายหลักๆ คือการลดต้นทุนในการจำหน่ายไฟฟ้าในช่วงที่ราคาค่าไฟฟ้าจากตลาดขายส่งไฟฟ้ามีราคาสูง การดูแลรักษาความเชื่อถือได้ในระบบไฟฟ้า และการลดความแออัดในระบบไฟฟ้า ซึ่งการตอบสนองด้านโหลดสำหรับ Retail Demand Response สามารถแบ่งย่อยออกเป็น 2 ประเภทคือ

  • Time Based Demand Response : ประกอบไปด้วยโปรแกรมดังนี้

    • Time-of-Use (TOU) : อัตราค่าไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงตามช่วงเวลาของวัน โดยปกติแล้วจะมี 2 ขั้น คือช่วง Peak และ Off-Peak
    • Critical Peak Pricing (CPP) : อัตราค่าไฟฟ้าที่โดยปกติจะเหมือนอัตราค่าไฟฟ้า TOU (ได้รับอัตราส่วนลดเล็กน้อย) แต่เมื่อถึงวันเรียกใช้การตอบสนองด้านโหลดจะมีอัตราค่าไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอีก 1 ขั้นที่มีอัตราค่าไฟฟ้าสูงมาก เพื่อปรับพฤติกรรมการใช้ไฟฟ้า โดยมากแล้วจะมีการแจ้งเตือนล่วงหน้า 1 วัน
    • Day-Ahead Real Time Pricing (DA-RTP) : อัตราค่าไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงทุกชั่วโมง เพื่อสะท้อนต้นทุนการผลิตไฟฟ้าที่แท้จริงให้ผู้เข้าร่วมมาตรการ ซึ่งจะมีการแจ้งเตือนล่วงหน้า 1 วันสำหรับอัตราค่าไฟฟ้าในวันถัดไป
    • Real-Time Real-Time Pricing (RT-RTP) : อัตราค่าไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงทุกชั่วโมง เพื่อสะท้อนต้นทุนการผลิตไฟฟ้าที่แท้จริงให้ผู้เข้าร่วมมาตรการ ซึ่งจะมีการแจ้งเตือนล่วงหน้าเป็นรายชั่วโมง

  • Incentive Based Demand Response :

    • Interruptible Load : การตอบสนองด้านโหลดที่ผู้เข้าร่วมมาตรการจะได้รับอัตราชดเชยในรูปแบบของอัตราส่วนลดสำหรับอัตราค่าไฟฟ้า หรือ อัตราชดเชยต่อหน่วยไฟฟ้าที่สามารถลดได้ โดยผู้เข้าร่วมมาตรการจะทำสัญญาเพื่อลดปริมาณการใช้ไฟฟ้าตามที่กำหนดไว้เมื่อได้รับสัญญาณแจ้งเตือน โดยมากจะมีการแจ้งเตือนล่วงหน้า 2-3 ชั่วโมง
    • Direct Load Control : การตอบสนองด้านโหลดที่ผู้เข้าร่วมมาตรการจะทำสัญญาและอนุญาตให้การไฟฟ้าควบคุมอุปกรณ์ภายในบ้านโดยตรงโดยไม่มีการแจ้งเตือนล่วงหน้า โดยมากแล้วจะประยุกต์ใช้กับบ้านอยู่อาศัยและอาคารพาณิชย์ขนาดเล็ก

• Wholesale Demand Response

  คือ การตอบสนองด้านโหลดที่มีส่วนร่วมในตลาดขายส่งไฟฟ้า เรียกใช้โดย Independent System Operators (ISOs) หรือ Regional Transmission Operators (RTOs) โดย FERC ได้ยอมรับให้มีการดำเนินการ Demand Response ในตลาดขายส่งไฟฟ้าได้ในปี พ.ศ. 2542 (ที่มา : Lawrence Berkeley National Laboratory, Introduction to Wholesale and Retail Demand Response with a Focus on Measurement and Verification, 2017) ซึ่งมาตรการ Demand Response ที่ FERC อนุญาตให้ประมูลในตลาดขายส่งไฟฟ้าได้มีดังนี้

  • Capacity Bidding

    • เป็นการตอบสนองด้านโหลดที่เรียกใช้ในช่วงสภาวะฉุกเฉินในระบบไฟฟ้า ซึ่งผู้เข้าร่วมมาตรการจะได้รับเงินค่า Availability Payment เป็นอัตราชดเชยแม้ไม่มีการเรียกใช้มาตรการ และการเรียกใช้โดยปกติแล้วจะแจ้งล่วงหน้า 30 นาที ถึง 2 ชั่วโมง โดยมาตรตอบสนองด้านโหลดประเภทนี้จะมีส่วนร่วมในการบริการเสริมความมั่นคงในระบบไฟฟ้าประเภท Capacity Reserve

  • Ancillary Services

    • เป็นการตอบสนองด้านโหลดสำหรับ Operating Reserves (มีการเรียกใช้ในพื้นที่ของ CAISO, ISO-NE, MISO, NYISO และ PJM) และสำหรับควบคุมความถี่ในระบบไฟฟ้า (มีการเรียกใช้ในพื้นที่ของ PJM และ MISO) ซึ่งการเรียกใช้จำเป็นต้องรวดเร็วมากดังนั้นจึงจำเป็นต้องควบคุมโหลดโดยตรงเท่านั้นและไม่มีการแจ้งเตือนล่วงหน้า

  • Demand Bidding

    • เป็นมาตรการที่อนุญาตให้ผู้รวบรวมโหลด (Load Aggregator) มีส่วนร่วมในตลาด Day-Ahead Energy Market คล้ายโรงไฟฟ้าทั่วไปได้ เปรียบเสมือนเป็นโรงไฟฟ้าประเภทหนึ่ง เพียงแต่เป็นโรงไฟฟ้าที่เกิดจากการลดโหลดแทนการจ่ายกำลังไฟฟ้า โดยผู้รวบรวมโหลดจะต้องส่งราคาประมูลสำหรับการลดโหลดเพื่อมีส่วนร่วมในตลาดซื้อขายไฟฟ้าเหมือนโรงไฟฟ้าทั่วไป

  • Voluntary Emergency Demand Response

    • เป็นการตอบสนองด้านโหลดโดยความสมัครใจในช่วงที่มีเหตุการณ์วิกฤติ หากผู้ที่เข้าร่วมมาตรการสามารถลดโหลดได้จะได้รับอัตราค่าชดเชย และผู้ที่เข้าร่วมมาตรการและไม่สามารถลดโหลดได้จะไม่มีบทลงโทษแต่อย่างใด

จากรายละเอียดดังกล่าวสามารถสรุปการตอบสนองด้านโหลดประเภทต่างๆ เป็นตารางได้ดังนี้

ตารางตัวอย่างรูปแบบของการตอบสนองด้านโหลดในต่างประเทศ

จากข้อมูลดังกล่าวจะพบว่า การตอบสนองด้านโหลดในแต่ละประเภทสามารถมีบทบาทในประเทศไทยได้หากมีการประยุกต์ใช้อย่างถูกวิธี เช่น การตอบสนองด้านโหลดประเภท Time Based Demand Response หากการไฟฟ้าฝ่ายจำหน่ายจะเป็นผู้ประยุกต์ใช้ จะต้องมีการจัดการโครงสร้างใหม่เพื่อให้ต้นทุนการผลิตไฟฟ้าที่แท้จริงสะท้อนไปยังผู้ใช้ไฟฟ้าได้ เนื่องจากแต่เดิมการไฟฟ้าฝ่ายจำหน่ายจัดซื้อไฟฟ้าจาก กฟผ. ในอัตรา TOU ดังนั้น สำหรับการไฟฟ้าฝ่ายจำหน่ายจึงไม่มีความจำเป็นในการเรียกใช้มาตรการ Time Based Demand Response ประเภทอื่นๆ หากจะประยุกต์ใช้มาตรการอื่นๆ เช่น Critical Peak Pricing กฟผ. หรือ ผู้ดูแลระบบส่งจำเป็นต้องส่งผ่านต้นทุนการผลิตไฟฟ้าแบบ Real Time ให้การไฟฟ้าฝ่ายจำหน่ายทราบจึงจะสามารถประยุกต์ใช้มาตรการ Time Based Demand Response ได้ เป็นต้น

ในส่วนถัดไป สถาบันฯ จะศึกษารายละเอียดของการตอบสนองด้านโหลดในแต่ละประเทศ โดยในหัวข้อนี้จะพิจารณาเฉพาะปัจจัยด้านอัตราชดเชย และรายละเอียดของการดำเนินการด้านการตอบสนองด้านโหลดเท่านั้น ซึ่งปัจจัยทั้ง 2 นี้เป็นปัจจัยหลักที่ผู้เข้าร่วมมาตรการจะตัดสินใจเข้าร่วมมาตรการต่างๆ โดยสถาบันฯ ได้ศึกษาและรวบรวมข้อมูลของการตอบสนองด้านโหลดทั้งหมด 14 ประเทศ ดังนี้

1. ประเทศสหรัฐอเมริกา ดาวน์โหลด

2. ประเทศเกาหลีใต้ ดาวน์โหลด

3. ประเทศออสเตรเลีย ดาวน์โหลด

4. ประเทศญี่ปุ่น ดาวน์โหลด

5. ประเทศจีน ดาวน์โหลด

6. ประเทศในกลุ่มสหภาพยุโรป ดาวน์โหลด

7. ประเทศสิงคโปร์ ดาวน์โหลด

8. ประเทศแอฟริกาใต้ ดาวน์โหลด

9. ประเทศนอร์เวย์ ดาวน์โหลด