ทำไมต้อง Smart Grid? เปิดสมองกลเบื้องหลังโครงข่ายไฟฟ้าไทย ผ่านแม่ฮ่องสอนโมเดล

ระบบไฟฟ้า หรือ โครงข่ายไฟฟ้า ขุมพลังสำคัญในการขับเคลื่อนเมืองและประเทศ คือตัวชี้วัดหนึ่งของการบอกว่า เมืองเมืองหนึ่งจะเป็น Smart City ได้อย่างไร ในความหมายจริงจัง และวันนี้เราเดินทางมาถึงยุคเปลี่ยนผ่านพลังงาน โครงข่ายไฟฟ้าแบบเดิมจึงเอาท์ไปแบบไม่ต้องสงสัย

 

มาจับตาดูกันว่าในยุคที่มีคำว่า Smart กลายเป็นนามสกุล หรือ คำนำหน้านามในทุกสรรพสิ่ง คำว่า Smart Grid หรือ โครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ จะเกิดขึ้นได้อย่างไรและเกิดขึ้นที่ไหนบ้างในประเทศไทย..

 

หากต้องการเข้าใจคำว่า Smart Grid (โครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ) อย่างลึกซึ้งและถูกต้องตามหลักวิศวกรรมพลังงานของประเทศไทย แหล่งอ้างอิงที่ดีที่สุดคือ การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) หรือ EGAT ซึ่งเป็นหน่วยงานหลักผู้ดูแลความมั่นคงของระบบสายส่งและระบบผลิตไฟฟ้าภาพรวมของประเทศ

 

กฟผ. ได้นิยามและวางรากฐานขับเคลื่อนเทคโนโลยี Smart Grid ไว้อย่างน่าสนใจ โดยมองข้ามผ่านมิติของแค่การเป็น "สายส่งไฟ" สู่การเป็น "สมองกลและระบบสื่อสารสองทาง" เพื่อตอบรับยุคเปลี่ยนผ่านทางพลังงาน (Energy Transition)

 

1. ความต่าง: ระบบไฟฟ้าดั้งเดิม Vs. Smart Grid 

กฟผ. อธิบายเปรียบเทียบให้เห็นภาพชัดเจนว่า ระบบไฟฟ้าในอดีตกับระบบอัจฉริยะมีสถาปัตยกรรมที่ต่างกันโดยสิ้นเชิง

 

ระบบไฟฟ้าดั้งเดิม (Traditional Grid) ได้รับออกแบบมาให้มีการไหลของไฟฟ้าแบบ "ทิศทางเดียว (One-Way Flow)" คือ ผลิตจากโรงไฟฟ้าฟอสซิลขนาดใหญ่ ส่งผ่านสายส่งแรงสูง (กฟผ.) ไปยังระบบจำหน่าย (กฟน. และ กฟภ.) เพื่อจ่ายให้ผู้ใช้ไฟ ระบบนี้ผู้ควบคุมจะรู้ข้อมูลการใช้ไฟค่อนข้างช้า และไม่สามารถควบคุมพฤติกรรมฝั่งผู้บริโภคได้

 

 

ส่วนระบบสมาร์ทกริด (Smart Grid) คือการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศ (IT), เซ็นเซอร์, และระบบควบคุมอัตโนมัติ เพื่อเปลี่ยนให้ไฟฟ้าและข้อมูลไหลเวียนแบบ "สองทิศทาง (Two-Way Flow)" ทำให้โรงไฟฟ้าและอุปกรณ์ไฟฟ้าทุกชนิดในประเทศสามารถ "คุยกันเองได้" ตลอดเวลา

 

2. 5 เสาหลักเทคโนโลยี Smart Grid ของ กฟผ.

การที่ กฟผ. จะรักษาความมั่นคงของระบบไฟฟ้าให้เสถียร 100% (เพื่อรองรับกลุ่ม Data Center ตามแผน PDP 2026) โครงข่ายอัจฉริยะของ กฟผ. จะต้องถูกขับเคลื่อนด้วย 5 องค์ประกอบหลักๆ คือ

 

Renewable Energy Forecast (ระบบพยากรณ์ไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน) เนื่องจากแดดและลมมีความผันผวน กฟผ. จึงใช้ระบบ AI พยากรณ์ล่วงหน้าว่าวันพรุ่งนี้โซลาร์เซลล์และกังหันลมทั่วประเทศจะผลิตไฟได้กี่เมกะวัตต์ เพื่อให้สามารถเตรียมเดินเครื่องโรงไฟฟ้าหลักสำรองไว้ได้อย่างแม่นยำ

 

Energy Storage System: ESS (ระบบกักเก็บพลังงาน) ทำหน้าที่เป็น "แบตเตอรี่สำรองระดับประเทศ" ปัจจุบัน กฟผ. ได้พัฒนาระบบแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ (BESS) ควบคู่ไปกับระบบโรงไฟฟ้าพลังน้ำสูบกลับ (Hydro Pumped Storage) เพื่อเก็บไฟฟ้าส่วนเกินจากโซลาร์เซลล์ในช่วงกลางวัน แล้วปล่อยออกมาใช้ในช่วงค่ำที่แดดหมดแต่ความต้องการใช้ไฟพุ่งสูง

 

Demand Response (การตอบสนองด้านการใช้ไฟฟ้า) ระบบที่จะเปลี่ยนผู้บริโภคจาก "ผู้รับไฟอย่างเดียว" ให้มาเป็น "ผู้ร่วมบริหารระบบ" โดย กฟผ. สามารถส่งสัญญาณราคากลาง หรือขอความร่วมมือให้โรงงานและผู้ใช้ไฟรายใหญ่ ช่วยปรับลดการใช้ไฟฟ้าลงแบบอัตโนมัติในช่วงที่ไฟในระบบตึงตัว

 

Energy Management System: EMS (ระบบบริหารจัดการพลังงาน) สมองกลส่วนกลางที่คอยประมวลผล สั่งการ และแมตช์ปริมาณการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนและฟอสซิล ให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดและมีต้นทุนต่ำที่สุดในแต่ละชั่วโมง

 

Microgrid (ระบบโครงข่ายไฟฟ้าขนาดเล็กมาก) ระบบที่รวมเอาแหล่งผลิตไฟ แบตเตอรี่ และผู้ใช้ไฟในพื้นที่เฉพาะตัวเข้าไว้ด้วยกัน ข้อดีคือ หากระบบส่งจ่ายไฟฟ้าหลักของประเทศเกิดปัญหาขัดข้อง ตัว Microgrid จะตัดตัวเองเป็นเอกเทศ (Islanding Mode) และยังคงจ่ายไฟเลี้ยงพื้นที่ตัวเองได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่ดับตามระบบใหญ่

 

 

3. "แม่ฮ่องสอนโมเดล" โครงการนำร่อง Smart Grid ในพื้นที่จริงของ กฟผ.

เพื่อให้เห็นภาพการนำไปใช้จริง กฟผ. ได้ทำโครงการนำร่อง "สมาร์ทกริด จังหวัดแม่ฮ่องสอน" ซึ่งเป็นพื้นที่ที่ในอดีตมักประสบปัญหาไฟตกไฟดับบ่อยเนื่องจากภูมิประเทศเป็นภูเขาสูงชันและอยู่ปลายสายส่ง

 

กฟผ. ได้เข้าไปตั้ง โซลาร์ฟาร์มขนาด 3 เมกะวัตต์ พร้อมติดตั้ง ระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ (BESS) จากนั้นใช้ระบบ Smart Grid เชื่อมโยงโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กและโรงไฟฟ้าดีเซลในพื้นที่เข้าด้วยกัน

 

เมื่อใดก็ตามที่สายส่งหลักจากจังหวัดข้างเคียงขัดข้อง ระบบสมาร์ทกริดจะสั่งการให้แบตเตอรี่จ่ายไฟทดแทนทันทีในระดับเสี้ยววินาที ทำให้เมืองแม่ฮ่องสอนมีไฟฟ้าใช้ต่อเนื่องอย่างมั่นคง

 

ซึ่งนี่คือพิมพ์เขียว (Blueprint) ที่ กฟผ. กำลังนำไปขยายผลยกระดับสายส่งทั่วประเทศเพื่อรองรับเป้าหมาย Grid Modernization ในแผนพลังงานยุคใหม่นั่นเอง