ดร. ประเสริฐศักดิ์ เจริญ
บทความนี้สรุปบทบาทสำคัญและความจำเป็นเร่งด่วนของทรัพยากรพลังงานแบบกระจายศูนย์ (Distributed Energy Resources: DERs) ที่มีต่อภูมิทัศน์พลังงานที่กำลังเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นหนึ่งในหัวข้อที่มีความสำคัญสูงในปัจจุบัน เทคโนโลยีเหล่านี้กำลังมีบทบาทมากขึ้นเนื่องจากความต้องการไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว จากการเปลี่ยนไปใช้พลังงานไฟฟ้าในภาคส่วนต่างๆ (electrification) และความก้าวหน้าของอุตสาหกรรมที่ใช้ข้อมูลเป็นหลัก เช่น ปัญญาประดิษฐ์ (AI) ดังนั้น DERs จึงกลายเป็นเครื่องมือสำคัญในการตอบสนองความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้น และช่วยแก้ไขปัญหาที่มีมาอย่างยาวนานในด้านการส่งและจำหน่ายพลังงานไฟฟ้า บทความนี้จะเน้นบทบาทของ DERs ในการสร้างอนาคตพลังงานที่ยั่งยืนและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
01 – ความต้องการใช้ไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นและผลกระทบที่ตามมา
ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา อุตสาหกรรมพลังงานดำเนินงานภายใต้สภาพแวดล้อมที่ความต้องการไฟฟ้าค่อนข้างคงที่ แต่ในปัจจุบัน แนวโน้มนี้กำลังเปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็ว ความต้องการไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างมากในหลายๆ ภาคส่วน เช่น ระบบขนส่ง ระบบอุตสาหกรรมที่ใช้ความร้อน รวมถึงกระบวนการผลิตต่างๆ พร้อมกับการเติบโตของเทคโนโลยีใหม่ๆ เช่น ปัญญาประดิษฐ์ (AI) และศูนย์ข้อมูล (data centers) ซึ่งมีความต้องการพลังงานไฟฟ้าสูงกว่าที่เคยเกิดขึ้นมาก่อน
ตัวอย่างเช่น การขยายตัวของศูนย์ข้อมูลทั่วโลกและการเติบโตอย่างรวดเร็วของ AI หลังจากการเปิดตัวของเครื่องมืออย่าง ChatGPT กำลังสร้างแรงกดดันต่อระบบไฟฟ้า ทำให้ความต้องการพลังงานไฟฟ้าสำหรับการประมวลผลเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ผู้ประกอบการในอุตสาหกรรม AI และศูนย์ข้อมูลต่างๆ จำเป็นต้องมีพลังงานที่เสถียรและสามารถใช้งานได้อย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้ต้นทุนพลังงานกลายเป็นเรื่องรองลงมาเมื่อเทียบกับความต้องการที่สำคัญนี้ ผลที่ตามมาคือ ความต้องการไฟฟ้าจึงเพิ่มขึ้นเร็วกว่าที่ภาคการผลิตไฟฟ้าคาดการณ์ไว้
ยกตัวอย่างในกรณีของสหรัฐอเมริกา ปัจจุบันการจัดหาพลังงานไฟฟ้าไม่สามารถตามทันความต้องการที่เพิ่มขึ้นได้ เนื่องจากการสร้างโรงไฟฟ้าใหม่ต้องใช้เวลาและขั้นตอนที่ซับซ้อน ในหลายพื้นที่ การเชื่อมต่อโรงไฟฟ้ากับโครงข่ายไฟฟ้าก็ใช้เวลาหลายปี ความล่าช้าในการเพิ่มกำลังการผลิตไฟฟ้าใหม่สร้างปัญหาต่อความน่าเชื่อถือของระบบ (reliability) ทำให้เกิดความผันผวนในราคาค่าไฟฟ้า และบางกรณีอาจทำให้ต้องใช้ก๊าซธรรมชาติในการผลิตไฟฟ้ามากขึ้น เพื่อรองรับความต้องการที่เพิ่มสูงขึ้น ซึ่งส่งผลให้การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นตามไปด้วย
02 – บทบาทของทรัพยากรพลังงานแบบกระจายศูนย์ (DERs)
ทรัพยากรพลังงานแบบกระจายศูนย์ (Distributed Energy Resources: DERs) ได้กลายเป็นทางออกที่สำคัญในการแก้ไขปัญหาความต้องการพลังงานไฟฟ้าที่เพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว โดย DERs หมายถึงระบบการผลิตไฟฟ้าที่มักจะใช้พลังงานหมุนเวียน ซึ่งติดตั้งใกล้กับจุดที่ใช้ไฟฟ้า เช่น แผงโซลาร์เซลล์ ระบบแบตเตอรี่ในบ้าน ยานยนต์ไฟฟ้า (EVs) และเทคโนโลยีอื่นๆ ที่สามารถผลิต เก็บ หรือใช้พลังงานในระดับกระจายศูนย์ แตกต่างจากโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่ผลิตไฟฟ้าแล้วส่งไปยังโครงข่ายระบบส่งไฟฟ้า (transmission) ที่มีระยะทางไกลจากผู้บริโภค
DERs ช่วยลดความจำเป็นในการพึ่งพาระบบส่งไฟฟ้าขนาดใหญ่ โดยสามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับระบบจำหน่ายไฟฟ้า (distribution) ในท้องถิ่น หนึ่งในข้อได้เปรียบที่สำคัญของ DERs คือการติดตั้งที่รวดเร็ว เช่น แผงโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งบนหลังคาหรือระบบแบตเตอรี่ในเชิงพาณิชย์สามารถติดตั้งและเริ่มใช้งานได้ภายในระยะเวลาอันสั้นเมื่อเทียบกับโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ ซึ่งการติดตั้งที่รวดเร็วนี้มีความสำคัญมากในการตอบสนองต่อความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีอุปสรรคในการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานไฟฟ้าแบบดั้งเดิม
นอกจากการเพิ่มกำลังผลิตพลังงานไฟฟ้าแล้ว DERs ยังเพิ่มความยืดหยุ่น (flexibility) ให้กับระบบไฟฟ้าอีกด้วย ตัวอย่างเช่น ในกรณีที่เกิดไฟดับ ระบบแบตเตอรี่ที่ติดตั้งภายในบ้านหรือสถานประกอบธุรกิจสามารถจัดหาพลังงานสำรองได้ทันท่วงที ช่วยลดผลกระทบจากไฟดับและเพิ่มความมั่นคงด้านพลังงานในระดับท้องถิ่น ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเมื่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้เกิดเหตุการณ์สภาพอากาศที่รุนแรง (extreme weather) บ่อยขึ้น ภัยคุกคามเหล่านี้อาจส่งผลกระทบต่อความเสถียรของโครงข่ายไฟฟ้าโดยรวม
03 – ความท้าทายในการส่งและจำหน่ายพลังงานไฟฟ้า
แม้ว่า DERs จะมีประโยชน์มากมายในการตอบสนองต่อความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้น แต่การบูรณาการเข้ากับโครงข่ายไฟฟ้าดั้งเดิมยังคงเป็นความท้าทายที่สำคัญ ระบบไฟฟ้าในหลายประเทศ (รวมทั้งประเทศไทย) ได้ถูกออกแบบมาเพื่อจ่ายไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าแบบรวมศูนย์ไปยังผู้บริโภคผ่านสายส่งและสายจำหน่าย โดยมีจุดศูนย์กลางในการผลิตพลังงานที่ห่างไกลจากจุดใช้พลังงาน ซึ่งเมื่อความต้องการพลังงานเพิ่มสูงขึ้นก็ทำให้จำเป็นต้องสร้างโครงข่ายการส่งไฟฟ้าใหม่เพื่อขนส่งพลังงานจากแหล่งผลิตไปยังจุดใช้งาน
อย่างไรก็ตาม การสร้างสายส่งไฟฟ้าใหม่เป็นกระบวนการที่ล่าช้าและมีค่าใช้จ่ายสูง บางครั้งอาจใช้เวลาหลายปีในการดำเนินการตั้งแต่เริ่มต้นจนเสร็จสมบูรณ์ ซึ่งทำให้การตอบสนองต่อความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นเป็นไปได้ยาก ในกรณีนี้ DERs จึงเป็นทางออกที่มีศักยภาพ โดยช่วยลดความจำเป็นในการสร้างสายส่งไฟฟ้าใหม่ เนื่องจากการผลิตพลังงานสามารถทำได้ใกล้กับจุดที่ใช้พลังงานจริงๆ การใช้ DERs ช่วยลดแรงกดดันต่อทั้งระบบส่งและจำหน่ายไฟฟ้า ซึ่งทำให้ไม่จำเป็นต้องลงทุนในโครงข่ายไฟฟ้าที่มีค่าใช้จ่ายสูงและมีขั้นตอนที่ยุ่งยาก
DERs ยังต้องเผชิญกับความท้าทายในการขออนุญาตและเชื่อมต่อเข้ากับโครงข่ายไฟฟ้า การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์หรือระบบแบตเตอรี่ในบ้านแม้จะดูเหมือนเป็นกระบวนการที่ง่ายและรวดเร็วกว่าโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ แต่จริงๆ แล้วก็ยังคงมีขั้นตอนที่ซับซ้อนและใช้เวลานาน นอกจากนี้ กฎระเบียบและขั้นตอนต่างๆ ยังจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงและพัฒนาให้เหมาะสมกับการใช้งานของ DERs เพื่อลดอุปสรรคและเพิ่มประสิทธิภาพในการบูรณาการเข้ากับโครงข่ายไฟฟ้าในอนาคต
04 – ต้นทุนการส่งและจำหน่ายไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น
อีกหนึ่งแนวโน้มที่สำคัญในภาคพลังงานคือ การเพิ่มขึ้นของต้นทุนในการสร้างและบำรุงรักษาโครงสร้างพื้นฐานการส่งและการจำหน่ายไฟฟ้า (Transmission and Distribution หรือ T&D) ตามข้อมูลจากสำนักงานสารสนเทศด้านพลังงานของสหรัฐฯ (EIA) พบว่าค่าใช้จ่ายในส่วนนี้มีแนวโน้มที่จะเพิ่มสูงขึ้นมาโดยตลอด การเพิ่มขึ้นนี้ส่งผลโดยตรงต่อผู้บริโภคผ่านการปรับขึ้นค่าไฟฟ้า
ในขณะที่ต้นทุนการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์นั้นลดลงอย่างต่อเนื่อง ต้นทุนการส่งและการจำหน่ายไฟฟ้า (T&D) กลับเพิ่มสูงขึ้น ส่งผลให้สัดส่วนของค่าใช้จ่ายในส่วน T&D ในค่าไฟฟ้าเพิ่มสูงขึ้นอย่างชัดเจน ในบางประเทศหรือบางรัฐ เช่น ในสหรัฐอเมริกา ค่าใช้จ่ายในการขนส่งไฟฟ้าได้กลายเป็นสัดส่วนที่สูงกว่าค่าใช้จ่ายในการผลิตไฟฟ้าเสียอีก ซึ่งนี่จะเป็นสถานการณ์ที่ไม่ยั่งยืนและหากไม่ได้รับการแก้ไข ก็อาจนำไปสู่ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานสำหรับผู้บริโภคที่สูงขึ้น และอาจกระทบต่อการสนับสนุนและส่งเสริมการใช้พลังงานหมุนเวียนตามนโยบายที่ตั้งไว้
05 – บทบาทของนโยบายและกฎระเบียบ
อีกหนึ่งประเด็นสำคัญที่มีผลต่ออนาคตของ DERs คือบทบาทของนโยบายและกฎระเบียบ ซึ่งจะเป็นตัวกำหนดทิศทางการพัฒนาและการนำ DERs มาประยุกต์ใช้ในระบบพลังงาน ในปัจจุบัน กฎระเบียบในหลายประเทศยังคงสนับสนุนการผลิตไฟฟ้าแบบรวมศูนย์และโครงการส่งไฟฟ้าขนาดใหญ่ ซึ่งทำให้ DERs มีโอกาสได้รับการสนับสนุนจากกฎระเบียบในระดับเดียวกันได้น้อยกว่า ตัวอย่างเช่น ผู้ประกอบการด้านพลังงานไฟฟ้าหลายแห่งมักมีแรงจูงใจทางการเงินในการลงทุนสร้างโครงสร้างพื้นฐานการส่งไฟฟ้าและการจำหน่ายไฟฟ้าใหม่ขึ้นเรื่อย ๆ เพราะสามารถคืนต้นทุนและทำกำไรได้จากอัตราผลตอบแทนที่มีการควบคุมและเอื้อประโยชน์โดยรัฐบาล
ดังนั้น การปรับนโยบายและกฎระเบียบเพื่อให้มีตลาดพลังงานที่สามารถบูรณาการ DERs เข้าแข่งขันในตลาดได้ จึงเป็นทางออกที่สำคัญ โดยทรัพยากรพลังงานแบบกระจายศูนย์สามารถช่วยลดความจำเป็นในการสร้างโครงสร้างพื้นฐานใหม่ได้ ในโมเดลตลาดนี้ DERs จะเข้ามาแข่งขันกับการสร้างสายส่งและการจำหน่ายไฟฟ้าแบบดั้งเดิม เพื่อสนองตอบต่อความต้องการของโครงข่ายไฟฟ้าได้ ตัวอย่างเช่น แทนที่จะมีการลงทุนสร้างสายส่งไฟฟ้าใหม่ ผู้ประกอบการสามารถเลือกที่จะลงทุนในแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคา ระบบแบตเตอรี่ หรือมาตรการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่สามารถบรรลุผลลัพธ์เดียวกันได้ในต้นทุนที่ต่ำกว่า
ในบางประเทศมีตัวอย่างความก้าวหน้าในการส่งเสริมนโยบายสนับสนุน DERs แล้ว เช่น รัฐนิวยอร์กในสหรัฐอเมริกา เป็นตัวอย่างที่ดีในการแนะนำระบบอัตราที่เรียกว่า “Value of Distributed Energy Resources” (VDER) ที่จะให้ค่าตอบแทนแก่เจ้าของ DERs ตามมูลค่าที่แท้จริงที่ DERs นำมาสู่โครงข่ายไฟฟ้า โดยคำนึงถึงปัจจัยต่างๆ เช่น การลดความต้องการพลังงานสูงสุด การหลีกเลี่ยงการสร้างโครงสร้างพื้นฐานใหม่ และการเพิ่มความยืดหยุ่นให้กับระบบไฟฟ้า เป็นต้น ซึ่งเป็นแนวทางที่ช่วยส่งเสริมการใช้ DERs และทำให้เกิดประโยชน์ทั้งในด้านเศรษฐกิจและความยั่งยืนของระบบพลังงาน
06 – อนาคตของ DERs
การคาดการณ์ในอนาคตอันใกล้นี้แสดงให้เห็นชัดเจนว่า คลื่นลูกใหญ่ของการลงทุนใน DERs กำลังจะมาถึง และการเปลี่ยนแปลงนี้จะเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ โดยเฉพาะเมื่อพิจารณาจากต้นทุนที่ลดลงของพลังงานแสงอาทิตย์และแบตเตอรี่ รวมถึงต้นทุนของโครงสร้างพื้นฐานแบบดั้งเดิมที่เพิ่มสูงขึ้น ทำให้ DERs กลายเป็นส่วนสำคัญในระบบพลังงานไฟฟ้าในอนาคต การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะทำให้การผลิตพลังงานมีความยืดหยุ่นมากขึ้นและช่วยประหยัดต้นทุนให้กับผู้บริโภค พร้อมช่วยลดแรงกดดันที่เพิ่มขึ้นในโครงข่ายไฟฟ้า
สำหรับผู้ประกอบการพลังงานไฟฟ้าและหน่วยงานที่กำกับดูแล จะต้องเผชิญกับความท้าทายในการยอมรับและปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงนี้ รวมถึงการหาวิธีบูรณาการ DERs ให้มีประสิทธิภาพ ซึ่งอาจจำเป็นต้องมีการปฏิรูประบบนโยบายใหม่ๆ รวมถึงรูปแบบธุรกิจที่เน้นนวัตกรรมและยืดหยุ่นมากขึ้น เพื่อให้สอดคล้องกับการเติบโตของ DERs ที่จะเพิ่มขึ้นในอนาคตนั่นเอง
บทสรุป
ทรัพยากรพลังงานแบบกระจายศูนย์ (DERs) จะไม่เป็นเพียงทางออกเฉพาะสำหรับกลุ่มผู้บริโภคใดกลุ่มหนึ่งเท่านั้น แต่จะกลายเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของอนาคตพลังงานโลก เมื่อความต้องการไฟฟ้าเพิ่มขึ้นและโครงสร้างพื้นฐานแบบดั้งเดิมไม่สามารถตามทันได้ DERs จึงเป็นข้อเสนอวิธีแก้ปัญหาที่มีความยืดหยุ่น ปรับขนาดได้ และคุ้มค่า ทั้งสำหรับผู้บริโภคและระบบโครงข่ายไฟฟ้าโดยรวม
ด้วยต้นทุนที่ลดลงของเทคโนโลยีพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และแบตเตอรี่ รวมถึงการเติบโตอย่างรวดเร็วของความต้องการพลังงานทั่วโลก DERs จึงมีศักยภาพในการขยายตัวและตอบสนองต่อความท้าทายต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้น ในเวลานี้จึงเป็นโอกาสที่ผู้ประกอบการด้านพลังงาน หน่วยงานกำกับดูแล ภาครัฐ และผู้บริโภคต้องร่วมมือกันยอมรับการเปลี่ยนแปลงนี้ และสร้างระบบพลังงานที่สามารถตอบสนองต่อความต้องการที่เพิ่มขึ้นของโลกในศตวรรษที่ 21 ได้อย่างยั่งยืนและมีประสิทธิภาพต่อไป
เนตรธิดาร์ บุนนาค – บรรณาธิการ
วิจย์ณี เสนแดง – ภาพประกอบ
ประเด็นดังกล่าวเกี่ยวข้องกับ
#SDG7 พลังงานสะอาดที่เข้าถึงได้
– (7.2) เพิ่มสัดส่วนของพลังงานทดแทนในการผสมผสานการใช้พลังงานของโลก ภายในปี 2573
– (7.a) ยกระดับความร่วมมือระหว่างประเทศในการอำนวยความสะดวกในการเข้าถึงการวิจัย และเทคโนโลยีพลังงานที่สะอาด โดยรวมถึงพลังงานทดแทน ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และเทคโนโลยีเชื้อเพลิงฟอสซิลชั้นสูงและสะอาด และสนับสนุนการลงทุนในโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานและเทคโนโลยีพลังงานที่สะอาด ภายในปี 2573
#SDG9 โครงสร้างพื้นฐาน นวัตกรรม และอุตสาหกรรม
– (9.4) ยกระดับโครงสร้างพื้นฐานและปรับปรุงอุตสาหกรรมเพื่อให้เกิดความยั่งยืน โดยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากรและการใช้เทคโนโลยีและกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่สะอาดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น โดยทุกประเทศดำเนินการตามขีดความสามารถของแต่ละประเทศ ภายในปี 2573
– (9.5) เพิ่มพูนการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ยกระดับขีดความสามารถทางเทคโนโลยีของภาคอุตสาหกรรมในทุกประเทศ โดยเฉพาะในประเทศกำลังพัฒนา และให้ภายในปี พ.ศ. 2573 มีการส่งเสริมนวัตกรรมและให้เพิ่มจำนวนผู้ทำงานวิจัยและพัฒนา ต่อประชากร 1 ล้านคน และเพิ่มค่าใช้จ่ายในการวิจัยและพัฒนาในภาครัฐและเอกชน
#SDG12 การผลิตและการบริโภคที่ยั่งยืน
– (12.a) สนับสนุนประเทศกำลังพัฒนาในการเสริมความแข็งแกร่งของขีดความสามารถด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่จะขับเคลื่อนไปสู่แบบแผนการผลิตและการบริโภคที่ยั่งยืนยิ่งขึ้น
#SDG13 รับมือการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
– (13.2) บูรณาการมาตรการด้านการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในนโยบาย ยุทธศาสตร์ และการวางแผนระดับชาติ
#SDG17 หุ้นส่วนความร่วมมือเพื่อการพัฒนาที่ยั่งยืน
– (17.16) ยกระดับหุ้นส่วนความร่วมมือระดับโลกเพื่อการพัฒนาที่ยั่งยืน โดยร่วมเติมเต็มโดยหุ้นส่วนความร่วมมือจากภาคส่วนที่หลากหลายซึ่งจะระดมและแบ่งปันความรู้ ความเชี่ยวชาญเทคโนโลยี และทรัพยากรทางการเงิน เพื่อจะสนับสนุนการบรรลุเป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืนในทุกประเทศ โดยเฉพาะในประเทศกำลังพัฒนา
บทความนี้เป็นส่วนหนึ่งของการดำเนินงานภายใต้ “หน่วยงานความรู้ด้านการเปลี่ยนผ่านพลังงานที่เป็นธรรมของประเทศไทย” (Think Tank in Just Energy Transition)
Last Updated on ธันวาคม 27, 2024
