การรวบรวมข้อมูลและวิเคราะห์การดำเนินงานด้านระบบไมโครกริดในต่างประเทศ
ในปัจจุบัน ได้มีการนำระบบไมโครกริดมาใช้งานในประเทศต่างๆ โดยแต่ละประเทศมีแรงผลักดันในการนำระบบไมโครกริดมาใช้งานที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ราคาของค่าไฟฟ้าที่สูง (High Electricity price) การขาดเสถียรภาพของระบบไฟฟ้า การที่มีระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานทดแทนซึ่งมีความผันผวนเข้ามาเชื่อมต่อในระบบไฟฟ้ามากขึ้น การที่ภาครัฐกำหนดนโยบายหรือมาตรการให้สิ่งจูงใจ (Incentives) เพื่อส่งเสริมให้เกิดการพัฒนาเทคโนโลยีด้านพลังงานทดแทน เป็นต้น
จากการศึกษาของ Navigant Research พบว่า ณ ไตรมาสที่ 2 ของปี พ.ศ. 2559 พบว่าประเทศสหรัฐอเมริกาเป็นประเทศที่มีการติดตั้งระบบไมโครกริดรวมขนาดใหญ่ที่สุดในโลก โดยคิดเป็นสัดส่วนสูงถึงร้อยละ 41 (รูปที่ 1) รองลงมาคือประเทศจีน (สัดส่วนร้อยละ 30) ประเทศรัสเซียและประเทศแคนาดา (สัดส่วนร้อยละ 6)
รูปที่ 1 ตลาดของระบบไมโครกริด ข้อมูลในช่วงไตรมาสที่ 2 ปี ค.ศ. 2016 (พ.ศ. 2559)
(ที่มา: Navigant Research)
นอกจากนี้ Navigant Research ยังได้วิเคราะห์คาดการณ์ตลาดของระบบไมโครกริดในอนาคต ซึ่งพบว่าตลาดของระบบไมโครกริดจะเติบโตขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยในปี ค.ศ. 2024 (พ.ศ. 2567) ภูมิภาคเอเชียแปซิฟิก (Asia Pacific) จะเป็นภูมิภาคที่มีการใช้งานระบบไมโครกริดมากที่สุด (พิจารณาในเชิงกำลังการผลิตติดตั้ง) ภูมิภาคอเมริกาเหนือ (North America) จะมีกำลังการผลิตติดตั้งที่ใกล้เคียงกัน (รูปที่ 2)
รูปที่ 2 การคาดการณ์ธุรกิจระบบไมโครกริด
(ที่มา: Navigant Research)
พัฒนาระบบไมโครกริด คือ ความมั่นคงทางไฟฟ้า เนื่องจากประเทศสหรัฐอเมริกาต้องประสบกับภัยพิบัติทางธรรมชาติเป็นประจำ เช่น พายุเฮอริเคน เป็นต้น ทำให้มีความต้องการที่จะรักษาการจ่ายไฟฟ้าในพื้นที่สำคัญไว้ในช่วงเวลาดังกล่าว แรงผลักดันอีกส่วนหนึ่งคือการใช้งานระบบไมโครกริดในการทหาร เช่น ฐานทัพในพื้นที่ส่วนหน้า (Front Operation Base: FOB) เป็นต้น แรงผลักดันดังกล่าวทำให้เกิดการศึกษาวิจัยจำนวนมากในด้านระบบไมโครกริด ซึ่งนำไปสู่รูปแบบการดำเนินการหรือรูปแบบทางธุรกิจมากมาย โดยในการศึกษาที่ประเทศสหรัฐอเมริกานั้นจะมีบางส่วนที่ครอบคลุมไปถึงประเทศแคนาดาด้วย
สำหรับประเทศจีนพบว่ามีความสำคัญในการดำเนินการในระบบไมโครกริดเช่นกัน (ลำดับที่ 2 ในเชิงกำลังการผลิตติดตั้ง, รูปที่ 1) อย่างไรก็ตาม พบว่าส่วนมากของระบบไมโครกริดที่ใช้อยู่ในประเทศจีนยังคงเป็นในรูปแบบของระบบที่มิได้เชื่อมต่อกับระบบสายส่ง เช่น ระบบไมโครกริดที่เชื่อมโยงโรงไฟฟ้าพลังงานน้ำขนาดเล็ก (Small Hydropower) เข้ากับกลุ่มของบ้านเรือนที่อยู่ใกล้เคียง โดยมีการควบคุมบริหารจัดการที่น้อยมาก ส่วนมากมิได้เป็นไปแบบอัตโนมัติ ซึ่งอาจกล่าวได้ว่าระบบไมโครกริดดังกล่าวมิได้อยู่ภายใต้บริบทของระบบโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ (Smart Grid) สำหรับในส่วนของระบบไมโครกริดสมัยใหม่ ประเทศจีนยังอยู่ในระยะของการศึกษาวิจัย และยังมิได้มีการใช้งานในระดับเชิงพาณิชย์อย่างชัดเจนหากเปรียบเทียบกับในประเทศสหรัฐอเมริกา
รูปที่ 3 สัดส่วนระบบผลิตไฟฟ้าแบบกระจายตัวในประเทศจีน
สำหรับประเทศรัสเซีย และออสเตรเลียนั้นเป็นประเทศที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่ มีความหนาแน่นของประชากรในระดับที่ไม่สูงมาก (ประเทศรัสเซียมีความหนาแน่นของประชากรเพียง 8.4 คนต่อตารางกิโลเมตร1 ส่วนประเทศออสเตรเลียนั้นมีความหนาแน่นของประชากรเพียง 3.2 คนต่อตารางกิโลเมตร2 เทียบกับประเทศไทยที่มีความหนาแน่นของประชากร 132.1 คนต่อตารางกิโลเมตร3) และรูปแบบการปกครองบางส่วนที่มีความคล้ายคลึงกัน กล่าวคือ มีการแบ่งการปกครองออกเป็นแคว้นหรือรัฐย่อยจำนวนมาก ดังนั้นจึงทำให้ระบบไฟฟ้ามีการกระจายตัว ดังนั้นในหลายๆ พื้นที่จึงเกิดการดำเนินงานด้านระบบไมโครกริดขึ้น
สำหรับประเทศอินโดนีเซียนั้น เป็นประเทศในแถบภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ (ASEAN) ซึ่งมีความโดดเด่นในการพัฒนาระบบไมโครกริด อย่างไรก็ตาม ระบบไมโครกริดในประเทศอินโดนีเซียนั้นจะคล้ายคลึงกับในประเทศจีนที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ กล่าวคือ เป็นระบบที่มิได้มีการใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัยมาใช้ในการบริหารจัดการระบบไมโคร กริด โดยส่วนมากจะอยู่ในรูปแบบโรงไฟฟ้าพลังงานน้ำขนาดเล็กหรือเล็กมาก (Micro or pico hydropower) ที่จ่ายไฟฟ้าให้กับบ้านเรือนที่อยู่ใกล้เคียง โดยมีการใช้ระบบอัตโนมัติมาใช้ควบคุมในระดับที่น้อยมาก จึงมิได้เข้าข่ายของระบบไมโครกริดภายใต้บริบทของระบบโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ
รูปที่ 4 ระบบโครงข่ายไฟฟ้าขนาดเล็กในประเทศอินโดนีเซีย ซึ่งได้รับการจ่ายไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กมาก
สำหรับประเทศอินเดียนั้นมีหลายพื้นที่ซึ่งระบบไฟฟ้ายังเข้าไม่ถึง เกือบร้อยละ 50 ของประชากรอินเดียในเขตชนบท (ประมาณ 80 ล้านหลังคาเรือน) ยังไม่สามารถเข้าถึงระบบไฟฟ้าได้4 ทำให้มีระบบไมโครกริดในรูปแบบที่ไม่เชื่อมต่อกับระบบโครงข่ายไฟฟ้าหลักขึ้นเป็นจำนวนมาก ซึ่งระบบไมโครกริดดังกล่าวจะอยู่ในรูปแบบเดียวกับในประเทศจีนและอินโดนีเซีย กล่าวคือ มีการใช้ระบบอัตโนมัติมาใช้ควบคุมในระดับที่น้อยมาก มีวัตถุประสงค์หลักในการทำให้ประชากรในพื้นที่มีไฟฟ้าใช้เท่านั้น โดยทั่วไปแล้วจะสามารถจ่ายไฟฟ้าได้เฉพาะช่วงเวลาสั้นๆ ในแต่ละวัน (รูปที่ 5) จึงมิได้เข้าข่ายของระบบไมโครกริดภายใต้บริบทของระบบโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ
รูปที่ 5 หนึ่งในตัวอย่างของระบบไมโครกริดในประเทศอินเดีย ซึ่งจ่ายไฟฟ้าได้เพียงช่วงเวลาสั้นๆ ในแต่ละวันเท่านั้น
(ที่มา: Okapi)
จากการวิเคราะห์ในข้างต้น รายงานฉบับนี้จะครอบคลุมการศึกษาใน 5 ประเทศ/ภูมิภาค (รูปที่ 6) โดยจะเน้นการศึกษาในประเทศสหรัฐอเมริกาเป็นหลัก เนื่องจากเป็นประเทศซึ่งมีความชัดเจนในการใช้งานระบบไมโครกริดเชิงพาณิชย์มากที่สุด
รูปที่ 6 ประเทศ/ภูมิภาคที่รายงานฉบับนี้ดำเนินการศึกษา
1Russian Consensus 2010
2World Population Review
3สำนักงานสถิติแห่งชาติ
4The Climate Group
ดาวน์โหลดเอกสารแต่ละประเทศดังนี้
1. ประเทศสหรัฐอเมริกา ดาวน์โหลด
2. ประเทศญี่ปุ่น ดาวน์โหลด
3. ประเทศจีน ดาวน์โหลด
4. ประเทศเกาหลีใต้ ดาวน์โหลด
5. ประเทศในกลุ่มสหภาพยุโรป ดาวน์โหลด