‘ญี่ปุ่น’ มีภูมิประเทศเป็นหมู่เกาะ ที่แน่นอนว่า มีความสวยงามทางธรรมชาติ แต่ก็ต้องแลกมาด้วยการที่แต่ละเกาะที่ทำให้ต้องพึ่งพาตนเองเป็นหลักในหลายๆ ด้าน โดยเฉพาะด้านพลังงานไฟฟ้า

         “เกาะโอชิมา” เกาะเล็กๆ ที่ตั้งอยู่ห่างจากกรุงโตเกียวไปทางใต้ประมาณ 120 กิโลเมตร เป็นเกาะหนึ่งของโลกที่มีระบบพลังงานไฟฟ้าที่น่าสนใจ เนื่องจากมีลักษณะเป็นไมโครกริด (Micro Grid) หรือระบบไฟฟ้าขนาดเล็กที่มีการพึ่งพาตนเอง หมายความว่า ไม่ได้รับพลังงานไฟฟ้าจากพื้นที่นอกเกาะแม้แต่น้อย

         ด้วยความต้องการไฟฟ้าสูงสุด (Peak) 10 เมกะวัตต์ ของเกาะโอชิมา ทำให้เกาะต้องพึ่งพาโรงไฟฟ้าดีเซล กำลังผลิต 15.4 เมกะวัตต์เป็นหลัก ควบคู่ไปกับการผลิตไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคาบ้าน (Solar Rooftop) กำลังผลิต 1.2 เมกะวัตต์ ที่ประชาชนผลิตใช้เอง และขายกลับเข้าระบบไฟฟ้าได้ (Prosumer) ซึ่งระดับ 1.2 เมกะวัตต์ เป็นระดับสูงที่สุดที่ระบบไฟฟ้าของเกาะรองรับได้ ณ ปัจจุบัน เพื่อรักษาคุณภาพของไฟฟ้า

อาคารระบบกักเก็บพลังงาน และโรงไฟฟ้าดีเซล

         จากสภาพของเกาะขนาดเล็กแห่งนี้ ที่มีทั้งประชากรไม่มากเพียง 8,000 คน และพึ่งพาตัวเองทางด้านพลังงาน จึงทำให้เป็นพื้นที่เหมาะสมที่จะศึกษาผลกระทบการนำพลังงานหมุนเวียน ควบคู่กับระบบกักเก็บพลังงานเข้ามาใช้ในระบบไฟฟ้า

         บริษัท TEPCO ร่วมกับบริษัท Hitachi จึงเริ่มดำเนินโครงการนำร่องระบบกักเก็บพลังงาน (Advanced Energy Storage System) อันเป็นหัวใจสำคัญของการสร้างเสถียรภาพของระบบไฟฟ้า เมื่อปี 2558 โดยผสานการใช้งานของระบบกักเก็บพลังงาน 2 ชนิด ที่มีสามารถจ่ายไฟฟ้าได้ 1.5 เมกะวัตต์ ได้แก่

         1. แบตเตอรี่ตะกั่วกรด (Lead-Acid Battery) (ขนาด 1 เมกะวัตต์, 8 เมกะวัตต์-ชั่วโมง) ที่มีข้อดีคือ สามารถจ่ายไฟได้นาน ทนทาน และสามารถปรับสมดุลระหว่างกำลังผลิตไฟฟ้า (Supply) กับความต้องการ (Demand) หรือ Peak Shift ที่หมายความว่า หากมีความต้องการใช้ไฟสูงกว่ากำลังที่ผลิตได้ ระบบกักเก็บพลังงานจะจ่ายไฟออกมาช่วย แต่หากกำลังผลิตออกมาได้มากกว่าความต้องการ พลังงานไฟฟ้าจะถูกเก็บเอาไว้ในระบบกักเก็บพลังงาน เหมาะกับการรองรับความผันผวนในช่วงยาว (long-cycle fluctuations)

         2. คาปาซิเตอร์ชนิดลิเธียมไอออน (Lithium Ion Capacitor) (ขนาด 0.5 เมกะวัตต์, 14.6 กิโลวัตต์-ชั่วโมง) ทั้งนี้ คาปาซิเตอร์เป็นอีกรูปแบบหนึ่งในการเก็บพลังงานไฟฟ้า คล้ายแบตเตอรี่ โดยสามารถชาร์จไฟฟ้า และปล่อยได้รวดเร็ว แต่ไม่สามารถเก็บและปล่อยพลังงานได้มากและนานเหมือนแบตเตอรี่ จึงสามารถตอบสนองได้ดีกับความผันผวนในช่วงสั้นๆ เช่น สภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลง เพื่อควบคุมแรงดันและความถี่ในช่วงสั้น (Suppression of fluctuation) เหมาะกับการรองรับความผันผวนในช่วงสั้น (short-cycle fluctuations)

         เป้าหมายของ TEPCO ที่นำระบบกักเก็บพลังงาน 2 ชนิดมาใช้ เพื่อศึกษาว่า ระบบกักเก็บพลังงานที่มีข้อดีที่แตกต่างกันจะสามารถสร้างสมดุลในการบริหารจัดการไฟฟ้าร่วมกันระหว่างโรงไฟฟ้าหลัก และพลังงานทดแทนได้ดีหรือไม่ ซึ่งขณะนี้บริษัท TEPCO และ Hitachi ยังอยู่ในช่วงการประเมินประสิทธิภาพระบบควบคุม ความทนทาน และผลกระทบต่อโรงไฟฟ้าที่มีอยู่

         แนวทางการเริ่มต้นนำระบบกักเก็บพลังงานเข้ามาใช้ในระบบไฟฟ้าที่เกาะโอชิมาเป็นต้นแบบที่น่าสนใจ ผ่านการนำข้อดีของตัวเก็บประจุสองชนิดที่แตกต่างกันมาเสริมสร้างกันร่วมกับโรงไฟฟ้าหลัก (ดีเซล) และพลังงานทดแทน (โซลาร์เซลล์) อันเป็นโครงการที่น่าสนใจในการนำมาเป็นต้นแบบในการพัฒนาพลังงานไฟฟ้าให้เสถียรด้วยระบบกักเก็บพลังงาน