กฟผ. ปูทางพลังงานสะอาด มุ่งสู่สังคมคาร์บอนต่ำ ด้วยเทคโนโลยี

30 July 2021

         ในช่วงของการเปลี่ยนผ่านพลังงานที่ทั่วโลกกำลังมุ่งไปสู่พลังงานสะอาดหรือพลังงานหมุนเวียน ด้วยจุดหมายเดียวกันคือลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เพื่อนำไปสู่สังคมคาร์บอนต่ำ

         กฟผ. ในฐานะหน่วยงานภาคพลังงานของประเทศ พร้อมเดินหน้าในทิศทางเดียวกันกับกระแสโลก นำพลังงานหมุนเวียนมาใช้ผลิตไฟฟ้ามากขึ้น ควบคู่ไปกับการนำระบบกักเก็บพลังงานมาช่วยสร้างเสถียรภาพ โดยในงานTNC – CIGRE WEBINAR 2021 ที่ผ่านมา กฟผ. ได้หยิบยกเรื่องดังกล่าวมาบอกเล่าให้เห็นจุดเปลี่ยนที่จะเกิดขึ้น เพื่อลดข้อจำกัดของพลังงานหมุนเวียนในระบบไฟฟ้า

‘โซลาร์เซลล์ลอยน้ำแบบไฮบริด’ พลังแห่งการผสมผสานช่วยเสริมศักยภาพการผลิตไฟฟ้า

         นายฉัตรชัย มาวงศ์ ผู้อำนวยการฝ่ายพัฒนาโรงไฟฟ้าพลังน้ำและพลังงานหมุนเวียน กฟผ. กล่าวว่า กฟผ. มีแผนดำเนินโครงการโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ทุ่นลอยน้ำร่วมกับโรงไฟฟ้าพลังน้ำ (Hydro-Floating Solar Hybrid) ทั้งหมด 16 โครงการ บนพื้นที่ผิวน้ำของ 9 เขื่อนหลัก กฟผ. ทั่วประเทศ รวมกำลังการผลิต 2,725 เมกะวัตต์ โดยนำร่องที่เขื่อนสิรินธร จ.อุบลราชธานี เป็นแห่งแรก ด้วยกำลังการผลิตถึง 45 เมกะวัตต์ จึงนับเป็นโซลาร์เซลล์ลอยน้ำขนาดใหญ่ที่สุดในประเทศ และเป็นระบบไฮบริดขนาดใหญ่ที่สุดในโลกอีกด้วย นอกจากนี้ ในอนาคตยังมีโครงการอื่น ๆ ที่จะทยอยเข้าสู่ระบบตามแผน PDP2018 Rev.1

โครงการ Hydro-Floating Solar Hybrid ของ กฟผ. เน้นให้ความสำคัญใน 3 เรื่อง คือ

         1) ต้นทุนแข่งขันได้ กฟผ. ได้ใช้พื้นที่ผิวน้ำของเขื่อน กฟผ. ซึ่งช่วยลดค่าใช้จ่ายเป็นจำนวนมากในการจัดหาที่ดิน พร้อมทั้งออกแบบใช้อุปกรณ์ร่วมกับโรงไฟฟ้าเดิม อาทิ หม้อแปลง สายส่ง ให้ใช้ได้เต็มประสิทธิภาพมากขึ้น ในขณะที่โครงการดังกล่าวนั้นมีขนาดใหญ่ที่เป็น Economy of Scale ทั้งการเลือกใช้พื้นที่และการออกแบบดังกล่าว ส่งผลให้มีต้นทุนที่แข่งขันได้

         2) เทคโนโลยี กฟผ. ได้นำเทคโนโลยีมาเสริมประสิทธิภาพของระบบไฮบริด เพื่อให้ผลิตไฟฟ้าได้มากขึ้น จ่ายไฟฟ้าได้นานขึ้น โดยหลักที่วางไว้คือการใช้ระบบ Integrated Renewable Firm Power System (IRFPS) ประกอบด้วย 3 ส่วน คือ Flexibility สร้างความยืดหยุ่นให้ระบบผลิตไฟฟ้า โดยนำระบบไฮบริดมาใช้จ่ายไฟฟ้าร่วมกันทั้งพลังน้ำและพลังงานแสงอาทิตย์ Stability สร้างเสถียรภาพให้ระบบผลิตไฟฟ้า โดยเตรียมนำแบตเตอรี่เข้ามากักเก็บพลังงานในส่วนที่เหลือจากตอนกลางวัน และไปเสริมระบบตอนกลางคืนร่วมกับพลังน้ำ และ Security สร้างความมั่นคงให้ระบบผลิตไฟฟ้า โดยควบคุมพลังงานหมุนเวียนทั้งประเทศด้วยรูปแบบเดียวกันจากศูนย์ RE Control Center ซึ่งในอนาคตจะมีการนำเทคโนโลยีทันสมัย เช่น AI เข้ามาบริหารจัดการให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นด้วย

         3) สังคมและสิ่งแวดล้อม กฟผ. ให้ความสำคัญในเรื่องนี้ จึงใช้พื้นที่ผิวน้ำที่ไม่กระทบต่อพื้นที่การเกษตร เลือกใช้ทุ่นลอยน้ำที่เป็นทุ่นพลาสติก HDPE เกรดเดียวกันกับท่อประปา ซึ่งเป็นวัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ยังส่งเสริมคุณภาพชีวิตของชุมชนโดยรอบและ สร้างแลนด์มาร์คทางการท่องเที่ยวแห่งใหม่ให้ชุมชน เพื่อเป็นการกระตุ้นเศรษฐกิจท้องถิ่น

         สำหรับโครงการ Hydro-Floating Solar Hybrid นำร่องแห่งแรกที่เขื่อนสิรินธร จ.อุบลราชธานี ด้วยกำลังการผลิต 45 เมกะวัตต์ ใช้พื้นที่ประมาณ 450 ไร่ คิดเป็นพื้นที่ผิวน้ำเพียง 0.27 เปอร์เซ็นต์ โดยแผงโซลาร์เซลล์ที่เลือกใช้เป็นชนิด Double Glass ที่มีความแข็งแรงทนทานสูง ทนความชื้นได้ดี สามารถออกแบบวางชิดผิวน้ำซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ถึง 10-15 เปอร์เซ็นต์ มีการยึดโยงใต้น้ำถ่วงด้วยตุ้มคอนกรีตผ่านสายสแตนเลส สามารถรองรับแรงทุกประเภทที่เกิดขึ้นในท้องน้ำ อาทิ แรงลม แรงคลื่น แรงยกตัว ระบบผลิตไฟฟ้านี้มีการต่อเข้าอาคารสวิตช์เกียร์บนบกที่เชื่อมต่อกับสถานีไฟฟ้าแรงสูงที่มีอยู่เดิม ทั้งนี้ คาดว่าจะสามารถจ่ายไฟฟ้าเชิงพาณิชย์ได้ภายในปี 2564

         นอกจากนี้ ยังมี Energy Management System (EMS) ซึ่งเป็นหัวใจของการบริหารจัดการระบบไฮบริด มีหลักการทำงาน 3 ส่วน คือ Data Integration, Data Analysis และ Automation โดยเป็นการนำข้อมูลมาวิเคราะห์แล้วนำไปควบคุมระบบไฮบริดดังกล่าว ซึ่ง กฟผ. ได้เพิ่มระบบพยากรณ์อากาศเข้าไปด้วย เพื่อให้เกิดความแม่นยำในการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์มากยิ่งขึ้น โดยจะทำให้ทราบล่วงหน้าได้ว่าพื้นที่จะมีความเข้มแสงเท่าไร และจะทำให้สามารถผลิตไฟฟ้าได้มากน้อยเท่าไร

‘ระบบแบตเตอรี่กักเก็บพลังงาน’ ช่วยรักษาสมดุลในระบบไฟฟ้า

         แม้พลังงานหมุนเวียนจะเป็นพลังงานสะอาด แต่ก็ต้องยอมรับว่ามีความผันผวนตามสภาพอากาศ ดังนั้น เมื่อมีการเชื่อมต่อพลังงานหมุนเวียนเข้าในระบบไฟฟ้าเป็นปริมาณมาก ก็อาจส่งผลให้ระบบไฟฟ้า หรือ Grid มีเสถียรภาพและความมั่นคงลดลง จึงมาสู่การแก้ปัญหาด้วยการจัดการพลังงานภาพรวมของระบบไฟฟ้า ซึ่งจุดนี้มีความสำคัญเป็นอย่างมาก เพราะการทำให้ระบบไฟฟ้ามีความยืดหยุ่น โดยการทำ Grid Modernization ตั้งแต่ระบบการผลิต ระบบส่งจ่ายกำลังไฟฟ้า และระบบจำหน่ายไฟฟ้า ให้สามารถจัดการพลังงานไฟฟ้าได้อย่างถูกต้อง แม่นยำ และรวดเร็ว จะทำให้ระบบไฟฟ้าสามารถรองรับพลังงานหมุนเวียนได้มากขึ้นมีความมั่นคงและมีเสถียรภาพ ซึ่งวิธีหนึ่งของการทำ Grid Modernization นั่นก็คือ การนำระบบกักเก็บพลังงานในรูปแบบของแบตเตอรี่ (Battery Energy Storage System; BESS) เข้ามาใช้งานนั่นเอง

         นายสุริยะ ปรุงขวัญเมือง วิศวกรจาก ฝ่ายวิศวกรรมระบบส่ง กฟผ. อธิบายว่าแบตเตอรี่กักเก็บพลังงาน (BESS) ของ กฟผ. ที่มีการเชื่อมต่อกับระบบส่งไฟฟ้า หรือ Grid Scale นำร่องใช้งานที่สถานีไฟฟ้าแรงสูงชัยบาดาล จ.ลพบุรี ปริมาณ 21 เมกะวัตต์/ชั่วโมง (MWh) และที่สถานีไฟฟ้าแรงสูงบำเหน็จณรงค์ จ.ชัยภูมิ ปริมาณ 16 MWh รวมทั้งสิ้น 37 MWh รองรับความผันผวนของพลังงานหมุนเวียนปริมาณมากในบริเวณพื้นที่ดังกล่าว BESS สามารถตอบสนองระบบได้อย่างรวดเร็ว ทำให้ระบบมีความยืดหยุ่นมากขึ้น ช่วยเสริมสร้างความมั่นคงของระบบไฟฟ้า โดยกักเก็บพลังงานในช่วงที่ระบบมีความต้องการใช้ไฟฟ้าน้อย และจ่ายพลังงานให้กับระบบในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงขึ้น ทั้งยังช่วยรักษาความสมดุลของค่าความถี่ในระบบไฟฟ้า

         นอกจากนี้ ยังเป็นการลดภาระของสายส่งไฟฟ้าหรือลดการลงทุนสร้างสายส่งใหม่ด้วย ยกตัวอย่างเช่น มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงผ่านระบบสายส่ง 120 เมกะวัตต์ เป็นเวลา 5 นาที แต่ความสามารถที่จะรับได้ของสายส่งไฟฟ้าคือ 100 เมกะวัตต์ ดังนั้น เราสามารถใช้พลังงานไฟฟ้า จาก BESS เพิ่มเติมในส่วนที่ขาด 20 เมกะวัตต์ เป็นเวลา 5 นาที จ่ายไฟฟ้าเข้าระบบได้

         ส่วนความปลอดภัยของ BESS นับเป็นอีกเรื่องหนึ่งที่ กฟผ. ให้ความสำคัญสูงสุด โดยมีการตรวจสอบ และควบคุมสถานะงานทุกลำดับขั้น ตั้งแต่ Battery Cell, Battery Module, Battery Rack และทั้งระบบของ BESS เป็นแบบ Real Time เพื่อป้องกันการทำงานที่ผิดพลาดและให้เกิดความปลอดภัยสูงสุด นอกจากนี้ ยังมีมาตรการต่าง ๆ ในการออกแบบติดตั้งให้เป็นไปตามมาตรฐานสากล เช่น NFPA 855 ปี 2020 ซึ่งเป็นมาตรฐานล่าสุด และยังมีการพิจารณาระยะความปลอดภัยต่าง ๆ ในการเข้าบำรุงรักษาระบบ BESS ด้วย

         จะเห็นได้ว่าเทคโนโลยีคือตัวแปรสำคัญในการเปลี่ยนผ่านสู่การใช้พลังงานสะอาดเพื่อการผลิตไฟฟ้า ซึ่งจะผลักดันให้เราสามารถก้าวเข้าสู่สังคมคาร์บอนต่ำได้ในอนาคต โดย กฟผ. มีความพร้อมในการจัดการพลังงานทั้งระบบ และมุ่งมั่นในการพัฒนาการผลิตไฟฟ้าเพื่อให้ประชาชนมีไฟฟ้าใช้อย่างเพียงพอและมั่นคง ควบคู่ไปกับคุณภาพสิ่งแวดล้อมที่ดีเพื่อโลกที่ยั่งยืน

Skip to content