ระบบกักเก็บพลังงาน (ESS) คืออะไร ทำงานยังไง มีประโยชน์อะไรบ้าง

พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานสะอาดที่ไม่มีวันหมดสิ้น แต่เคยสงสัยไหมว่าเราจะทำอย่างไรให้สามารถใช้ไฟฟ้าจากโซล่าเซลล์ได้แม้ในเวลากลางคืนหรือในวันที่ฝนตก? คำตอบของความท้าทายนี้อยู่ในเทคโนโลยีที่เรียกว่า "ระบบกักเก็บพลังงาน" หรือ Energy Storage System (ESS) ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญที่จะปลดล็อกศักยภาพของพลังงานหมุนเวียนให้ใช้งานได้อย่างเต็มรูปแบบ บทความนี้ GREENERGY จะพาไปทำความรู้จักกับเทคโนโลยีเปลี่ยนโลกนี้ให้มากขึ้น

ระบบกักเก็บพลังงาน คืออะไร และทำไมถึงสำคัญ

ระบบกักเก็บพลังงาน (Energy Storage System - ESS) คือ เทคโนโลยีหรือกระบวนการที่ใช้ในการ "จับ" หรือ "เก็บ" พลังงานที่ผลิตขึ้นในช่วงเวลาหนึ่ง เพื่อนำไปใช้งานในอีกช่วงเวลาหนึ่งในอนาคต หากเปรียบเทียบง่ายๆ มันก็คือ "พาวเวอร์แบงก์" สำหรับบ้าน, ธุรกิจ, หรือแม้กระทั่งระบบไฟฟ้าของประเทศ ความสำคัญของมันในยุคปัจจุบันเพิ่มขึ้นอย่างมหาศาล เพราะเป็นเทคโนโลยีที่เข้ามาแก้ปัญหาความไม่สม่ำเสมอของพลังงานหมุนเวียน ทำให้เราสามารถสร้างระบบพลังงานสะอาดที่มั่นคงและน่าเชื่อถือได้ตลอด 24 ชั่วโมง

หลักการทำงานของระบบกักเก็บพลังงาน

แม้ว่าเทคโนโลยีการกักเก็บพลังงานจะมีหลากหลายรูปแบบ แต่หลักการทำงานพื้นฐานของ ระบบกักเก็บพลังงาน นั้นมีความคล้ายคลึงกัน คือประกอบด้วย 2 โหมดการทำงานหลักที่สลับกันไปมา

ช่วงเวลาการกักเก็บพลังงาน (Charging)

ในโหมดนี้ ระบบจะทำหน้าที่ "ชาร์จ" หรือดูดซับพลังงานส่วนเกินเข้ามาเก็บไว้ ตัวอย่างเช่น ในช่วงเวลากลางวันที่แดดจัด ระบบโซล่าเซลล์จะผลิตไฟฟ้าได้มากเกินกว่าที่บ้านต้องการใช้ พลังงานส่วนเกินนี้จะถูกส่งมาเก็บไว้ใน ระบบกักเก็บพลังงาน แทนที่จะปล่อยทิ้งไปอย่างไร้ประโยชน์ หรืออีกกรณีคือการดึงไฟฟ้าจากระบบโครงข่าย (Grid) มาเก็บไว้ในช่วง Off-Peak ที่มีราคาค่าไฟถูก

ช่วงเวลาการจ่ายพลังงาน (Discharging)

ในโหมดนี้ ระบบจะทำหน้าที่ "คายประจุ" หรือปล่อยพลังงานที่เก็บสะสมไว้ออกมาใช้งาน เมื่อมีความต้องการใช้ไฟฟ้าแต่แหล่งผลิตหลักไม่สามารถผลิตได้ เช่น ในช่วงเวลากลางคืนที่ไม่มีแสงแดด หรือในช่วงที่เกิดไฟฟ้าดับ ระบบจะจ่ายพลังงานที่เก็บไว้ให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ ทำให้สามารถใช้งานได้อย่างต่อเนื่อง

ประเภทของระบบกักเก็บพลังงาน มีอะไรบ้าง

ระบบกักเก็บพลังงาน นั้นมีเทคโนโลยีที่หลากหลาย ซึ่งแต่ละประเภทก็มีคุณสมบัติและขนาดที่เหมาะสมกับการใช้งานแตกต่างกันไป แต่ประเภทที่สำคัญและเป็นที่รู้จักอย่างแพร่หลาย มีดังนี้

ระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ (BESS)

BESS (Battery Energy Storage System) คือประเภทที่ได้รับความนิยมและเติบโตเร็วที่สุดในปัจจุบัน โดยใช้แบตเตอรี่ (ส่วนใหญ่เป็นลิเธียมไอออน) เป็นตัวกลางในการเก็บพลังงาน มีข้อดีคือสามารถปรับขนาดได้หลากหลาย ตั้งแต่ขนาดเล็กสำหรับบ้านพักอาศัยไปจนถึงขนาดใหญ่ระดับโรงไฟฟ้า และมีการตอบสนองที่รวดเร็วมาก

ระบบกักเก็บพลังงานแบบสูบกลับ (Pumped-hydro)

เป็นเทคโนโลยีการกักเก็บพลังงานที่เก่าแก่และมีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก อาศัยหลักการสูบน้ำจากอ่างเก็บน้ำที่อยู่ต่ำกว่าขึ้นไปเก็บไว้ในอ่างที่อยู่สูงกว่าในช่วที่มีไฟฟ้าเหลือใช้ และเมื่อต้องการไฟฟ้า ก็จะปล่อยน้ำลงมาหมุนกังหันเพื่อผลิตไฟฟ้าอีกครั้ง เหมาะสำหรับโครงการขนาดใหญ่ระดับประเทศ แต่มีข้อจำกัดด้านภูมิประเทศ

ระบบกักเก็บพลังงานกล (Mechanical Storage)

เป็นระบบกักเก็บพลังงานที่ใช้หลักการทางกลศาสตร์ในการเก็บพลังงาน ตัวอย่างเช่น ระบบฟลายวีล (Flywheel) ที่เก็บพลังงานในรูปแบบของพลังงานจลน์จากการหมุน หรือระบบกักเก็บพลังงานจากอากาศอัด (CAES) ซึ่งมักใช้ในระดับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่มีความต้องการเฉพาะทาง

บทบาทสำคัญของระบบกักเก็บพลังงานเมื่อใช้ร่วมกับโซล่าเซลล์

การจับคู่กันระหว่างระบบโซล่าเซลล์และระบบกักเก็บพลังงาน ถือเป็นการผสมผสานที่สมบูรณ์แบบที่สุด เพราะมันช่วยปลดล็อกข้อจำกัดของพลังงานแสงอาทิตย์ และสร้างประโยชน์ให้กับผู้ใช้งานได้อย่างเต็มเม็ดเต็มหน่วย

ทำให้ใช้ไฟฟ้าจากโซล่าเซลล์ได้ในเวลากลางคืน

นี่คือบทบาทที่ชัดเจนที่สุด พลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้ฟรีๆ จากแสงแดดในตอนกลางวัน จะถูกนำไปเก็บไว้ในแบตเตอรี่ ทำให้คุณสามารถดึงพลังงานสะอาดที่เก็บไว้มาใช้ในช่วงหัวค่ำหรือกลางคืนได้ ช่วยลดการพึ่งพาไฟฟ้าจากการไฟฟ้าได้เกือบ 100%

เพิ่มการใช้พลังงานที่ผลิตได้เอง (Self-consumption)

ในระบบโซล่าเซลล์ทั่วไป หากผลิตไฟฟ้าได้เกินความต้องการ พลังงานส่วนเกินอาจถูกขายคืนให้การไฟฟ้าในราคาที่ไม่สูงนัก แต่การมีระบบกักเก็บพลังงาน จะช่วยให้คุณสามารถเก็บพลังงานส่วนเกินนั้นไว้ใช้เองได้ ซึ่งโดยส่วนใหญ่แล้วจะมีความคุ้มค่าทางการเงินมากกว่าการขายคืน

เป็นแหล่งพลังงานสำรองยามฉุกเฉิน

เมื่อเกิดเหตุการณ์ไฟฟ้าดับ ระบบโซล่าเซลล์แบบ On-Grid ทั่วไปจะหยุดทำงานไปด้วยเพื่อความปลอดภัย แต่หากคุณมีระบบกักเก็บพลังงาน (ในรูปแบบของระบบโซล่าเซลล์แบบ Hybrid) ระบบจะสลับมาใช้ไฟฟ้าจากแบตเตอรี่โดยอัตโนมัติ ทำให้บ้านของคุณยังมีไฟฟ้าใช้ในยามฉุกเฉิน

ประโยชน์ของระบบกักเก็บพลังงาน

นอกเหนือจากการทำงานร่วมกับโซล่าเซลล์แล้ว เทคโนโลยีการกักเก็บพลังงานยังมอบประโยชน์ในภาพใหญ่ต่อระบบพลังงานทั้งหมดของประเทศอีกด้วย

สร้างความมั่นคงและเสถียรภาพให้ระบบไฟฟ้า

ระบบกักเก็บพลังงานขนาดใหญ่สามารถตอบสนองต่อความเปลี่ยนแปลงในระบบไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็วในระดับมิลลิวินาที ช่วยควบคุมแรงดันและความถี่ให้คงที่ ลดปัญหาไฟตก ไฟกระชาก และป้องกันเหตุการณ์ไฟฟ้าดับเป็นวงกว้างได้

บริหารจัดการต้นทุนค่าไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ

สำหรับภาคอุตสาหกรรม สามารถใช้ระบบกักเก็บพลังงานในการลดความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุดในช่วง On-Peak (Peak Shaving) ซึ่งเป็นช่วงที่ค่าไฟฟ้าแพงที่สุด โดยการดึงพลังงานที่เก็บไว้มาใช้แทน ซึ่งสามารถช่วยลดค่าไฟฟ้าได้อย่างมหาศาล

ส่งเสริมการใช้พลังงานหมุนเวียนให้เต็มศักยภาพ

การมีระบบกักเก็บพลังงานที่เพียงพอในระดับประเทศ คือปัจจัยสำคัญที่จะช่วยให้เราสามารถเพิ่มสัดส่วนการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนที่ไม่สม่ำเสมอ เช่น แสงอาทิตย์และลม ได้สูงขึ้นโดยไม่กระทบต่อความมั่นคงของระบบไฟฟ้าโดยรวม

การประยุกต์ใช้ระบบกักเก็บพลังงานในปัจจุบัน

ด้วยความยืดหยุ่นสูง ทำให้ระบบกักเก็บพลังงานสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้ในทุกระดับ ตั้งแต่ขนาดเล็กไปจนถึงขนาดใหญ่มาก

ระดับโรงไฟฟ้า (Grid-Scale)

เป็นการติดตั้งระบบขนาดใหญ่ (หลายร้อยเมกะวัตต์) เพื่อทำหน้าที่รักษาเสถียรภาพให้กับโครงข่ายไฟฟ้าของประเทศ หรือทำงานร่วมกับโรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนขนาดใหญ่

ระดับภาคธุรกิจและอุตสาหกรรม (C&I)

โรงงานและอาคารพาณิชย์ติดตั้งระบบเพื่อลดค่าไฟในช่วง Peak, เป็นแหล่งพลังงานสำรองสำหรับเครื่องจักรสำคัญ, หรือเพื่อสนับสนุนสถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า (EV Charging Station)

ระดับบ้านพักอาศัย (Residential)

เป็นการติดตั้งแบตเตอรี่ร่วมกับระบบโซล่าเซลล์บนหลังคา เพื่อให้สามารถใช้พลังงานแสงอาทิตย์ได้ตลอด 24 ชั่วโมง และสำรองwwwwwwไฟฟ้าไว้ใช้ในยามฉุกเฉิน ซึ่งเป็นรูปแบบที่กำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับระบบกักเก็บพลังงาน

ระบบกักเก็บพลังงานจำเป็นต้องใช้คู่กับโซล่าเซลล์เสมอไปหรือไม่

ไม่จำเป็น ระบบกักเก็บพลังงานสามารถกักเก็บไฟฟ้าจากระบบโครงข่าย (Grid) ในช่วงที่ค่าไฟถูกได้เช่นกัน แต่จะทำงานได้คุ้มค่าที่สุดเมื่อใช้ร่วมกับโซล่าเซลล์

การลงทุนในระบบกักเก็บพลังงานสำหรับบ้านคุ้มค่าหรือไม่

คุ้มค่าสำหรับบ้านที่ต้องการใช้ไฟฟ้าจากโซล่าเซลล์ในช่วงกลางคืน, บ้านที่อยู่ในพื้นที่ไฟดับบ่อย, หรือผู้ที่ต้องการความมั่นคงทางพลังงานสูงสุด

อายุการใช้งานของระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่นานแค่ไหน

โดยทั่วไป แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับบ้านพักอาศัยมีอายุการใช้งานเฉลี่ย 10-15 ปี หรือตามรอบการชาร์จที่ผู้ผลิตกำหนดไว้

สรุปบทความ

ระบบกักเก็บพลังงาน (ESS) คือเทคโนโลยีหัวใจสำคัญที่จะขับเคลื่อนโลกพลังงานแห่งอนาคต มันไม่ได้เป็นเพียง "แบตเตอรี่" แต่เป็นโซลูชันอัจฉริยะที่ทำให้พลังงานสะอาดที่เคยไม่สม่ำเสมอ กลายเป็นแหล่งพลังงานที่น่าเชื่อถือ, มั่นคง, และพร้อมใช้งานได้ตามความต้องการตลอด 24 ชั่วโมง

สำหรับผู้ที่สนใจในการติดตั้งโซล่าเซลล์และต้องการปลดล็อกศักยภาพสูงสุดของการผลิตไฟฟ้าใช้เอง GREENERGY พร้อมให้คำปรึกษาและออกแบบระบบกักเก็บพลังงานที่เหมาะสมกับบ้านและธุรกิจของคุณ เพื่อสร้างอิสรภาพและความมั่นคงทางพลังงานอย่างยั่งยืน เพราะบริษัท กรีนเนอร์ยี่ ประเทศไทย จำกัด มีทีมวิศวกรผู้เชี่ยวชาญพร้อมให้คำปรึกษา ออกแบบ ติดตั้งและดูแลตลอดอายุการใช้งาน ท่านสามารถติดต่อสอบถาม หรือขอคำปรึกษาได้ตามช่องทางดังนี้

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

• เว็บไซต์ : www.greenergythailand.com