การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (PEA) ได้ร่วมกับสถาบันการศึกษาชั้นนำในประเทศและหน่วยงานวิจัยทั้งภาครัฐและเอกชน พร้อมเป็นกำลังสำคัญในการส่งเสริมการศึกษาและงานวิจัยด้านการพัฒนาธุรกิจพลังงานไฟฟ้า เพื่อสร้างนวัตกรรมที่เกี่ยวข้อง เป็นการยกระดับการไฟฟ้าให้ก้าวสู่การเป็นการไฟฟ้าแห่งอนาคต โดยได้ร่วมมือกันดำเนินการจัดงานประชุมวิชาการและนวัตกรรมของ กฟภ. ปี 2565 (PEACON & Innovation 2022) ณ ศูนย์ประชุมวายุภักดิ์ โรงแรมเซนทราศูนย์ราชการและคอนเวนชั่นเซ็นเตอร์ กรุงเทพ ฯ
การปาฐกถาพิเศษหัวข้อ “วิถีใหม่ของโครงข่ายไฟฟ้า มุ่งสู่พลังงานแห่งอนาคต” บรรยายโดย ดร.ประดิษฐพงษ์ สุขสิริถาวรกุล เลขาธิการ สมาคมไฟฟ้าและพลังงานไอทริปเปิลอี (ประเทศไทย) ได้กล่าวถึง การขับเคลื่อนอนาคตพลังงานที่ยั่งยืน ความมั่นคงทางพลังงาน และ การเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ ที่จะเป็นตัวเร่งทำให้เกิดการเปลี่ยนผ่านด้านพลังงาน
“สถานการณ์ของโลกในปี 2050 ที่ต้องการลดระดับการปล่อยก๊าซเรือนกระจกให้เหลือสุทธิเป็นศูนย์ (Net Zero) ให้ได้ภายในปี 2050 และพยายามจำกัดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิเฉลี่ยโลกไม่ให้เกิน 1.5 องศาเซลเซียส การใช้พลังงานหมุนเวียนที่ผลิตจากพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมเพิ่มขึ้นถึง 80 % ความต้องการใช้พลังงานไฟฟ้าเพิ่มขึ้นกว่า 50 % จะอยู่ในภาคอุตสาหกรรมประมาณ 20 PWh ภาคอาคารธุรกิจสำนักงานที่อยู่อาศัยประมาณ 15 PWh และภาคขนส่งประมาณ 10 PWh ความต้องการใช้อุปกรณ์ IoT จะเพิ่มขึ้นเป็น 24 พันล้านชิ้น ยอดขายรถยนต์ไฟฟ้า (EV) คาดว่าจะสูงถึง 62 ล้านคันต่อปี” ดร.ประดิษฐพงษ์ กล่าว
ซึ่งนวัตกรรมดิจิทัลและความปลอดภัยทางไซเบอร์จะเป็นตัวช่วยสนับสนุนการเปลี่ยนผ่านด้านพลังงาน เช่น การพยากรณ์ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากพลังงานหมุนเวียน โดยใช้ปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligence: AI) สำหรับการบริหารจัดการระบบโครงข่ายไฟฟ้าและการซื้อขายไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์และลม การใช้ Machine Learning สำหรับการทำกลยุทธ์การเสนอราคา เพิ่มประสิทธิภาพในการปฎิบัติการและการจ่ายกระแสไฟฟ้า
ทั้งนี้ ในการนำโรงไฟฟ้าและสถานีไฟฟ้าดิจิทัลมาใช้ จะช่วยลดการใช้สายเคเบิล ติดตั้งได้เร็วขึ้น และนำอุปกรณ์นวัตกรรมดิจิทัลแบบเรียลไทม์ มาติดตั้งใช้งาน เพื่อดูข้อมูลสถานะและวิเคราะห์แก๊สในน้ำมันของหม้อแปลงไฟฟ้าอย่างอัจฉริยะ ตรวจสอบสภาพการรั่วไหลของแก๊ส SF6 ของ Gas Insulated Switchgear (GIS) การบันทึกแบบออนไลน์และวิเคราะห์ค่าแรงดันเกินของกับดักเสิร์จ ดิจิทัลแพลตฟอร์มที่รวมองค์ประกอบของระบบการบริหารจัดการสินทรัพย์ (Asset Management) จะช่วยเสริมความมั่นคงไฟฟ้า การนำเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์รูปแบบใหม่มาใช้ในระบบสื่อสารของสถานีไฟฟ้าที่อาศัยปรากฏการณ์เชิงควอนตัมในการช่วยประมวลผลข้อมูลซึ่งจะส่งผลให้เกิดการประมวลผลที่เร็วกว่าคอมพิวเตอร์และมีความปลอดภัยทางไซเบอร์เพิ่มขึ้น
เพราะฉะนั้นการนำ Machine Learning มาใช้ในการวางแผนและจัดการดูการเจริญเติบโตของกิ่งไม้ ต้นไม้ ที่อยู่ใกล้แนวสายส่งไฟฟ้า อีกทั้งสามารถลดการลุกลามไฟป่า โดยใช้งานควบคู่กับการใช้เทคโนโลยีการถ่ายภาพจากดาวเทียม (AI Satellite Imagery Analysis) ด้วยระยะที่ใกล้เพียง 15 เซนติเมตร การนำเทคโนโลยีการถ่ายภาพ 3 มิติทำให้เห็นมุมมองภาพเสมือนจริงแบบเรียลไทม์ในโรงไฟฟ้าและสถานีไฟฟ้าเพื่อบริหารจัดการสำหรับการปฎิบัติการและบำรุงรักษา
“การตั้งเป้าหมายของประเทศไทยเพื่อลดผลกระทบการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศตามแนวทางจากการประชุม COP26 มีประเด็นที่สำคัญคือ การมุ่งสู่ความเป็นกลางทางคาร์บอน (Carbon Neutrality) ในปี 2050 และปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ (Net Zero) ภายในปี 2065 ศึกษาความเป็นไปได้ในการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการดักจับ การใช้ประโยชน์และกักเก็บคาร์บอน (Carbon Capture Storage) โรงไฟฟ้าชุมชนและโรงงานรีไซเคิลแบตเตอรี่และแผงเซลล์แสงอาทิตย์ BCG (Bio-Circular-Green) Economy”
ซึ่งมีความสอดคล้องกับทั่วโลกที่มีการส่งเสริมการใช้พลังงานที่ไม่ทำให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์ (Decarbonization) เราจะเห็น Large-scale eMobility เพิ่มขึ้นและเติบโตอย่างรวดเร็ว เราจะเห็นสถานีไฟฟ้ารถบัสในรูปแบบของ DC Grid เพื่อลดพื้นที่ ลดการใช้สายเคเบิล และควบคุมปัญหาคุณภาพไฟฟ้า ในหลายๆ ประเทศเริ่มมีการใช้งานและส่งเสริมให้มีการใช้ Greenhouse Gas ทดแทนการใช้แก๊ส SF6 ที่ทำให้เกิดปัญหาปล่อยก๊าซเรือนกระจกเฉลี่ย 0.22 % มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นทุกปีเพื่อเป็นฉนวนไฟฟ้าสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงในสถานีไฟฟ้าและระบบส่งและจำหน่าย การพัฒนาการผลิตและการใช้ไฮโดรเจนเพื่อเป็นพลังงานทางเลือกสำหรับอนาคต ใช้สำหรับภาคขนส่ง ภาคอุตสาหกรรม และอาคารสำนักงานขนาดใหญ่ซึ่งสามารถช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกกว่า 30 % และยังสามารถนำไปใช้กับเซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cell) ในการผลิตไฟฟ้าได้อีกด้วย จึงทำให้พลังงานไฟฟ้ากลายเป็นแกนหลักของระบบพลังงานทั้งหมด ในอนาคตอันใกล้ เราจะเห็น Hydrogen Power Generator เข้ามาแทนที่ Diesel Generator ที่ใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิง
เมื่อพลังงานหมุนเวียน กลายเป็นสิ่งที่ไม่สามารถหยุดได้ ในปี 2050 กว่า 80% ของการผลิตพลังงานไฟฟ้าจะมาจากพลังงานแสงอาทิตย์ ลม ชีวมวล น้ำ และไฮโดรเจน ปัจจุบันมีเทคโนโลยีต่าง ๆ มากมาย ที่รองรับและส่งเสริมการผลิตพลังานหมุนเวียน เช่น ถ้าเราต้องการสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนในพื้นที่ห่างไกลจากชายฝั่ง หรือการใช้พลังงานไฟฟ้าร่วมกันที่ผลิตจากพลังงานหมุนเวียนแบบข้ามประเทศหรือข้ามทวีป เราสามารถส่งพลังงานไฟฟ้าผ่านเทคโนโลยี HVDC (High Voltage Direct Current) โดยไม่จำเป็นต้องกังวลเรื่องข้อจำกัดของกำลังไฟฟ้าสูงสุดที่จ่ายได้หรือความยาวของสายส่ง และมีประสิทธิภาพในการส่งสูงมากเมื่อเทียบกับการส่งแบบกระแสสลับ หรือการเริ่มนำระบบ MVDC (Medium Voltage Direct Current) และระบบ LVDC (Low Voltage Direct Current) มาใช้งาน นอกจากนั้นเรายังมีเทคโนโลยีที่จะเข้ามาช่วยแก้ไขปัญหาคุณภาพไฟฟ้าในระบบ เช่น STACOM (Static Synchronous Compensator) ซึ่งใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)
ในปัจจุบัน Power Electronics เข้ามามีบทบาทช่วยขับเคลื่อนระบบไฟฟ้าและพลังงานกว่า 70 % เพื่อควบคุมการไหลของกำลังไฟฟ้า และปรับปรุงเสถียรภาพของระบบในสภาวะชั่วครู่ (Transient Stability) เพื่อเพิ่มความมั่นคงหรือความสามารถของระบบที่จะสามารถทำงานต่อไปได้ในช่วงระยะเวลาสั้น ๆ หลังจากที่เกิดเหตุขัดข้องที่รุนแรงขึ้นกับระบบ และเทคโนโลยีซิงโครนัสคอนเดนเซอร์ (Synchronous Condensers) ซึ่งสามารถช่วยสนับสนุนการทำงานที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ให้กับกริดหรือสายส่ง โดยการปรับสมดุล ลดความผันผวนของแรงดันไฟฟ้า และเพิ่มกำลังไฟฟ้าลัดวงจรให้สูงขึ้น นอกจากนั้น เรายังมีเทคโนโลยีระบบกักเก็บพลังงาน (Energy Storage) จะช่วยลดความผันผวนของพลังงานทดแทนซึ่งทำให้เราจ่ายไฟฟ้าจากพลังงานทดแทนได้อย่างมีเสถียรภาพ หรือที่เราเรียกกันว่า Smoothing เป็นแหล่งกักเก็บพลังงานในช่วงความต้องการไฟฟ้าต่ำและจ่ายไฟฟ้าในช่วงความต้องการไฟฟ้าสูง (Energy Shifting หรือ Peak Shaving) การบริหารจัดการเกลี่ยโหลด (Load Leveling) การจัดเตรียมกำลังไฟฟ้าสำรอง (Spinning Reserve) ช่วยควบคุมและรักษาความถี่ของระบบไฟฟ้าให้อยู่ในเกณฑ์ (Frequency Regulation) นอกจากนั้นยังช่วยจัดการความแออัดของระบบส่ง (Congestion Management) ทำให้เราสามารถนำพลังงานไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนไปใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
วิถีใหม่ของโครงข่ายไฟฟ้า มุ่งสู่พลังงานแห่งอนาคต ได้นำเสนอกรณีศึกษา Dalrymple ประเทศออสเตรเลีย การนำระบบควบคุมขั้นสูงมาจัดการและทำ Seamless Transition และ Grid Stabilization ซึ่งช่วยเพิ่มรายได้และผลตอบแทนอย่างไร? พร้อมกับยกตัวอย่าง Smart Island Porto Santo เป็นเกาะอยู่ในหมู่เกาะ Madeira ของโปรตุเกส มีประชากรอาศัยอยู่ประมาณ 6,000 คน รัฐบาลโปรตุเกสได้ตั้งเป้าหมายที่จะทำให้ Porto Santo เป็นเกาะปราศจากฟอสซิลแห่งแรกของโลก และได้เปิดตัวโครงการ “Porto Santo ที่ยั่งยืน” ด้วยการเพิ่มการผลิตพลังงานหมุนเวียน เพื่อใช้ภายในเกาะแห่งนี้
อย่างไรก็ตาม ความท้าทายก็คือ ธรรมชาติของพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมที่คาดเดาไม่ได้และไม่ต่อเนื่อง Groupe Renault ผู้ผลิตรถยนต์ไฟฟ้า (EV) รายใหญ่ที่สุดของยุโรป ได้จัดหาแพลตฟอร์มการเปลี่ยนผ่านพลังงานที่ยั่งยืนให้กับเกาะแห่งนี้ ซึ่งประกอบด้วยระบบ Ecosystem เต็มรูปแบบของโซลูชั่น EV ที่ใช้เทคโนโลยี Vehicle-to-Grid และแพลตฟอร์มการรวม (Aggregation Platform) เพื่อจัดการความยืดหยุ่นที่ EV และแบตเตอรี่ เมื่อแบตเตอรี่ EV หมดอายุการใช้งานในครั้งแรก แบตเตอรี่เหล่านี้จะถูกกำจัดรีไซเคิลหรือนำกลับมาใช้ใหม่ อย่างไรก็ตามเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งานในรถยนต์ไฟฟ้า แบตเตอรี่อาจยังคงรักษาความจุได้ถึง 70-80 เปอร์เซ็นต์ของความจุเริ่มต้น โซลูชั่นการกักเก็บพลังงาน (Energy Storage) เป็นส่วนหนึ่งของระบบโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะสำหรับ Porto Santo และรับประกันการใช้ประโยชน์จากศักยภาพในการผลิตพลังงานไฟฟ้าจากลมและแสงอาทิตย์ของเกาะอย่างสมบูรณ์ การบูรณาการเพื่อนำแบตเตอรี่ EV มาใช้เป็นครั้งที่สองของ Groupe Renault กับโซลูชั่นการกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ (BESS) ช่วยให้สามารถกักเก็บพลังงานส่วนเกินที่เกิดจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนของเกาะได้ และนำพลังงานที่กักเก็บไว้ในแบตเตอรี่เหล่านั้น มาป้อนกลับเข้าสู่กริดของเกาะ ในช่วงที่มีความต้องการสูงสุดได้ด้วยความแม่นยำและชาญฉลาด
Grid Edge Solutions: Enabling the Future of Energy โอกาส ความท้าทาย New Businesses Models & Platforms ใหม่ๆ จะเกิดขึ้นมากมาย การบูรณาการพลังงานทดแทน (RE) ร่วมกับระบบกักเก็บพลังงาน (BESS) โดยใช้ Digital Ecosystem ในการบริหารโครงข่ายและ Optimizing Energy ในทุกระดับ เพื่อ Maximizing ROI และสามารถที่จะมอนิเตอร์ได้ทั้ง Boardroom, Cloud และ On Premises (On Site) Grid Forming Inverters (VSM: Voltage Source) ได้เข้ามามีบทบาท เป็น Grid Master สามารถทำงานในขณะ Weak Grids สามารถจะจัดการในขณะที่โหลดมีการเปลี่ยนแปลง โดยไม่เกิด Disturbances และสามารถทำงานในโหมด Stand-alone ได้ 3 Trends : Electrification, Decentralization และ Digitalization จะเป็นตัวเร่งการเปลี่ยนแปลง New Energy Ecosystem มาตรการและการส่งเสริมความเป็นกลางทางคาร์บอน การเติบโตอย่างต่อเนื่องของ EV และ E-mobility พลังงานไฟฟ้าจะเข้ามาเป็นแกนหลักของพลังงานในอนาคต
ดังนั้น การจัดงานในครั้งนี้เพื่อเป็นเวทีสำคัญให้ นิสิต นักศึกษา อาจารย์ และนักวิชาการ รวมทั้งพนักงาน PEA ที่มีความรู้ความสามารถ ได้มีโอกาสนำเสนอบทความทางวิชาการ รวมทั้งยังเป็นเวทีแลกเปลี่ยนความรู้ เพื่อนำมาประยุกต์ใช้กับการพัฒนา ด้านธุรกิจพลังงานไฟฟ้าในอนาคตต่อไป ทั้งนี้ ดร.ประดิษฐพงษ์ สุขสิริถาวรกุล เลขาธิการ สมาคมไฟฟ้าและพลังงานไอทริปเปิลอี (ประเทศไทย) ยังชี้ให้เห็นถึงบทเรียนและประสบการณ์การใช้และการวางแผนเพื่อรองรับ EV ในอนาคต กรณีศึกษา My Electric Avenue Project (MEA) – UK ในการบริหารจัดการด้าน Supply Side Management ขยายระบบจำหน่ายและอุปกรณ์เพื่อรองรับการบริหารจัดการด้าน Demand Side Management เพื่อชะลอความต้องการที่เพิ่มขึ้นจาก EV เช่นลดค่าไฟฟ้าเมื่อชาร์จผ่าน Smart Charging ที่ DSO ควบคุมได้ หรือสร้างแรงจูงใจให้ลูกค้าเลือกใช้ Smart Charging แทนการ Charge ปกติที่บ้าน