สวทช. จับมือ กฟผ. ชู Energy Storage ระบบกักเก็บพลังงานอัจฉริยะ ตอบโจทย์สภาวะฉุกเฉิน-โควิด

สวทช.จับมือ กฟผ. ชูความสําเร็จ Energy Storage ระบบกักเก็บพลังงานอัจฉริยะ หัวใจสําคัญสู่ความมั่นคงทางพลังงานไฟฟ้า ตอบโจทย์สภาวะฉุกเฉิน โควิด-19 สร้างเสถียรภาพโรงไฟฟ้าพลังงานทดแทน ล่าสุดได้รับการอนุมัติขึ้นบัญชีนวัตกรรมแล้ว

วันที่ 18 ก.ย. 2563 ที่ จ.นครราชสีมา นางเกศวรงค์ หงส์ลดารมภ์ ผู้ช่วยผู้อํานวยการสํานักงานพัฒนา วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กล่าวว่า สวทช. พร้อมและสนับสนุนให้มีโครงสร้างพื้นฐานทางด้านวิทยาศาสตร์และ เทคโนโลยีเพื่อสนับสนุนการพัฒนาขีดความสามารถของประเทศในด้านต่างๆ โดยเฉพาะกลุ่มโครงสร้างพื้นฐานด้าน คุณภาพของประเทศ หรือNational Quality Infrastructure หรือ NQI ซึ่งปัจจุบันสวทช.ลงทุนในโครงสร้างพื้นฐานด้านนี้เป็นมูลค่ากว่าพันล้านบาท ครอบคลุมหลายกลุ่มผลิตภัณฑ์ โดยหนึ่งในนั้นคือ ระบบกักเก็บพลังงานอัจฉริยะ หรือ Energy Storage ที่การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ไว้วางใจให้ สวทช.ร่วมดําเนินการ ซึ่งเป็นการใช้ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่อัจฉริยะ มาบริหารจัดการพลังงานจากแหล่งผลิตและการใช้งาน โดยที่การใช้พลังงานสะอาด เช่น พลังงานลม หรือโซล่าร์เซลล์นั้น เป็นที่ทราบกันว่า มีความไม่แน่นอน ขึ้นอยู่กับแสงแดด ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา ในขณะเดียวกันการใช้ไฟฟ้ามีการเปลี่ยนแปลงเช่นกัน ขึ้นอยู่กับการใช้งาน (Load) การที่จะทําให้แหล่งผลิต (Source) และ Load มีความสัมพันธ์กันนั้นเป็นเรื่องลําบาก

ดังนั้นในโครงการนี้ จึงใช้ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่อัจฉริยะในการบริหารจัดการให้มีความสัมพันธ์กัน โดยอาศัยองค์ความรู้และศักยภาพของศูนย์บริการปรึกษาการออกแบบ และวิศวกรรมหรือ DECC ในการออกแบบนําแบตเตอรี่ในระดับเซลล์มาประกอบเป็น แบตเตอรี่ระดับ โมดูลแพ็ค เพื่อนําไปใช้งานเฉพาะแบบทางด้านกักเก็บพลังงานทดแทนและปัจจุบันใช้งานจริงโดยมี Proven sites อยู่ที่ลําตะคอง จ.นครราชสีมา ซึ่งเป็นระบบกักเก็บจากพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์ ที่ทับสะแก จังหวัด ประจวบคีรีขันธ์ ซึ่งเป็นระบบกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์จึงมีความสําคัญและนับเป็นก้าวสําคัญในการการพัฒนาอุตสาหกรรมพลังงานยุคใหม่ ซึ่งจะช่วยส่งเสริมให้เกิดอุตสาหกรรมการใช้พลังงานสีเขียวในประเทศ ให้มีพลังงานไว้ใช้ในยามฉุกเฉิน เช่นช่วงวิกฤต โควิด-19 ทั้งนี้ ปัจจุบันระบบกักเก็บพลังงานดังกล่าวได้รับการรับรองให้ขึ้นบัญชีนวัตกรรมเป็นที่เรียบร้อยแล้ว

ขณะที่นายอัมพร โพธิ์ใย ผู้อํานวยการศูนย์บริการปรึกษาการออกแบบและวิศวกรรม (DECC) กล่าวว่า ปัจจุบันประเทศไทยยังไม่มีการผลิตแบตเตอรี่ระดับเซลล์ (Cell battery) สําหรับยานยนต์ไฟฟ้าและแหล่งกักเก็บพลังงานในประเทศ เนื่องจากไทยไม่มีวัตถุดิบในการทําขั้วแบตเตอรี่เหมือนกับประเทศจีนและประเทศในอเมริกากลาง ดังนั้นอุตสาหกรรมในประเทศจึงมีการซื้อแบตเตอรี่ระดับเซลล์มาจาก ต่างประเทศแล้วนํามาประกอบกันเป็น แบตเตอรี่โมดูล (Battery module) และแบตเตอรี่แพ็ค (Battery pack) และนําไปประยุกต์ใช้งานตามความต้องการการใช้พลังงานในแต่ละแบบอย่างไรก็ตามหากจะซื้อ แบตเตอรี่ในระดับโมดูล แล้วมาประกอบเป็นแบตเตอรี่แพ็คนั้น มักจะประสบปัญหาการนําไปใช้งาน เนื่องจาก แบตเตอรี่ในระดับโมดูลนั้น ผู้ผลิตมักจะจํากัดจํานวนเซลล์เป็นจํานวนเฉพาะมาด้วย และกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้ก็จะขึ้นกับจํานวนเซลล์ที่นํามาต่อกัน หากเราต้องการออกแบบแบตเตอรี่ ให้มีแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าเพื่อใช้งานเฉพาะ จะไม่สามารถทําได้ เนื่องจากบริษัทที่ขายแบตเตอรี่โมดูลจะไม่ทําตามขนาดของเราเป็นการเฉพาะ หรือหากทําได้ก็ต้องใช้วงจร อิเล็กทรอนิกส์ในการแปลงแรงดันและกระแสไฟฟ้าเพิ่มเข้าไปอีกส่วนหนึ่ง ซึ่งวิธีการนี้จะทําให้ราคาของแบตเตอรี่ โมดูลสูงขึ้น ทําให้มีน้ําหนักเพิ่ม แต่อาจเป็นสาเหตุให้เกิดอันตรายตามมาได้อีก เช่น การติดไฟ การเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ในเวลาสั้น

นายอัมพร กล่าวว่า ความเชี่ยวชาญและความสามารถในการออกแบบแบตเตอรี่ ระดับโมดูลแพ็คของ DECCในการพัฒนาและออกแบบแบตเตอรี่ระดับโมดูล ต้องอาศัยระบบการบริหารจัดการพลังงานของแบตเตอรี่ (Battery Management System: BMS) ในระดับเซลล์ที่ถูกนํามาต่อร่วมกันจํานวนมาก โดยต้องบริหารจัดการทั้งการประจุไฟฟ้า (Charge) การคายประจุไฟฟ้า (Discharge) และการควบคุมทั้งอุณหภูมิ แรงดันไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้า ทั้งนี้เพื่อให้ประสิทธิภาพการทํางานออกมาตามที่ออกแบบและมีความปลอดภัยสามารถนําไปใช้งานได้ในการบริหารจัดการทํางานของแบตเตอรี่ (Battery Management System, BMS) จะมีวงจรอิเล็กทรอนิกส์และเซ็นเซอร์ (Sensors) เช่น ระบบควบคุมด้านความร้อน (Thermal Management System) กระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าประกอบกัน

จากนั้นการนําแบตเตอรี่หลายๆ โมดูลไปต่อรวมกันกลายเป็นแบตเตอรี่แพ็ค ก็จะมีวงจรควบคุมตัวหลัก (Master BMS) คอยบริหารจัดการแบตเตอรี่ในระดับโมดูลอีกที จะเห็นได้ว่าหาก สามารถออกแบบแบตเตอรี่ในระดับโมดูลได้ ก็จะเป็นการง่ายที่จะนําไปต่อขยายกันกลายเป็นแบตเตอรี่ในระดับแพ็คได้ และทําให้สามารถออกแบบได้ตามวัตถุประสงค์ในการใช้งานแต่ละประเภทได้ ทั้งนี้การออกแบบแบตเตอรี่โดยมีวงจรควบคุม BMS เป็นเรื่องใหม่สําหรับประเทศไทยต้องใช้ความรู้ขั้นสูงแต่ก็มีความสําคัญอย่างมาก การนําเซลล์ที่ผลิตจากแหล่งอื่นมารวมกันแบบอนุกรมและแบบขนานเป็นแบตเตอรี่โมดูล (Battery module) ต้องมีการตรวจสอบคุณสมบัติทางไฟฟ้าในแต่ละเซลล์และนํามาบริหารจัดการเพื่อให้ได้พลังงานทั้งการประจุและการคายประจุตามที่ต้องการ ทั้งนี้หากอุตสาหกรรมหรือนักออกแบบในประเทศสามารถพัฒนาวิธีการควบคุมแบตเตอรี่ได้ จะช่วยส่งเสริมให้เกิดอุตสาหกรรมเพื่อการนําแบตเตอรี่ไปใช้ขึ้นอีกมากมาย เช่น ใช้ในเครื่องมือแพทย์ การบิน การทหาร การขนส่ง ซึ่งจะส่งผลให้เกิดการสร้างความมั่นคงด้านพลังงานของประเทศได้อย่างยั่งยืนต่อไป

สำหรับอุตสาหกรรมที่สนใจสามารถสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ 025646310 -11 หรือwww.decc.or.th