SMART GRID ตอบโจทย์อนาคตการผลิตไฟฟ้าอัจฉริยะ เมื่อผู้ใช้พลิกบทเป็นผู้ผลิต

กระทรวงพลังงาน ได้ประกาศแผนแม่บทการพัฒนาระบบโครงข่าย SMART GRID ของประเทศไทย พ.ศ. 2558 – 2579 เพื่อกำหนดกรอบการดำเนินการพัฒนาระบบโครงข่าย SMART GRID ในภาพรวม สำนักงานนโยบายและแผนพลังงานในฐานะผู้จัดทำแผนแม่บทการพัฒนาระบบโครงข่าย SMART GRID ของไทย ได้กำหนดวิสัยทัศน์ (Vision) ในการพัฒนาระบบ SMART GRID ที่มุ่งส่งเสริมให้เกิดการจัดหาไฟฟ้าได้อย่างเพียงพอ มีประสิทธิภาพยั่งยืน มีคุณภาพบริการที่ดี และเกิดประโยชน์สูงสุดต่อประเทศ

สำหรับวัตถุประสงค์ของการพัฒนาระบบ SMART GRID คือ การพัฒนาโดยมุ่งเน้น การยกระดับความสามารถของระบบไฟฟ้า (SMART SYSTEM) การพัฒนาโดยเน้นการยกระดับคุณภาพบริการที่มีต่อผู้ใช้ไฟฟ้า (SMART LIFE) และ การพัฒนาโดยเน้นการยกระดับโครงสร้างระบบไฟฟ้าที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม (GREEN SOCIETY)

ทั้งนี้ ระบบ SMART GRID มิได้หมายถึงเทคโนโลยีใดเทคโนโลยีหนึ่งโดยเฉพาะ แต่ประกอบด้วยเทคโนโลยีหลากหลายประเภทซึ่งเข้ามาทำงานร่วมกัน โดยครอบคลุมตั้งแต่การประยุกต์ใช้งานเทคโนโลยีเหล่านั้น ตลอดทั้งห่วงโซ่ของระบบไฟฟ้าตั้งแต่การผลิตไฟฟ้า การส่งไฟฟ้า การจำหน่ายไฟฟ้า ไปจนถึงภาคส่วนของผู้บริโภค นั่นคือ ผู้ใช้ไฟฟ้าทั่วไป ตั้งแต่ภาคบ้านเรือน ภาคอุตสาหกรรม ภาคธุรกิจและการพาณิชย์ เป็นต้น นอกจากนี้ บริบทของระบบ SMART GRID ยังครอบคลุมไปถึงภาคการขนส่งด้วยเพื่อให้สามารถรองรับการนำรถยนต์ไฟฟ้าเข้ามาใช้งาน เป็นต้น

ทำไมต้องมี SMARTGRID?

• แหล่งเชื้อเพลิงอยู่ห่างไกลจากโรงไฟฟ้า เชื้อเพลิงเริ่มเหลือน้อย หายากและราคาแพงขึ้น
• สภาพอากาศที่แตกต่างกันในแต่ละฤดูกาล หรือการใช้ไฟฟ้าที่แตกต่างกันในช่วงวันทำงานและวันหยุด
• ความแตกต่างของการใช้ไฟฟ้าช่วงเวลากลางวันและกลางคืนในประเทศอุตสาหกรรม หรือกำลังพัฒนาด้านอุตสาหกรรม อาจแตกต่างกันถึง ± 10%

ประโยชน์ของระบบ SMART GRID

• การรวมพลังงานหมุนเวียนเข้าในระบบไฟฟ้า (Renewable Energy Integration)
• การลดความต้องการไฟฟ้าสูงสุด (Peak Reduction)
• การเพิ่มประสิทธิภาพในการบริหารงานระบบโครงข่ายไฟฟ้า
• เพิ่มการรับรู้ข้อมูลที่เกิดขึ้นในระบบไฟฟ้า

ภาพของระบบไฟฟ้าในอนาคต

ในบริบทของระบบ SMART GRID นั้นมีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นหลายประการในการผลิตไฟฟ้า ทั้งในเรื่องของการใช้พลังงานหมุนเวียนที่มีความไม่แน่นอนในการผลิตมากขึ้น การผลิตไฟฟ้าที่มีลักษณะกระจายตัวไม่รวมศูนย์ (Decentralized Power System) และมีจำนวนโรงไฟฟ้าที่มีกำลังผลิตไม่สูง แต่มีเป็นจำนวนมากและกระจายอยู่ทั่วไป (Distributed Generation: DG)

ระบบไฟฟ้าในปัจจุบัน

• ถูกออกแบบมาโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อส่งพลังงานไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ไปยังผู้ใช้ไฟฟ้า
• พลังงานไฟฟ้าจะมีทิศทางการไหลของไฟฟ้าเพียง ทิศทางเดียว
• ผู้ใช้ไฟฟ้ายังมีบทบาทในการผลิตไฟฟ้าที่จำกัด
• มีการแลกเปลี่ยนข้อมูลของระบบไฟฟ้าระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ ในระดับน้อยมาก
• มีการทำงานร่วมกันระหว่างอุปกรณ์แบบอัตโนมัติอย่างจำกัด

ระบบไฟฟ้าในอนาคต

• มีการออกแบบให้รองรับแหล่งผลิตไฟฟ้าที่กระจายตัวอยู่ทั่วไป (Distributed Generation) ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของเทคโนโลยีพลังงานหมุนเวียนบางประเภท เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม เป็นต้น
• การออกแบบให้ไฟฟ้าสามารถไหลได้สองทิศทาง รวมถึงการแลกเปลี่ยนข้อมูลสารสนเทศให้สามารถไหลในสองทิศทาง
• ผู้ใช้ไฟฟ้ามีบทบาทในการผลิตไฟฟ้า (Prosumer) เปิดโอกาสให้ผู้ใช้ไฟฟ้าสามารถบริหารจัดการการใช้
  พลังงานไฟฟ้าให้เหมาะสมกับวิถีชีวิตและพฤติกรรมการใช้ไฟฟ้าของตนเองได้อย่างมีประสิทธิภาพ
• มีการแลกเปลี่ยนข้อมูลจำนวนมากระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ มีการทำงานร่วมกันอย่างสอดประสานระหว่างอุปกรณ์ตรวจวัดประมวลผล ระบบอัตโนมัติและสื่อสารข้อมูล

โครงการนำร่องโครงการ SMART GRID ปัจจุบันหลายหน่วยงานที่เกี่ยวข้องในประเทศไทยได้มีการดำเนินโครงการนำร่องด้าน SMART GRID ในพื้นที่ต่าง ๆ ดังนี้

โครงการนำร่องการพัฒนาระบบ SMART GRID โครงข่ายอำเภอเมือง จังหวัดแม่ฮ่องสอน

ด้วยสภาพภูมิประเทศของจังหวัดแม่ฮ่องสอน ซึ่งมีลักษณะเป็นป่าเขา และมีการสงวนพื้นที่ส่วนใหญ่ไว้เป็นพื้นที่ป่าอนุรักษ์ ดังนั้น จังหวัดแม่ฮ่องสอนจึงเป็นจังหวัดเดียวในประเทศไทยที่ระบบส่งไฟฟ้าแรงดันสูงของ การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ยังไม่สามารถเข้าถึงได้ ปัจจุบันได้มีการผลิตไฟฟ้าขึ้นภายในพื้นที่จังหวัดแม่ฮ่องสอน โดยอาศัยแหล่งพลังงานต่างๆ อย่างไรก็ตามแหล่งพลังงานในพื้นที่มีอยู่อย่างจำกัด ไฟฟ้าบางส่วนจึงต้องถูกจ่ายมาจากระบบจำหน่ายไฟฟ้าของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) ผ่านพื้นที่ป่าซึ่งมีต้นไม้หนาแน่น ดังนั้น จังหวัดแม่ฮ่องสอนจึงมีปัญหากระแสไฟฟ้าขัดข้องบ่อยครั้ง เนื่องจากต้นไม้ล้มพาดสายไฟ ปัญหาความเชื่อถือได้และคุณภาพของไฟฟ้าถือเป็นประเด็นสำคัญที่ต้องได้รับการปรับปรุงในพื้นที่นี้

ดังนั้น กฟผ. จึงได้พัฒนาโครงการนำร่องระบบโครงข่าย SMART GRID ขึ้นในพื้นที่อำเภอเมือง จังหวัดแม่ฮ่องสอน ซึ่งจะสามารถทำให้ระบบไฟฟ้าในเขตมีความมั่นคงสูงขึ้น นอกจากนี้ พื้นที่อำเภอเมืองจังหวัดแม่ฮ่องสอนถือได้ว่ามีความเหมาะสมในการดำเนินการโครงการนำร่อง เนื่องจากตำแหน่งที่ตั้งของโครงการ มีความเป็นไปได้สำหรับการควบคุมและปฏิบัติการระบบร่วมกับระบบไมโครกริดของ กฟภ. ที่ อ.แม่สะเรียง ได้ต่อไปอนาคต

โครงการพัฒนาระบบไฟฟ้าแบบโครงข่ายไฟฟ้าขนาดเล็กมาก (MICROGRID) อำเภอแม่สะเรียง จังหวัดแม่ฮ่องสอน

ปัจจุบันระบบไฟฟ้าในพื้นที่ อำเภอแม่สะเรียง จังหวัดแม่ฮ่องสอน ได้รับการจ่ายไฟฟ้ามาจากสถานีไฟฟ้าฮอด ซึ่งห่างออกไปเป็นระยะทางประมาณ 110 กิโลเมตร ผ่านพื้นที่ป่าเขา โดยแม้ในพื้นที่จะมีการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งต่างๆ เช่น โรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงดีเซลของ การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) โรงไฟฟ้าพลังงานน้ำขนาดเล็กของ กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน (พพ.) โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ของผู้ผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กมาก เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชื้อเพลิงดีเซลสำรองฉุกเฉินของผู้ใช้ไฟรายใหญ่ เป็นต้น อย่างไรก็ตาม แหล่งผลิตไฟฟ้าเหล่านี้มีขนาดกำลังผลิตที่ไม่แน่นอนและไม่เพียงพอ ส่งผลให้เกิดปัญหาด้านคุณภาพไฟฟ้า ทำให้เกิดเหตุไฟฟ้าขัดข้องบ่อยครั้ง

กฟภ. ได้ดำเนินโครงการนำร่องในพื้นที่ดังกล่าว เพื่อศึกษาและพัฒนาระบบควบคุมโครงข่ายไฟฟ้าขนาดเล็กมาก (Microgrid Controller) เพื่อการวางแผนและปฏิบัติการระบบไฟฟ้าที่มีแหล่งผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กประเภทต่างๆ มีอัตราส่วนการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนที่มีความไม่แน่นอนสูง ให้สามารถใช้ศักยภาพของระบบได้สูงสุด เป็นการเพิ่มความมั่นคง ความเชื่อถือได้และคุณภาพของระบบไฟฟ้าโดยรวม

โครงการพัฒนาโครงข่าย SMART GRID ในพื้นที่เมืองพัทยำ จังหวัดชลบุรี

โครงการพัฒนาโครงข่าย SMART GRID ในพื้นที่เมืองพัทยา จังหวัดชลบุรี เป็นโครงการด้าน SMART GRID แห่งแรกของ การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) โดยพื้นที่เมืองพัทยาได้รับการคัดเลือก เนื่องจากได้รับการพิจารณาว่ามีความเหมาะสมและความพร้อมในหลายๆ ด้าน อันได้แก่ เป็นเมืองสำคัญทางเศรษฐกิจจึงมีความต้องการไฟฟ้าสูง มีการกระจายของผู้ใช้ไฟฟ้าหลายกลุ่ม (บ้านพักอาศัย อาคารสำนักงานโรงแรม ภาคธุรกิจ และโรงงานอุตสาหกรรม) ลักษณะชุมชนมีทั้งพื้นที่หนาแน่น พื้นที่เบาบาง พื้นที่ชนบท รวมถึงพื้นที่เกาะ จึงเหมาะสมกับการทดสอบการผสมผสานกันของเทคโนโลยีการสื่อสารหลายๆ รูปแบบ ซึ่งได้รับความร่วมมือจากพื้นที่เป็นอย่างดี

นอกจากนี้ เมืองพัทยายังมีนโยบายที่จะพัฒนาเป็นเมืองอัจฉริยะ (Smart City) จึงมีความเหมาะสมในการสาธิตเทคโนโลยีใหม่ๆ และมีโครงสร้างพื้นฐานของระบบสื่อสารที่ค่อนข้างพร้อมอยู่แล้ว

EXECUTIVE SUMMARY

Smart Grid Network Development Master Plan of Thailand 2015 – 2037 which Ministry of Energy has entrusted Energy Policy & Office, Thailand to organize under the vision ‘Encourage to supply suffice electricity energy with capacity, long lasting, good service provider and also the most benefit for the country’. The objective of this master plan is to improve electricity Smart System by improve service efficiency for electricity user with Smart Life and develop the electricity structure to be eco-friendly or Green Society because fuel sources are far from the plant, less fuel amount nowadays which found rarely and also raise the price for it. Also, the difference between day and night energy usage in manufacturing country could be ± 10%

Today, many agencies which related in Thailand already operate the pilot scheme in Smart Grid in many locations that is Smart Grid Network System Development Pilot Scheme in the capital district of Mae Hong Son province, Microgrid Network System Development, Mae Sariang district, Mae Hong Son province and Smart Grid and Smart Grid Network Development in Pattaya City, Chonburi province.

Source:

• http://thai-smartgrid.com/
• สำนักงานนโยบายและแผนพลังงาน