รัฐแคลิฟอร์เนีย ประเทศสหรัฐอเมริกา กำลังอยู่ในช่วงฤดูใบไม้ผลิ มีแดดแรง ซึ่งหมายความว่าฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์และแผงเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคากำลังผลิตไฟฟ้าเข้าสู่ระบบจำนวนมากมหาศาล จนกระทั่งราคาตกต่ำลง ทำให้ศูนย์ควบคุมระบบไฟฟ้าของรัฐต้องสั่งให้ผู้ผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ลดการผลิตลง

 

         ข้อมูลจาก California Independent System Operator หน่วยงานที่ควบคุมระบบไฟฟ้าของรัฐแคลิฟอร์เนียระบุว่า ในเดือนเมษายน 2561 ฟาร์มแสงอาทิตย์และกังหันลมในแคลิฟอร์เนียต้องลดปริมาณการผลิตไฟฟ้าไปกว่า 95,000 เมกะวัตต์-ชั่วโมง ซึ่งเป็นปริมาณไฟฟ้าที่มากพอสำหรับจ่ายให้แก่บ้านเรือนกว่า 30 ล้านหลังคาเรือนใน 1 เวลาชั่วโมง

 

 

กราฟแสดงการลดปริมาณการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนของรัฐแคลิฟอร์เนีย ซึ่งในปี 2561 ฤดูใบไม้ผลิ มีการลดการผลิตสูงสุดเป็นประวัติการณ์

 

         ปริมาณไฟฟ้าซึ่งผลิตจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่มากเกินไปนี้ เกิดขึ้นเพราะรัฐแคลิฟอร์เนียเร่งเพิ่มกำลังผลิตของพลังงานหมุนเวียนในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ตามนโยบายของรัฐที่ตั้งเป้าหมายใช้แหล่งพลังงานที่ปราศจากคาร์บอนภายในปี 2573 นอกจากนั้น กำลังผลิตใหม่ที่จะเพิ่มเข้าสู่ระบบในอีก 2-3 ปีข้างหน้า จะทำให้รัฐแคลิฟอร์เนียมีกำลังผลิตพลังงานหมุนเวียนตามเป้าหมายที่ตั้งไว้ เร็วกว่ากำหนดถึง 10 ปี

 

         กฎการให้บ้านที่สร้างใหม่ในรัฐแคลิฟอร์เนียต้องติดแผงพลังงานแสงอาทิตย์บนหลังคาจะยิ่งทำให้สถานการณ์แย่กว่าเดิม เนื่องจากยังมีการเพิ่มกำลังผลิตไฟฟ้า แม้ความต้องการจะลดลง


พลังงานสะอาดมากเกินไปอาจไม่ใช่เรื่องดี

 

         การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนได้จำนวนมากอาจจะเป็นเรื่องดีต่อเป้าหมายการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก แต่ในทางกลับกันย่อมส่งผลต่อระบบไฟฟ้าทั้งในด้านกายภาพและด้านเศรษฐศาสตร์ ซึ่งเป็นสิ่งที่เกิดกับหลายรัฐและหลายประเทศที่เร่งเพิ่มกำลังผลิตพลังงานหมุนเวียน

 

 

ปริมาณกำลังผลิตไฟฟ้าของพลังงานหมุนเวียนที่เพิ่มขึ้นในแต่ละปีของรัฐแคลิฟอร์เนีย

 

         ข้อจำกัดของพลังงานแสงอาทิตย์ คือแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีอยู่ทั้งหมดในพื้นที่เดียวกันจะเพิ่มหรือลดปริมาณการผลิตไฟฟ้าพร้อมๆ กันเมื่อพระอาทิตย์ขึ้นหรือตก และสามารถผลิตไฟฟ้าสูงที่สุดในช่วงเที่ยง ซึ่งเป็นช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟต่ำสุด

 

         ระบบไฟฟ้าของรัฐแคลิฟอร์เนียมีความสามารถจำกัดในการกักเก็บพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแสงอาทิตย์ และมีข้อจำกัดในการส่งไฟฟ้าที่ผลิตได้เกินไปขายที่รัฐอื่น อีกทั้งไม่สามารถสร้างความสมดุลของปริมาณการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์และแหล่งพลังงานหมุนเวียนอื่นๆ อย่างพลังงานลมได้ จึงหมายความว่า ยิ่งแคลิฟอร์เนียผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ได้มากเท่าไร ความคุ้มค่ายิ่งน้อยลงเท่านั้น


เราต้องการพลังงานสะอาดที่ราคาถูกไม่ใช่หรือ

 

         คำตอบคือใช่ แต่ทั้งนี้ เรื่องของต้นทุนและราคาเป็นคนละเรื่องกัน ในสภาพตลาดที่ราคาพลังงานตกต่ำจนเท่ากับศูนย์ มีความหมายว่ากำไรของผู้ผลิตไฟฟ้าหายไป และทำให้ไม่อยากลงทุนเพิ่มกำลังผลิต และในที่สุดทำให้การพัฒนาอุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์เกิดภาวะชะงัก

 

         ปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตจากพลังงานหมุนเวียน ซึ่งเพิ่มขึ้นเกินจำกัดมีผลกระทบต่อราคาขายส่ง และยิ่งทำให้กำไรของผู้ผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์และลมลดลง เมื่อถึงปี 2573 หากระบบไฟฟ้าของรัฐแคลิฟอร์เนียมีการผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ร้อยละ 30 และลมร้อยละ 10 ราคาไฟฟ้าจากพลังงานเหล่านี้จะลดลงร้อยละ 39 ในตลาดไฟฟ้านิวยอร์ก และร้อยละ 27 ในตลาดไฟฟ้าแคลิฟอร์เนีย

 

 

กราฟแสดงผลกระทบต่อต้นทุนไฟฟ้าขายส่งจากการเพิ่มกำลังผลิตของพลังงานหมุนเวียนในระบบ

 

         ตลาดกำลังส่งสัญญาณว่า จำเป็นต้องชะลอการเพิ่มขึ้นของปริมาณไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน สำหรับตลาดในอุดมคติ ราคาไฟฟ้าขายส่งที่ลดต่ำลงหมายถึงว่าผู้ใช้ไฟฟ้าจ่ายค่าไฟลดลงด้วย แต่สำหรับในกรณีของรัฐแคลิฟอร์เนีย ที่มีการขยายระบบส่ง มีโรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิลที่จะปิดลง และนโยบายการสนับสนุนพลังงานหมุนเวียน ค่าไฟฟ้าในรัฐจึงยังสูงอยู่เมื่อเทียบกับรัฐอื่นๆ ที่ค่าไฟเริ่มถูกลง

 

         ไฟฟ้าที่ผลิตได้มากเกินทำให้ค่าไฟขายส่งถูกลง แต่ผู้ใช้ไฟที่ซื้อไฟฟ้าในราคาขายปลีกต้องทำหน้าที่รับภาระจ่ายค่าไฟในราคาสูง ที่เกิดจากปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตเกินมานี้


แนวทางแก้ปัญหา

 

         รัฐแคลิฟอร์เนียจำเป็นต้องมีระบบเก็บพลังงานเพื่อเก็บกักพลังงานสำหรับใช้ในช่วงที่พระอาทิตย์ไม่ได้ส่องแสงหรือลมไม่พัด แต่ในสภาพปัจจุบัน ระบบเก็บพลังงานยังมีราคาค่อนข้างสูง ซึ่งรัฐอาจต้องใช้วิธีการสร้างและขยายระบบส่งไฟฟ้าให้กินอาณาเขตมากขึ้นเพื่อรองรับปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้มหาศาลนี้ให้ได้ทั้งหมด

 

         อีกทางออกหนึ่งคือการเปลี่ยนช่วงความต้องการใช้ไฟฟ้าสูง โดยอาจออกมาตรการที่ให้ผู้ใช้ไฟฟ้าภาคครัวเรือนและภาคธุรกิจมีความต้องการใช้ไฟฟ้าในช่วงเวลาที่ต่างกัน ซึ่งอาจรวมถึงออกมาตรการสนับสนุนให้ผู้ใช้ไฟภาคครัวเรือนเลือกที่จะชาร์จรถไฟฟ้าตอนกลางวัน แทนที่จะเป็นกลางคืน

 

         แทนที่จะลงทุนสร้างระบบเก็บพลังงานไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนเพื่อไว้ใช้เวลาอื่น รัฐแคลิฟอร์เนียอาจสูญเสียเงินลงทุนน้อยกว่า หากสนับสนุนให้ประชาชนใช้รถไฟฟ้า จนความต้องการใช้ไฟฟ้าเพื่อชาร์จรถสมดุลกับไฟฟ้าปริมาณมากที่ผลิตจากพลังงานหมุนเวียน

 

         แต่สุดท้ายแล้ว แคลิฟอร์เนียก็ยังต้องการระบบเก็บพลังงานขนาดใหญ่ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่พร้อมเดินเครื่องได้เร็ว และโรงไฟฟ้าอื่นคู่กับระบบเก็บพลังงาน และทั้งหมดนั้นก็ต้องใช้เงินลงทุนมหาศาล


แปลและเรียบเรียง : สุภร เหลืองกำจร
ข้อมูลจาก : California is throttling back record levels of solar—and that’s bad news for climate goals https://www.technologyreview.com/s/611188/california-is-throttling-back-record-levels-of-solarand-thats-bad-news-for-climate-goals/