Energy Storage System คืออะไร มีกี่ประเภท อะไรบ้าง

การใช้พลังงานหมุนเวียนอย่างแสงอาทิตย์หรือลมแม้จะเป็นทางเลือกที่ยั่งยืน แต่ยังคงมีข้อจำกัดจากธรรมชาติที่ควบคุมไม่ได้ เช่น แสงอาทิตย์มีเฉพาะช่วงกลางวัน หรือบางวันที่ลมไม่พัดก็ไม่สามารถผลิตไฟฟ้าได้ ทำให้เกิดช่องว่างระหว่างการผลิตและความต้องการใช้งาน นวัตกรรมที่มาแก้ปัญหานี้คือ Energy Storage System หรือระบบกักเก็บพลังงาน ที่ทำให้การใช้พลังงานหมุนเวียนเกิดความคุ้มค่าและมีเสถียรภาพมากขึ้น

ระบบกักเก็บพลังงาน หรือ Energy Storage System คืออะไร

ระบบกักเก็บพลังงาน หรือ Energy Storage System คือเทคโนโลยีที่ใช้เก็บสำรองพลังงานไว้ใช้งานในช่วงเวลาที่ต้องการ โดยเฉพาะในช่วงที่แหล่งผลิตพลังงานอย่างแสงอาทิตย์หรือพลังลมไม่สามารถจ่ายไฟได้ ระบบนี้ช่วยให้การจ่ายไฟมีความต่อเนื่องและมั่นคง ลดการสูญเสียไฟฟ้าทิ้ง และรองรับความผันผวนของการผลิตไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เหมาะกับทั้งภาคอุตสาหกรรม โรงงาน และระบบไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่ต้องการเสถียรภาพสูง

หลักการทำงานของระบบกักเก็บพลังงาน

ระบบ Energy Storage System ทำหน้าที่เก็บพลังงานในช่วงที่มีการผลิตไฟฟ้ามากกว่าการใช้งาน เช่น ช่วงกลางวันที่แสงแดดจัด หรือช่วงลมแรง แล้วนำพลังงานนั้นมาใช้ในช่วงที่มีความต้องการสูง หรือในเวลาที่แหล่งพลังงานไม่สามารถผลิตไฟฟ้าได้ โดยอาจเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานรูปแบบอื่น เช่น พลังงานศักย์ แล้วจึงนำกลับมาแปลงเป็นไฟฟ้าอีกครั้งเมื่อจำเป็น การทำงานของระบบนี้จึงมีบทบาทสำคัญในการจัดสมดุลระหว่างการผลิตและการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิผล

ประเภทของระบบกักเก็บพลังงานมีอะไรบ้าง

เทคโนโลยีกักเก็บพลังงานแบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลัก ดังนี้

1. ระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ (Battery Energy Storage System: BESS)

ระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ หรือ BESS ใช้แบตเตอรี่เป็นองค์ประกอบหลักในการกักเก็บพลังงานไฟฟ้า โดยแบตเตอรี่จะสะสมพลังงานส่วนเกินในรูปของประจุเคมีในช่วงที่มีความต้องการใช้น้อย และจ่ายพลังงานไฟฟ้ากลับคืนสู่ระบบในช่วงที่มีความต้องการใช้มาก หรือเมื่อแหล่งพลังงานหมุนเวียนไม่สามารถผลิตไฟฟ้าได้ BESS ช่วยลดความผันผวนของกระแสไฟฟ้าและทำให้ระบบจ่ายไฟฟ้ามีความมั่นคงและต่อเนื่องมากขึ้น

2. โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับ (Pumped Storage Hydro Plant)

อีกหนึ่งประเภทของ Energy Storage System คือ โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับ เป็นเทคโนโลยีกักเก็บพลังงานขนาดใหญ่ที่มีประสิทธิภาพสูง มีหลักการทำงานที่น่าสนใจคือการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้อยู่ในรูปพลังงานศักย์ของน้ำ โดยในช่วงที่มีการใช้ไฟฟ้าน้อย เช่น กลางคืน ระบบจะนำไฟฟ้ามาขับเคลื่อนปั๊มเพื่อสูบน้ำจากอ่างเก็บน้ำด้านล่างขึ้นไปยังอ่างพักน้ำด้านบนที่อยู่สูงกว่า

เมื่อถึงช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูง น้ำจากอ่างด้านบนจะถูกปล่อยให้ไหลลงมาผ่านกังหันน้ำ ซึ่งจะหมุนและขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าให้ผลิตกระแสไฟฟ้าออกมา ระบบนี้มีข้อดีคือมีต้นทุนการผลิตต่อหน่วยไฟฟ้าที่ต่ำและปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์น้อยกว่าระบบอื่น แต่ข้อจำกัดคือต้องการพื้นที่มากและสภาพภูมิประเทศที่เหมาะสม

3. ระบบกักเก็บพลังงานด้วยเซลล์เชื้อเพลิงร่วมกับพลังงานลม (Wind-Hydrogen Hybrid System)

ระบบนี้ใช้หลักการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้อยู่ในรูปของก๊าซไฮโดรเจน กลไกเริ่มจากเมื่อกังหันลมผลิตไฟฟ้าได้มากเกินความต้องการ ซึ่งมักเกิดในช่วงกลางคืนที่มีลมแรงแต่ความต้องการใช้ไฟฟ้าต่ำ ไฟฟ้าส่วนเกินนี้จะถูกส่งไปยังเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้า (Electrolyser)

เครื่อง Electrolyser จะทำหน้าที่แยกน้ำ (H₂O) ออกเป็นก๊าซออกซิเจน (O₂) และก๊าซไฮโดรเจน (H₂) โดยก๊าซไฮโดรเจนจะถูกเก็บไว้ในถังบรรจุสำหรับใช้ในภายหลัง เมื่อถึงเวลาที่ต้องการไฟฟ้า ก๊าซไฮโดรเจนจะถูกนำมาป้อนเข้าเซลล์เชื้อเพลิง (Hydrogen Fuel Cell) เพื่อผลิตไฟฟ้าออกมาใช้ ข้อดีของระบบนี้คือสามารถเก็บพลังงานได้ในระยะยาวและมีความยืดหยุ่นสูง แต่ยังมีต้นทุนค่อนข้างสูงในปัจจุบัน

ประโยชน์ของระบบกักเก็บพลังงาน

• ช่วยให้การจ่ายไฟมีความสม่ำเสมอ แม้ในช่วงที่มีความต้องการสูงเกินกำลังผลิตปกติ
• เมื่อเกิดเหตุขัดข้องในระบบไฟฟ้า ภัยพิบัติ หรือระบบผลิตล้มเหลว สามารถดึงพลังงานสำรองออกมาใช้ได้ทันที ลดความเสียหายที่อาจเกิดขึ้น
• แก้ปัญหาความผันผวนของพลังงานแสงอาทิตย์และลมที่ผลิตไฟฟ้าได้ไม่สม่ำเสมอ ทำให้สามารถนำพลังงานสะอาดมาใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
• เก็บพลังงานในช่วงที่ค่าไฟถูก (Off-peak) แล้วนำมาใช้ในช่วงที่ค่าไฟแพง (Peak) ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในระยะยาว 
• ส่งเสริมการใช้พลังงานสะอาด ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก

ข้อจำกัดของระบบกักเก็บพลังงาน

• ต้องใช้เงินลงทุนสูงในการติดตั้งระบบกักเก็บพลังงาน ซึ่งอาจเป็นอุปสรรคสำหรับผู้ประกอบการรายย่อย
• ระบบต้องได้รับการดูแลอย่างเหมาะสมเพื่อให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัย ทั้งการตรวจสอบ การทดสอบ และการซ่อมบำรุงตามกำหนดเวลา
• บางเทคโนโลยี เช่น แบตเตอรี่ อาจมีส่วนประกอบที่เป็นโลหะหนักหรือสารเคมี จำเป็นต้องมีการจัดการที่เหมาะสมเมื่อหมดอายุการใช้งาน
• มีการสูญเสียพลังงานบางส่วนในกระบวนการแปลงและเก็บรักษาพลังงาน ทำให้พลังงานที่นำกลับมาใช้น้อยกว่าที่เก็บเข้าไป
• บางระบบต้องการพื้นที่ติดตั้งมาก เช่น โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับต้องการพื้นที่และภูมิประเทศที่เหมาะสม ทำให้ไม่สามารถสร้างได้ทุกที่

สรุปบทความ

Energy Storage System คือกุญแจสำคัญที่ช่วยจัดการกับความไม่แน่นอนของพลังงานหมุนเวียน เพิ่มเสถียรภาพให้ระบบไฟฟ้า และลดค่าใช้จ่าย แม้จะมีข้อจำกัด แต่ในระยะยาวนับเป็นการลงทุนที่คุ้มค่าทั้งในแง่เศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อม

หากคุณกำลังสนใจติดตั้งโซลาร์เซลล์สำหรับโรงงาน แต่กังวลเรื่องเงินลงทุนสูง GreenYellow ผู้ให้บริการโซลูชันพลังงานแสงอาทิตย์ Solar PPA พร้อมติดตั้งโซลาร์เซลล์โรงงานโดยไม่ต้องลงทุนเอง มีตัวเลือกทั้งระบบโซลาร์เซลล์ On Grid และแบบมีแบตเตอรี่ โดยให้บริการตั้งแต่การตรวจสอบพื้นที่เพื่อออกแบบโซลูชันพลังงานแสงอาทิตย์ที่ตอบโจทย์การใช้งานของคุณมากที่สุด พร้อมดูแลบำรุงรักษาตลอดอายุสัญญา

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่

• เบอร์โทรศัพท์ 02-079-8081
• LINE ID: @greenyellowth
• อีเมล greenyellow@greenyellow.com