เมื่อแบตเตอรี่ พลิกโฉมกิจการไฟฟ้า

พรายพล คุ้มทรัพย์

แบตเตอรี่ทำให้พฤติกรรมของมนุษย์ในระยะหลังเปลี่ยนไปมากคนส่วนใหญ่ในโลกสามารถมีโทรศัพท์มือถือใช้ได้ ก็เพราะมีการพัฒนาแบตเตอรี่ที่มีขนาดเล็กลงและราคาถูกลง ทำให้โทรศัพท์มือถือมีขนาดเล็กลง พกพาได้สะดวก และราคาถูกลงไปด้วย การใช้โทรศัพท์มือถือเพื่อการสื่อสารจึงแพร่หลายไปทั่วและกลายเป็นเครื่องใช้สำคัญที่จำเป็นต่อชีวิตประจำวันของพวกเราไปแล้ว

การพัฒนาเทคโนโลยีด้านแบตเตอรี่มีส่วนทำให้การใช้รถยนต์ไฟฟ้า แพร่หลายมากขึ้น และโลกจะหันมาใช้รถยนต์ไฟฟ้าทดแทนรถยนต์ที่ใช้ น้ำมันได้ในที่สุด

แบตเตอรี่ที่ดีจะต้องมีคุณสมบัติที่พึงปรารถนาอะไรบ้าง? สำคัญที่สุดคือต้องไม่แพงเกินไป ต้องปลอดภัยในการใช้ มีอายุการใช้นาน น้ำหนักเบาและขนาดเล็ก กรณีใช้กับรถยนต์ไฟฟ้า แบตเตอรี่ที่ดีจะต้องใช้เวลาชาร์จไฟไม่นาน และเมื่อชาร์จแต่ละครั้งต้องวิ่งได้ระยะทางไกล หรือกรณีโทรศัพท์มือถือ การชาร์จแต่ละครั้งควรใช้ได้หลายวัน (ปัจจุบันยี่ห้อส่วนใหญ่ใช้ได้วันเดียวแบตเตอรี่ก็เกือบจะหมดไฟแล้ว)

แต่ประเด็นที่อยากจะเน้นในบทความนี้คือ บทบาทของแบตเตอรี่ในกิจการไฟฟ้า ราคาแบตเตอรี่โดยเฉพาะอย่างยิ่งแบตเตอรี่ลิเทียมได้ลดลงอย่างรวดเร็วเกินคาด โดยลดจาก 1,000 ดอลลาร์สหรัฐ/กิโลวัตต์ชั่วโมง ในปี 2553 เหลือไม่ถึง 230 ดอลลาร์ในปี 2559 ทำให้เริ่มคุ้มค่านำเอาแบตเตอรี่มาใช้บรรจุไฟฟ้ามากขึ้น ทั้งผู้ใช้และผู้ผลิตไฟ

ผู้ใช้ไฟรายใหญ่ลงทุนติดตั้งแบตเตอรี่เพื่อเก็บไฟในช่วงราคาไฟต่ำเอาไปใช้ในช่วงราคาไฟแพง (คือช่วง Peak) เพื่อประหยัดค่าไฟฟ้าโดยรวม

ผู้ใช้ไฟที่ลงทุนติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคาบ้านหรือโรงงาน เริ่มติดตั้งแบตเตอรี่ควบคู่กัน เพื่อนำเอาไฟฟ้าที่ผลิตได้เองมาใช้เองให้หมด แทนที่จะขายไฟที่เหลือขายเข้าระบบ (Grid) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศ ที่กีดกันไม่ให้เอาไฟฟ้าที่ผลิตจากหลังคาอาคารมาขายเข้าระบบ หรือยอมให้ขายได้แต่ในราคาที่ต่ำมาก

ทั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์และแบตเตอรี่มีราคาถูกลงอย่างต่อเนื่อง ทำให้ผู้ใช้ไฟหันไปลงทุนผลิตไฟจากหลังคาใช้เองมากขึ้น แต่ส่วนใหญ่ก็ยังเชื่อมโยงกับระบบ Grid เพราะยังต้องพึ่งไฟจากระบบใหญ่ที่มั่นคงกว่า ผู้ใช้ไฟจึงกลายมาเป็นผู้ผลิตไฟใช้เองด้วย เรียกพวกนี้เป็นภาษาอังกฤษว่า Prosumers

ในหลายกรณี การผลิตไฟโดยติดแผงเซลล์แสงอาทิตย์พร้อมแบตเตอรี่เริ่มมีต้นทุนที่ต่ำลงมาเท่ากับค่าไฟที่ซื้อจากระบบแล้ว (Grid Parity) ในบางประเทศเริ่มเห็นผู้ใช้ไฟฟ้าที่อยู่ใกล้ๆ กัน ลงทุนผลิตไฟฟ้าจากหลังคาพร้อมระบบแบตเตอรี่ รวมทั้งมีสายส่งเชื่อมระหว่างกัน เพื่อผลิตไฟใช้เองและนำไฟที่เหลือใช้มา ซื้อขายระหว่างกัน พึ่งพาไฟฟ้าจากระบบ Grid ของประเทศน้อยลง กลายเป็น "การผลิตไฟฟ้าแบบกระจาย" หรือที่เรียกว่า Distributed Generation

ในขณะเดียวกันบริษัทผู้ผลิตและขายไฟก็เผชิญปัญหาการเงินเพราะขายไฟได้น้อยลง แต่ลงทุนโรงไฟฟ้าและสายส่งไว้แล้ว แนวโน้มนี้เกิดในประเทศที่มีค่าไฟค่อนข้างแพง เช่น ออสเตรเลีย และมลรัฐฮาวาย และคาดจะเกิดอีกหลายมลรัฐของสหรัฐอเมริกา

ไม่ใช่ผู้ใช้ไฟเท่านั้นที่ได้ประโยชน์จากแบตเตอรี่ที่ถูกลงและมีประสิทธิภาพสูงขึ้น ผู้ผลิตและขายไฟก็ใช้ประโยชน์จากแบตเตอรี่เพื่อลดต้นทุนและเสริมความมั่นคงได้

เมื่อปีที่แล้ว (2560) บริษัทผลิตไฟฟ้าในมลรัฐแอริโซนาของสหรัฐ เพิ่งประมูลได้ข้อตกลงซื้อไฟฟ้า (PPA) จากโครงการลงทุนผลิตไฟฟ้าจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดกำลังผลิต 100 เมกะวัตต์ บวกระบบกักเก็บไฟแบบแบตเตอรี่ลิเทียมขนาด 30 เมกะวัตต์ ซึ่งจ่ายไฟได้นาน 4 ชั่วโมง โดยราคารับซื้อไฟฟ้าเพียงหน่วยละ 4.5 เซนต์ หรือประมาณ 1.40 บาท ต่ำกว่าต้นทุนไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิลแล้ว

และเมื่อปีที่แล้วเช่นเดียวกัน บริษัท เทสล่า ได้ติดตั้งแบตเตอรี่ลิเทียมขนาด 100 เมกะวัตต์/129 เมกะวัตต์ชั่วโมงในรัฐออสเตรเลียใต้ ซึ่งถือเป็นแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ที่สุดในโลก บริษัทสามารถติดตั้งได้สำเร็จภายใน 100 วัน เพื่อกักเก็บไฟฟ้าที่ผลิตจากชุดกังหันลมขนาดกำลังผลิต 70 เมกะวัตต์ โดยเป็นการเก็บไฟฟ้าสำรองไว้เพื่อใช้ยามฉุกเฉินและป้องกันปัญหาไฟดับวงกว้างเมื่อปีก่อน การทำงานของแบตเตอรี่ชุดนี้ประสบผลสำเร็จดี สามารถรักษาเสถียรภาพระบบสายส่งและป้องกันไฟดับได้เร็วในไม่ถึง 1 วินาที เร็วสุดเป็นประวัติการณ์

มีแนวโน้มชัดว่าบริษัทผู้ผลิตไฟฟ้าประเทศต่างๆ จะหันมาลงทุนโครงการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนมากขึ้น โดยเฉพาะจากแสงอาทิตย์และกังหันลม เพราะต้นทุนถูกทุกวันและแก้ปัญหาผลิตไฟไม่ได้ต่อเนื่อง โดยวิธีติดตั้งแบตเตอรี่ (ซึ่งก็มีต้นทุนที่ถูกลงทุกปีเช่นเดียวกัน) ให้ทำงานควบคู่ไปกับอุปกรณ์การผลิต ทำให้แข่งได้กับโรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ทั้งถ่านหินหรือก๊าซธรรมชาติ

แนวโน้มการใช้แบตเตอรี่เพิ่มขึ้นในโลก นับเป็นตัวอย่างของไทย อย่างน้อยจะเริ่มเห็นผู้ใช้ไฟรายใหญ่ติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์ใช้เองมากขึ้น และอีกไม่นานคงติดตั้งแบตเตอรี่ควบคู่ไปด้วย

ดังนั้น ในการปรับปรุงแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้า (PDP) รวมทั้งแผนลงทุนโรงไฟฟ้าและสายส่ง จำเป็นอย่างยิ่งที่ต้องคำนึงถึงระบบกักเก็บไฟฟ้าโดยเฉพาะแบตเตอรี่ ซึ่งจะมีบทบาทมากขึ้นในกิจการไฟฟ้าไทยแน่ อาจต้องเปลี่ยนโครงสร้างผลิต การส่ง และการจำหน่ายไฟฟ้าจากระบบปัจจุบันที่อาศัยโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลและตั้งอยู่ที่ศูนย์ผลิตไม่กี่แห่ง ผลิตและกระจายไฟฟ้าไปทั่วประเทศ มาเป็นโรงไฟฟ้าไม่ใหญ่มาก ใช้เชื้อเพลิงสะอาด และตั้งกระจายทั่วประเทศ มีจุดผลิตไฟฟ้าใกล้จุดที่ใช้ ทำให้ประหยัดต้นทุนผลิตและลดการสูญเสียในสายส่ง

กล่าวได้เลยว่าระบบกักเก็บแบบแบตเตอรี่จะกลายมาเป็นเทคโนโลยีที่พลิกโฉมหรือ Disruptive Technology ในวงการไฟฟ้าได้อีกประเภทหนึ่ง n