แม้ว่าโลกเราจะมีแหล่งพลังงานสะอาดปริมาณมหาศาลมาแต่เนิ่นนาน อย่างเช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม แต่การนำมาใช้ก็ทำได้จำกัด เพราะขาดเทคโนโลยีการกักเก็บพลังงานที่ดี จนมาถึงการเกิดขึ้นของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและ Battery Energy Storage System (BESS) ที่นับว่าเป็นจุดเปลี่ยนความก้าวหน้าที่สำคัญ
BESS คืออะไร
BESS หรือ Battery Energy Storage System คือระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ที่นิยมใช้กับแหล่งพลังงานหมุนเวียนต่างๆ เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม เพื่อช่วยลดความผันผวนในระบบไฟฟ้าที่เกิดจากความไม่คงที่ของแหล่งพลังงานเหล่านี้
BESS ใช้กับอะไรได้บ้าง
BESS มักนิยมใช้กักเก็บพลังงานจากแหล่งพลังงานทดแทนต่างๆ โดยเฉพาะพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม
- พลังงานแสงอาทิตย์ ใช้กักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ที่ได้จากแผงโซลาร์เซลล์ ทำให้มีพลังงานสะสมเก็บไว้ใช้ แม้จะเป็นช่วงกลางคืนหรือช่วงที่มีเมฆมาก
- พลังงานลม ใช้กักเก็บพลังงานลมที่ได้จากกังหันลม ทำให้มีพลังงานสะสมเก็บไว้ใช้ แม้จะเป็นช่วงที่กระแสลมสงบ
นอกจากนี้แล้ว BESS ก็ยังสามารถใช้กักเก็บพลังงานที่มาจากระบบไฟฟ้าที่ใช้กันทั่วไปได้ด้วยเช่นกัน ซึ่งก็เพื่อเป็นการสำรองพลังงานไว้ใช้ในยามจำเป็น หรือเพื่อจุดมุ่งหมายเฉพาะอื่นๆ
BESS มีกี่ชนิด อะไรบ้าง
BESS สามารถแบ่งชนิดตามประเภทของแบตเตอรี่ที่ใช้ได้เป็น 3 ชนิดหลักๆ ได้แก่
- แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เป็นชนิดแบตเตอรี่ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด กว่า 90% ของ BESS สเกลใหญ่ในปัจจุบันจะใช้แบตเตอรี่ชนิดนี้ เพราะมีจุดเด่นหลายประการ ได้แก่ น้ำหนักน้อย มีขนาดเล็กกว่า ชาร์จเร็ว มีความจุพลังงานมาก มีอายุการใช้งานยาวนาน และมีอัตราการคายประจุต่ำ
- แบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียม เป็นเทคโนโลยีแบตเตอรี่ที่ได้รับความนิยมสูงในช่วงก่อนที่จะมีแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน มีจุดเด่นหลักๆ คือมีราคาไม่แพงและทนต่ออุณหภูมิต่ำได้ดี แต่เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแล้ว จะมีอัตราการคายประจุที่สูงกว่า และมีขนาดใหญ่กว่าที่ความจุพลังงานเท่ากัน
- แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด เป็นเทคโนโลยีแบตเตอรี่ที่ถูกใช้มานาน มีจุดเด่นคือมีราคาถูก แต่ก็มีข้อเสียคือชาร์จช้า มีน้ำหนักเยอะ และมีขนาดใหญ่กว่าแบตเตอรี่ชนิดอื่นที่ความจุเท่ากัน
ส่วนประกอบของ BESS
BESS เป็นระบบกักเก็บพลังงานที่มีความซับซ้อน ประกอบไปด้วยฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่สำคัญ ได้แก่
- ระบบแบตเตอรี่ (Battery System) มีหน้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานเคมีเพื่อเก็บสะสมเอาไว้ โดยจะมีหน่วยย่อยที่สุดคือเซลล์แบตเตอรี่ ถูกจัดเรียงรวมกันเป็นหน่วยที่ใหญ่ขึ้นทีละระดับ คือ Module, Rack และ Energy Storage System ตามลำดับ
- ระบบจัดการแบตเตอรี่ (Battery Management System) เป็นเหมือนสมองของระบบแบตเตอรี่ มีหน้าที่หลักคือช่วยป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่เกิดความเสียหาย ผ่านการเฝ้าติดตามข้อมูลและควบคุมปัจจัยต่างๆ ให้เหมาะสม
- ระบบแปลงไฟหรือไฮบริดอินเวอร์เตอร์ (Power Conversion System or Hybrid Inverter) เนื่องจากระบบแบตเตอรี่ภายใน BESS จะกักเก็บและขนส่งไฟฟ้าในรูปแบบกระแสตรง ในขณะที่ระบบไฟฟ้าทั่วไปจะใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ จึงจำเป็นต้องมีระบบแปลงไฟหรือไฮบริดอินเวอร์เตอร์เพื่อแปลงกระแสไฟฟ้า
- ตัวควบคุม (Controller) เป็นเหมือนสมองของ BESS ทั้งระบบ มีหน้าที่เฝ้าติดตาม ควบคุม ปกป้อง สื่อสาร และวางกำหนดการสำหรับองค์ประกอบต่างๆ ภายใน BESS ตลอดจนมีหน้าที่สื่อสารกับอุปกรณ์นอกระบบ BESS เช่น มิเตอร์ไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้า เป็นต้น เพื่อให้ BESS สามารถทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพและปลอดภัย
- ระบบจัดการพลังงาน (Energy Management System) มีหน้าที่ควบคุมและวางกำหนดการสำหรับกระบวนการต่างๆ ของ BESS เช่น การจ่ายไฟฟ้า รวมถึงมีหน้าที่รวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลประสิทธิภาพการดำเนินงาน เพื่อใช้ในการรายงานผลและการพยากรณ์ล่วงหน้า
นอกจากนี้แล้ว BESS ก็ยังอาจประกอบไปด้วยระบบด้านความปลอดภัยต่างๆ ตามแต่ความเหมาะสม ตัวอย่างเช่น ระบบตรวจจับควันไฟ ระบบควบคุมเพลิงไหม้ ระบบควบคุมอุณหภูมิ ระบบทำความเย็น ระบบทำความร้อน ระบบระบายอากาศ เป็นต้น
ข้อดีของ BESS
สาเหตุที่ทำให้ BESS เป็นระบบกักเก็บพลังงานที่ได้รับความนิยม ก็เนื่องด้วยข้อดีต่างๆ ดังนี้
- กักเก็บพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ความก้าวหน้าของเทคโนโลยี BESS ช่วยให้การกักเก็บพลังงานมีประสิทธิภาพดีขึ้น จึงช่วยปลดล็อคข้อจำกัดในด้านพลังงานหลายอย่าง เช่น การกักเก็บพลังงานจากแหล่งพลังงานทดแทน การใช้พลังงานในพื้นที่ห่างไกล เป็นต้น
- ส่งเสริมการใช้พลังงานทดแทน เทคโนโลยีกักเก็บพลังงานที่มีประสิทธิภาพจะช่วยลดอุปสรรคในการนำพลังงานทดแทนมาใช้ อย่างเช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม จึงมีส่วนช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนและมลพิษอื่นๆ และช่วยส่งเสริมการดูแลสิ่งแวดล้อม
- ประหยัดค่าไฟฟ้า การใช้ BESS กับพลังงานทดแทน จะมีผลช่วยลดการพึ่งพาไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานดั้งเดิม จึงช่วยประหยัดค่าใช้จ่าย โดยเฉพาะในระยะยาว
- ลดความผันผวนในระบบไฟฟ้า การสำรองไฟฟ้าด้วย BESS จะช่วยลดผลกระทบจากความผันผวนในระบบไฟฟ้า รวมถึงช่วยให้มีไฟฟ้าสำรองไว้ใช้ในยามจำเป็น
- ติดตั้งง่าย BESS ยังสามารถติดตั้งได้ง่าย เมื่อเทียบกับระบบกักเก็บพลังงานรูปแบบอื่นๆ
ข้อเสียและข้อจำกัดของ BESS
ในทางกลับกัน BESS ก็จะมีข้อเสียและข้อจำกัด เช่น
- มีค่าใช้จ่ายเริ่มต้นสูง การนำ BESS มาใช้แม้จะช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายได้ในระยะยาว แต่ก็ต้องลงทุนค่อนข้างสูง
- ต้องมีการบำรุงรักษา เช่นเดียวกับระบบไฟฟ้าอื่นๆ BESS ก็จำเป็นต้องได้รับการบำรุงรักษาอย่างเหมาะสมและสม่ำเสมอ
- ยังค่อนข้างใหม่ เนื่องด้วยเทคโนโลยี BESS ยังค่อนข้างใหม่ ผู้เชี่ยวชาญและผู้ให้บริการในด้านนี้จึงอาจมีจำนวนที่จำกัดกว่า เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีอื่นๆ ที่มีมานาน
ตัวอย่างการใช้งาน BESS ในไทย
ตัวอย่างกรณีศึกษาการใช้งาน BESS ในไทยที่น่าสนใจก็อย่างเช่น
- การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ได้ดำเนินการนำร่องติดตั้ง BESS ในปี 2565 ที่สถานีไฟฟ้าแรงสูงชัยบาดาล จ.ลพบุรี และสถานีไฟฟ้าแรงสูงบำเหน็จณรงค์ จ.ชัยภูมิ เนื่องจากสถานีไฟฟ้าเหล่านี้มีแหล่งผลิตไฟฟ้าจากพลังงานทดแทน ได้แก่ พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม ที่เชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าจำนวนมาก การใช้ BESS จึงมีผลช่วยลดความผันผวนที่เกิดขึ้นได้
- กฟผ. ยังได้เดินหน้าโครงการโรงไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ลอยน้ำไฮบริด (Hydro-floating Solar Hybrid) ที่ใหญ่ที่สุดของโลกที่เขื่อนสิรินธร จ.อุบลราชธานี ในปี 2564 และอีกโครงการที่เขื่อนอุบลรัตน์ จ.ขอนแก่น ในปี 2566 โดยใช้ BESS ในการกักเก็บพลังงาน
- การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) ได้นำ BESS มาบริหารจัดการพลังงานไฟฟ้าในพื้นที่เกาะสมุย จ.สุราษฎร์ธานี ในปี 2567 เพื่อแก้ปัญหาการขาดแคลนไฟฟ้า โดยเก็บพลังงานไฟฟ้าจากสายเคเบิลใต้นํ้าในช่วงที่มีการใช้ไฟฟ้าน้อย และนำมาจ่ายในช่วงที่มีความต้องการไฟฟ้าสูง อย่างช่วงเวลากลางวันและพลบค่ำ ทำให้สามารถรองรับการท่องเที่ยวที่ขยายตัวได้ดีขึ้น
- กฟภ. ได้ดำเนินโครงการพัฒนาระบบไฟฟ้าแบบโครงข่ายไฟฟ้าขนาดเล็กมาก (Microgrid) ในปี 2564 ที่ อ.แม่สะเรียง จ.แม่ฮ่องสอน ซึ่งเป็นพื้นที่ห่างไกลที่ไม่สามารถขยายระบบจำหน่ายไฟฟ้าด้วยวิธีปักเสาพาดสายได้ โดยใช้ BESS ในการกักเก็บพลังงานจากแหล่งผลิตไฟฟ้าที่มีอยู่ในพื้นที่ ได้แก่ โซลาร์เซลล์จากเอกชน เขื่อนพลังน้ำขนาดเล็กของกรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน (พพ.) กระทรวงพลังงาน และโรงจักรดีเซล
- สวนอุตสาหกรรมสหพัฒน์ ศรีราชา จ.ชลบุรี ได้วางแผนดำเนินการติดตั้ง BESS สำหรับกักเก็บพลังงานที่ได้จากแผงโซลาร์บนหลังคาและแผงโซลาร์ลอยน้ำ เพื่อช่วยส่งเสริมการนำพลังงานหมุนเวียนมาใช้ให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดและลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน
บทสรุป
Battery Energy Storage System (BESS) คือระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ในสเกลใหญ่ นิยมใช้กักเก็บพลังงานหมุนเวียนซึ่งมีความผันผวน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม แต่ก็สามารถใช้กักเก็บพลังงานไฟฟ้าทั่วไป เพื่อสำรองไว้ใช้ในยามจำเป็นได้ด้วยเช่นกัน BESS ในปัจจุบันจะนิยมใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เพราะมีข้อดีเหนือแบตเตอรี่ชนิดอื่นหลายประการ ได้แก่ มีน้ำหนักน้อย มีขนาดเล็กกว่า ชาร์จเร็ว มีความจุพลังงานมาก มีอายุการใช้งานยาวนาน และมีอัตราการคายประจุต่ำ ความก้าวหน้าของ BESS ถือเป็นจุดเปลี่ยนสำคัญที่จะช่วยส่งเสริมให้เกิดความมั่นคงทางพลังงานและการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมที่ดีขึ้นอีกหลายระดับ
GMS Solar ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีพลังงานสะอาด
GMS Solar เป็นบริษัทผู้จัดจำหน่ายอุปกรณ์ด้านพลังงานสะอาด อาทิ BESS โซลาร์เคเบิล แผงโซลาร์ลอยน้ำ ฯลฯ โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อช่วยขับเคลื่อนประเทศไทยให้เข้าสู่ความเป็นกลางทางคาร์บอน (Carbon Neutral) และมีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ (Net Zero Emission) ตามเป้าหมายสากล
ด้วยประสบการณ์ในอุตสาหกรรมพลังงานที่ยาวนานกว่า 20 ปี ผ่านการดำเนินงานของบริษัทและแบรนด์ต่างๆ ในเครือ ได้แก่ GMS Interneer และ REC Thailand บริษัท GMS Solar จึงได้รับความไว้วางใจจากหลากหลายองค์กร ในการร่วมขับเคลื่อนไปสู่ยุคพลังงานใหม่ที่มั่นคงและยั่งยืนมากขึ้น
อ่านเพิ่มเติม : GMS Solar ผนึก REPT Battero ผู้นำ BESS หนุนสัมมนาพลังงานทดแทนระดับชาติ
