Battery Energy Storage System (BESS) คืออะไร สำคัญยังไง

ในยุคที่โลกกำลังเปลี่ยนผ่านสู่การใช้พลังงานสะอาด พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมได้กลายเป็นพระเอก แต่พลังงานเหล่านี้มีข้อจำกัดสำคัญคือความไม่สม่ำเสมอ แล้วเราจะทำอย่างไรให้สามารถใช้พลังงานสะอาดได้ตลอด 24 ชั่วโมง? คำตอบนั้นอยู่ที่เทคโนโลยีที่ชื่อว่า BESS หรือ Battery Energy Storage System นั่นเอง

โดย BESS คือจิ๊กซอว์ชิ้นสำคัญที่เข้ามาเติมเต็มศักยภาพของพลังงานหมุนเวียนให้สมบูรณ์แบบ แน่นอนว่าในบทความนี้ GREENERGY จะพาไปเจาะลึกว่าระบบ Battery Energy Storage System หรือ BESS คืออะไร มีความสำคัญอย่างไรต่อโลกพลังงานยุคใหม่ และมีรายละเอียดอะไรบ้างที่คุณต้องรู้

Battery Energy Storage System (BESS) คืออะไร

Battery Energy Storage System หรือที่เรียกสั้นๆ ว่า BESS คือเทคโนโลยีการกักเก็บพลังงานไฟฟ้าในรูปแบบแบตเตอรี่ หากจะเปรียบเทียบให้เห็นภาพง่ายที่สุด BESS ก็เปรียบเสมือน "พาวเวอร์แบงก์ขนาดมหึมา" ที่ทำหน้าที่รับพลังงานไฟฟ้าส่วนเกินมาเก็บไว้ (Charge) และจ่ายพลังงานไฟฟ้าออกไปเมื่อมีความต้องการใช้งาน (Discharge) ทำให้สามารถบริหารจัดการพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและยืดหยุ่น

ทำไม BESS ถึงสำคัญในยุคพลังงานหมุนเวียน

BESS คือ เป็นเทคโนโลยีเปลี่ยนโลก (Game Changer) ที่เข้ามาแก้ปัญหาใหญ่ที่สุดของพลังงานหมุนเวียนอย่างโซลาร์เซลล์และกังหันลม นั่นคือ "ความไม่แน่นอน" เนื่องจากพลังงานเหล่านี้ผลิตได้เฉพาะเมื่อมีแดดหรือมีลม BESS จึงเข้ามาทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการกักเก็บพลังงานในช่วงที่ผลิตได้มาก และนำไปใช้ในช่วงที่ผลิตไม่ได้ ทำให้เราสามารถสร้างระบบนิเวศพลังงานสะอาดที่ใช้งานได้ตลอด 24 ชั่วโมง มีเสถียรภาพ และน่าเชื่อถือเทียบเท่ากับโรงไฟฟ้าแบบดั้งเดิม

BESS มีส่วนประกอบอะไรบ้าง

ระบบ BESS ที่สมบูรณ์ไม่ได้มีแค่แบตเตอรี่ แต่ประกอบด้วย 4 องค์ประกอบอัจฉริยะที่ทำงานร่วมกัน

แบตเตอรี่ (Battery)

เป็นหัวใจหลักในการกักเก็บพลังงาน ซึ่งมีหลากหลายเคมี แต่ที่นิยมที่สุดในปัจจุบันคือแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (Li-ion) เนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงและมีความหนาแน่นของพลังงานสูง

ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS - Battery Management System)

ทำหน้าที่เป็นสมองกลที่คอยดูแลความปลอดภัยและประสิทธิภาพของแบตเตอรี่แต่ละเซลล์ โดยจะควบคุมการชาร์จ-คายประจุ, ตรวจวัดอุณหภูมิ, และปรับสมดุลแรงดันไฟฟ้า เพื่อยืดอายุการใช้งานและป้องกันความเสียหาย

ระบบแปลงไฟฟ้า (PCS - Power Conversion System)

หรือที่รู้จักกันในชื่อ "อินเวอร์เตอร์" (Inverter) ทำหน้าที่แปลงไฟฟ้ากระแสตรง (DC) จากแบตเตอรี่ให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ที่สามารถใช้งานกับระบบไฟฟ้าทั่วไปได้ และในทางกลับกัน ก็สามารถแปลงไฟ AC จากระบบมาเป็น DC เพื่อชาร์จแบตเตอรี่ได้เช่นกัน

ระบบจัดการพลังงาน (EMS - Energy Management System)

เป็นซอฟต์แวร์ควบคุมระดับสูงที่เปรียบเสมือนผู้ควบคุมวงออร์เคสตรา คอยสั่งการทั้งระบบว่าจะให้ชาร์จหรือคายประจุเมื่อไหร่ โดยใช้ข้อมูลการพยากรณ์อากาศ, พฤติกรรมการใช้ไฟ, และราคาค่าไฟมาวิเคราะห์ เพื่อให้การใช้ Battery Energy Storage System เกิดประโยชน์สูงสุด

BESS มีกี่ชนิด อะไรบ้าง

เทคโนโลยีแบตเตอรี่สำหรับ BESS มีหลายชนิด แต่ที่นิยมใช้ในเชิงพาณิชย์มี 3 ประเภทหลัก

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (Lithium-ion)

เป็นชนิดที่ได้รับความนิยมสูงสุดในปัจจุบัน เนื่องจากมีข้อดีคือ ความหนาแน่นพลังงานสูง (เก็บไฟได้เยอะในขนาดที่เล็ก), อายุการใช้งานยาวนาน, ประสิทธิภาพสูง และมีราคาที่ลดลงอย่างต่อเนื่อง

แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด (Lead-acid)

เป็นเทคโนโลยีที่เก่าแก่และได้รับการพิสูจน์มานาน มีจุดเด่นคือราคาถูกและรีไซเคิลได้ง่าย แต่มีข้อเสียคือ น้ำหนักมาก, อายุการใช้งานสั้นกว่า, และต้องการการบำรุงรักษามากกว่า

แบตเตอรี่โซเดียม-ซัลเฟอร์ (NaS)

เป็นแบตเตอรี่อุณหภูมิสูงที่เหมาะสำหรับ BESS ขนาดใหญ่ระดับ Grid-Scale มีจุดเด่นคืออายุการใช้งานยาวนานมากและความหนาแน่นของพลังงานสูง แต่ต้องการการควบคุมอุณหภูมิให้สูงคงที่ตลอดเวลา

BESS ใช้กับอะไรได้บ้าง

การประยุกต์ใช้ระบบ Battery Energy Storage System นั้นกว้างขวางและครอบคลุมใน 3 ระดับหลัก

การใช้งานระดับโครงข่ายไฟฟ้า (Grid-Scale)

ใช้สำหรับสร้างเสถียรภาพให้แก่ระบบไฟฟ้าของประเทศ, ควบคุมความถี่, และเป็นแหล่งพลังงานสำรองขนาดใหญ่เพื่อป้องกันปัญหาไฟฟ้าดับเป็นวงกว้าง

การใช้งานในภาคธุรกิจและอุตสาหกรรม (C&I)

สำหรับโรงงานหรืออาคารขนาดใหญ่ BESS คือเครื่องมือสำคัญในการบริหารจัดการต้นทุน โดยสามารถเก็บไฟฟ้าในช่วง Off-Peak ที่ค่าไฟถูกมาใช้ในช่วง On-Peak ที่ค่าไฟแพง (Peak Shaving) หรือใช้เป็นแหล่งพลังงานสำรองฉุกเฉิน (UPS)

การใช้งานในภาคครัวเรือน (Residential)

ใช้ร่วมกับระบบโซลาร์เซลล์แบบไฮบริด (Hybrid) เพื่อเก็บไฟฟ้าที่ผลิตได้ในตอนกลางวันไว้ใช้ในตอนกลางคืน ทำให้สามารถพึ่งพาตนเองด้านพลังงานและลดค่าไฟได้สูงสุด

ข้อดี-ข้อจำกัดของ BESS มีอะไรบ้าง

ข้อดีของ BESS

• สร้างเสถียรภาพให้พลังงานหมุนเวียน: ทำให้สามารถใช้พลังงานจากโซลาร์เซลล์หรือกังหันลมได้ตลอด 24 ชั่วโมง

• บริหารจัดการต้นทุนค่าไฟฟ้า: ช่วยลดค่าไฟในช่วง Peak และป้องกันความเสี่ยงจากราคาพลังงานที่ผันผวน

• เป็นแหล่งพลังงานสำรองยามฉุกเฉิน: จ่ายไฟฟ้าได้ทันทีเมื่อเกิดเหตุไฟดับ สร้างความต่อเนื่องให้กับการดำเนินงาน

• รักษาเสถียรภาพของโครงข่ายไฟฟ้า: ช่วยลดปัญหาไฟตก ไฟกระชาก และเพิ่มคุณภาพของพลังงานไฟฟ้าในระบบ

ข้อจำกัดของ BESS

• ต้นทุนการลงทุนเริ่มต้นที่สูง: แม้ราคาจะลดลงอย่างต่อเนื่อง แต่การลงทุนในระบบ BESS ยังคงมีราคาสูง โดยเฉพาะในขนาดใหญ่

• อายุการใช้งานและการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่: แบตเตอรี่มีการเสื่อมสภาพตามการใช้งาน (Cycle Life) และจำเป็นต้องมีการเปลี่ยนใหม่เมื่อหมดอายุการใช้งาน ซึ่งเป็นต้นทุนที่ต้องพิจารณา

• ประเด็นด้านความปลอดภัยและการจัดการ: การติดตั้งและบริหารจัดการระบบกักเก็บพลังงานขนาดใหญ่ต้องอาศัยวิศวกรผู้เชี่ยวชาญและมาตรฐานความปลอดภัยที่เข้มงวด

ตัวอย่างโครงการ BESS ในประเทศไทยและต่างประเทศ

โครงการของ กฟผ. ที่สถานีไฟฟ้าแรงสูงบำเหน็จณรงค์

เป็นหนึ่งในโครงการนำร่องของไทยที่ติดตั้ง BESS ขนาดใหญ่เพื่อศึกษาและบริหารจัดการพลังงานจากกังหันลม ช่วยสร้างเสถียรภาพให้กับระบบไฟฟ้าในพื้นที่

โครงการ Hornsdale Power Reserve ในออสเตรเลีย

เป็นโครงการ BESS ขนาดใหญ่ที่โด่งดังไปทั่วโลก (สร้างโดย Tesla) ซึ่งพิสูจน์ให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการรักษาเสถียรภาพของโครงข่ายไฟฟ้าและสามารถสร้างผลกำไรได้อย่างมหาศาล

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ BESS

BESS แตกต่างจากแบตเตอรี่ในระบบโซล่าเซลล์บ้านอย่างไร

แบตเตอรี่ในบ้านคือ BESS ขนาดเล็กประเภทหนึ่ง แต่คำว่า BESS เป็นภาพรวมที่หมายถึงระบบกักเก็บพลังงานทั้งหมด ซึ่งรวมถึงระบบควบคุมอัจฉริยะ (EMS) และครอบคลุมไปถึงระบบขนาดใหญ่ระดับโรงไฟฟ้า

การลงทุนใน BESS สำหรับโรงงานคุ้มค่าหรือไม่

คุ้มค่าอย่างยิ่งสำหรับโรงงานที่มีอัตราค่าไฟฟ้าแบบ TOU (Time of Use) หรือต้องการความมั่นคงของระบบไฟฟ้าสูง โดยสามารถลดค่าไฟฟ้าในช่วง Peak และใช้เป็น UPS สำรองได้

อายุการใช้งานของระบบ BESS โดยทั่วไปนานแค่ไหน

สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่นิยมใช้กันในปัจจุบัน จะมีอายุการใช้งานเฉลี่ยอยู่ที่ 10-15 ปี หรือตามรอบการใช้งาน (Cycle) ที่ผู้ผลิตกำหนด

สรุปบทความ

Battery Energy Storage System หรือ BESS คือเทคโนโลยีที่ไม่ได้อยู่แค่ในอนาคตอีกต่อไป แต่เป็นองค์ประกอบที่จำเป็นอย่างยิ่งในปัจจุบันและอนาคตของโลกพลังงานสะอาด ระบบ Battery Energy Storage System ไม่เพียงแต่ช่วยให้เราใช้ประโยชน์จากพลังงานหมุนเวียนได้อย่างเต็มศักยภาพ แต่ยังเป็นเครื่องมือทางกลยุทธ์ที่สำคัญสำหรับภาคธุรกิจในการบริหารจัดการต้นทุนและสร้างความมั่นคงทางพลังงาน

สำหรับผู้ประกอบการที่สนใจในการติดตั้งโซล่าเซลล์และต้องการโซลูชันการกักเก็บพลังงานที่ล้ำสมัย GREENERGY พร้อมให้บริการและดูแลคุณตั้งแต่เริ่มจนจบงาน เพราะบริษัท กรีนเนอร์ยี่ ประเทศไทย จำกัด มีทีมวิศวกรผู้เชี่ยวชาญพร้อมให้คำปรึกษา ออกแบบ ติดตั้งและดูแลตลอดอายุการใช้งาน ท่านสามารถติดต่อสอบถาม หรือขอคำปรึกษาได้ตามช่องทางดังนี้

• Facebook : https://www.facebook.com/Greenergyth 

• เว็บไซต์ : www.greenergythailand.com