Grid Modernization “ชีเสิร์ฟ” ความมั่นคงไฟฟ้าไทย รับเทรนด์พลังงานสีเขียว
24 March 2025
นอกจากเรื่องของกระแสความต้องการใช้พลังงานสะอาดหรือพลังงานหมุนเวียนที่มีมากขึ้นจากปัญหาการปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศที่สร้างความกังวลมากที่สุดในระดับโลกแล้ว ปัจจุบันขีดความสามารถของเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานสะอาดก็มีเพิ่มมากขึ้น จึงไม่น่าแปลกใจที่นโยบายพลังงานในหลายประเทศสนับสนุนการใช้พลังงานหมุนเวียน (Renewable Energy: RE) เช่น ในสหภาพยุโรปที่มีแผนให้อาคารใหม่ติดตั้งโซลาร์เซลล์ และจีนที่มีโครงการพลังงานหมุนเวียนขนาดใหญ่หลายโครงการ สำหรับนโยบายพลังงานของไทยก็ยังคงสนับสนุนในทิศทางเดียวกันเพื่อรองรับช่วงการเปลี่ยนผ่านพลังงาน (Energy Transition) โดยยึด 3 หลักสำคัญ นั่นคือ ระบบไฟฟ้ามั่นคง ราคาที่เหมาะสม และมีความยั่งยืน เพื่อร่วมผลักดันเป้าหมายการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ หรือ Net Zero Emissions ให้เป็นไปอย่างราบรื่น และหากมองที่ร่างแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าของประเทศไทย พ.ศ.2567-2580 หรือ ร่าง PDP 2024 จะเห็นว่า ระบบไฟฟ้าไทยจะมีสัดส่วนจากพลังงานสะอาดมากถึง 51% ในช่วงปลายแผนปี 2580 ซึ่งนับเป็นโจทย์ที่ท้าทายอย่างยิ่งของการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ที่รับบทบาท “ชีเสิร์ฟ” (She Served) ดูแลระบบโครงข่ายไฟฟ้ายุคใหม่อย่างจัดเต็ม โดยรวบรวมเทคโนโลยีและนวัตกรรมต่าง ๆ มาใช้ในระบบไฟฟ้า เพื่อให้แน่ใจได้ว่าระบบโครงข่ายไฟฟ้าของไทยจะยังมีความมั่นคงเช่นเดิม พร้อมรองรับการเพิ่มขึ้นพลังงานหมุนเวียน ซึ่งเราต่างรู้กันดีว่าแม้กระบวนการผลิตไฟฟ้าจาก RE ไม่ก่อให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์ แต่ก็มีความผันผวนไม่แน่นอน และไม่สามารถเลือกใช้เป็นพลังงานหลักเพียงอย่างเดียวได้ ขณะที่โรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิลที่เดิมทีเป็นกำลังหลักสำคัญในการดูแลความมั่นคงทางพลังงานกำลังลดสัดส่วนลงเรื่อย ๆ แล้วในช่วงการเปลี่ยนผ่านที่ยิ่งใหญ่ครั้งนี้จะรับมืออย่างไรดี ?
Grid Modernization ทางรอดความผันผวน สร้างความมั่นคงรองรับ RE
ในอนาคตอันใกล้นี้ พลังงานหมุนเวียนจะเข้ามามีสัดส่วนในระบบไฟฟ้าไทยมากกว่าครึ่ง นั่นหมายความว่าระบบไฟฟ้าที่มั่นคงจึงไม่ได้มีเพียงเชื้อเพลิงที่เพียงพอ โรงไฟฟ้าที่มั่นคงพร้อมเดินเครื่อง และระบบส่งไฟฟ้าที่พร้อมจ่ายพลังงานอีกต่อไป แต่ต้องมีตัวช่วยที่จะเข้ามาทำให้ระบบไฟฟ้ามีความมั่นคงในทุกวันทุกช่วงเวลา กฟผ. ได้พัฒนาระบบไฟฟ้าให้เป็น Grid Modernization โดยนำเทคโนโลยีเข้ามาช่วยบริหารจัดการพลังงานและปรับปรุงระบบส่งไฟฟ้าให้มีความทันสมัย เพื่อช่วยสร้างความยืดหยุ่นให้กับระบบไฟฟ้า โดย กฟผ. ได้มีการวางแผนและเดินหน้าสร้างนวัตกรรมให้เกิดขึ้นจริงอย่างต่อเนื่อง พร้อมรองรับรูปแบบของระบบไฟฟ้าแห่งอนาคต
ระบบกักเก็บพลังงาน พร้อมสำรองจ่ายไฟฟ้ารักษาความเสถียรของระบบ
ถ้าระบบไฟฟ้าไทยจะมีพลังงานหมุนเวียนเพิ่มมากขึ้น การบริหารจัดการความมั่นคงไฟฟ้าก็จะยิ่งมีความท้าทายมากยิ่งขึ้น ก็คงขาดพระเอกอย่างระบบกักเก็บพลังงาน (Energy Storage System : ESS) ไปไม่ได้ พร้อมทำหน้าที่กักเก็บพลังงานส่วนเกินจากระบบไฟฟ้า นำมาใช้ในช่วงเวลาที่พลังงานหมุนเวียนไม่สามารถผลิตไฟฟ้าได้ การกักเก็บพลังงานทำได้หลายรูปแบบ ทั้งการเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ (Battery Energy Storage System : BESS) ใช้กักเก็บพลังงานไฟฟ้าส่วนเกินในช่วงที่มีความต้องการไฟฟ้าต่ำ นำมาจ่ายพลังงานออกมาในช่วงที่มีความต้องการไฟฟ้าสูง (Energy Shifting) โดยระบบ BESS กฟผ. ได้มีการติดตั้งแล้วหลายแห่ง ได้แก่ สถานีไฟฟ้าแรงสูงบำเหน็จณรงค์ จ.ชัยภูมิ และสถานีไฟฟ้าแรงสูงชัยบาดาล จ.ลพบุรี โดยนำ BESS ไปติดตั้งเชื่อมต่อกับระบบส่งไฟฟ้าบริเวณสถานีไฟฟ้าแรงสูง ซึ่งตั้งอยู่ในพื้นที่ที่มีการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนจำนวนมาก รวมถึงโครงการสมาร์ทกริดฯ จ.แม่ฮ่องสอน ติดตั้งแบตเตอรี่ ทำงานร่วมกับแหล่งผลิตไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์ พร้อมด้วยระบบโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับ (Pumped-Storage) มีความสามารถในการผลิตไฟฟ้า และสูบน้ำกลับขึ้นไปกักเก็บในอ่างเก็บน้ำด้านบน เพื่อเป็นแบตเตอรี่พลังน้ำผลิตไฟฟ้าในเวลาที่ต้องการ ปัจจุบัน กฟผ. มีโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับ 3 แห่ง คือ เขื่อนศรีนครินทร์ จ.กาญจนบุรี เขื่อนภูมิพล จ.ตาก และโรงไฟฟ้าลำตะคองชลภาวัฒนา จ.นครราชสีมา และกำลังดำเนินการพัฒนาโครงการที่ เขื่อนจุฬาภรณ์ จ.ชัยภูมิ โดยมีแผนจ่ายไฟฟ้าเข้าระบบในปี 2577 ระบบกักเก็บพลังงานแบบไฮโดรเจน ใช้กระบวนการแยกไฮโดรเจนจากน้ำด้วยพลังงานไฟฟ้า (Electrolysis) และนำก๊าซไฮโดรเจนไปกักเก็บไว้ในถังควบคุมแรงดัน กฟผ. ได้ทดลองผลิตไฮโดรเจนจากพลังงานลม โดยกักเก็บพลังงานไฟฟ้าจากกังหันลมในรูปของก๊าซไฮโดรเจน (Wind Hydrogen Hybrid System) จับคู่กับเซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cell) และเปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นพลังงานไฟฟ้าจ่ายให้กับศูนย์การเรียนรู้ กฟผ. ลำตะคอง จ.นครราชสีมา และ ระบบจ่ายไฟฟ้าจากยานยนต์สู่กริด (vehicle-to-grid: V2G) เป็นเทคโนโลยีการชาร์จไฟสองทิศทาง (Bi-Directional Charging) ทำให้รถยนต์ไฟฟ้า (EV) สามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งสำรองพลังงานให้กับระบบไฟฟ้าได้ โดย กฟผ. ได้มีการทดสอบและศึกษาความเป็นไปได้ของ V2G มาได้ระยะหนึ่งแล้ว พร้อมมีแผนขยายระบบให้เชื่อมต่อกับ Grid ขนาดใหญ่ เพื่อใช้ EV จำนวนมากเป็นแบตเตอรี่สำรองที่รองรับการใช้งานระดับพื้นที่ชุมชนหรืออาจไปสู่ระดับประเทศในอนาคต
เทคโนโลยีการกักเก็บพลังงานทั้งหมดนี้ จะช่วยรักษาความมั่นคงของระบบไฟฟ้าในช่วงที่พลังงานหมุนเวียนมีกำลังผลิตที่ผันผวนไม่แน่นอนเปลี่ยนแปลงไปตามสภาพภูมิอากาศ และนั่นหมายความว่ายิ่งมีพลังงานหมุนเวียนเพิ่มมากขึ้นเท่าไหร่ ก็จำเป็นต้องพัฒนาแหล่งกักเก็บพลังงานมากยิ่งขึ้นด้วย
โรงไฟฟ้าฟอสซิลพัฒนาสู่ Flexible Power plant หนุนพลังงานหมุนเวียน
ในช่วงของการเปลี่ยนผ่านจากพลังงานฟอสซิลไปสู่พลังงานสะอาด โรงไฟฟ้าพลังความร้อนยังจำเป็นต้องมีการเดินเครื่องผลิตไฟฟ้าเพื่อรักษาความมั่นคงระบบไฟฟ้าในภาพรวมของประเทศ กฟผ. จึงได้ปรับปรุงโรงไฟฟ้าหลักให้มีความยืดหยุ่น (Flexible Power Plant) เพื่อให้สามารถตอบสนองต่อระบบได้ดีขึ้น ไม่ว่าจะเป็นปรับให้โรงไฟฟ้าเพิ่ม/ลดกำลังผลิตได้รวดเร็วขึ้น เพื่อให้สอดรับกับการผลิตไฟฟ้าของพลังงานหมุนเวียนที่มีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา โดยเฉพาะอย่างยิ่งการปรับให้โรงไฟฟ้าเดินเครื่องขั้นต่ำ จากเดิมอยู่ที่ร้อยละ 60 เป็นร้อยละ 45 ของกำลังการผลิต และพร้อมที่จะเพิ่มกำลังผลิตได้ทันทีเมื่อระบบต้องการ โดยไม่จำเป็นต้องหยุดเดินเครื่องโรงไฟฟ้า (Shut Down) และหากเริ่มเดินเครื่องใหม่ (Start Up) จะใช้เวลาภายใน2 ชั่วโมง ซึ่งเร็วกว่าเดิมถึง 2 เท่า เพื่อตอบสนองความต้องการของระบบได้ทันต่อสถานการณ์
REFC รู้เท่าทันทุกความผันผวน RE
แม้ว่าเราจะไม่สามารถควบคุม ดิน ฟ้า อากาศได้ แต่เราสามารถพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อคาดการณ์สิ่งที่จะเกิดขึ้นในอนาคตได้ กฟผ. จึงพัฒนาและจัดตั้ง ศูนย์พยากรณ์การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน (Renewable Energy Forecast Center: REFC) เพื่อทำหน้าที่พยากรณ์การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน ทั้งพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมของโรงไฟฟ้าขนาดเล็ก (Small Power Producer: SPP) ที่มีการทำสัญญาซื้อขายกับ กฟผ. และโรงไฟฟ้าที่ได้ทำข้อตกลงแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกัน โดยรวบรวมข้อมูลต่าง ๆ ทั้งข้อมูลสภาพอากาศ ข้อมูลด้านเทคนิคโรงไฟฟ้า ข้อมูลทางสถิติ เพื่อทำการประมวล วิเคราะห์ผล และพยากรณ์การผลิตไฟฟ้า ให้มีความใกล้เคียงกับการผลิตไฟฟ้าจริงในแต่ละพื้นที่มากที่สุด เพื่อให้ศูนย์ควบคุมระบบไฟฟ้า (System Operator: SO) นำไปใช้ประกอบการวางแผนสั่งการเดินเครื่องโรงไฟฟ้าได้แบบ Real Time
DRCC ศูนย์กลางควบคุมลดการใช้ไฟฟ้า
การรักษาสมดุลระหว่างการใช้และการผลิตไฟฟ้าก็เป็นอีกวิธีที่จะช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นในฝั่งของผู้ใช้ไฟฟ้า โดย กฟผ. มีศูนย์ควบคุมการตอบสนองด้านโหลด (Demand Response Control Center: DRCC) ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางในการควบคุมการลดปริมาณการใช้ไฟฟ้าของกลุ่มผู้ใช้ไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่เข้าร่วมโครงการ โดยสั่งการลดโหลดในช่วงเวลาที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุด (Peak) หรือในสถานการณ์ที่เชื้อเพลิงมีราคาสูง ซึ่งเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่เข้ามาทดแทนสั่งการเดินเครื่องโรงไฟฟ้าที่มีต้นทุนการผลิตที่สูงกว่าการจ่ายค่าชดเชยการลดใช้ไฟฟ้า DRCC จึงเป็นอีกทางเลือกในการบริหารโครงข่ายไฟฟ้าในช่วงที่พลังงานหมุนเวียนมีความผันผวน ซึ่งจะช่วยเสริมให้ระบบไฟฟ้ามีความมั่นคงมากขึ้น
อนาคตของระบบไฟฟ้าไทย : ความมั่นคงที่ยั่งยืน
ในวันนี้ Grid Modernization เป็นเครื่องมือหนึ่งที่จะมารองรับการบริหารจัดการปริมาณไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงไป และเป็น She Served ให้กับระบบไฟฟ้าไทยได้อย่างแข็งแกร่ง ปิดจุดอ่อนด้านความผันผวนของพลังงานหมุนเวียน อย่างไรก็ตามยังต้องพัฒนาโรงไฟฟ้าและระบบส่งให้มีความยืดหยุ่น พร้อมที่จะตอบสนองและส่งจ่ายไฟฟ้าได้รวดเร็ว รวมถึงเทคโนโลยีใหม่ ๆ อย่างการพัฒนาแพลตฟอร์มระบบบริหารจัดการแหล่งพลังงานที่จะมาช่วยแก้ปัญหาการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพในต้นทุนที่ต่ำลง และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม นี่คือการก้าวสู่อนาคตที่มีการใช้พลังงานไฟฟ้าในรูปแบบใหม่ และสิ่งเหล่านี้กำลังได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้การเปลี่ยนผ่านไปสู่ไฟฟ้าพลังงานสะอาดของประเทศเป็นไปอย่างมั่นคง เพื่อความสุขของคนไทย เพื่อโลกที่ไร้คาร์บอนอย่างยั่งยืน