จาก Smart Grid สู่ Smart City ต้นแบบเมืองอัจฉริยะด้านพลังงาน
ภาพจาก : www.buildernews.in.th
เทคโนโลยีการจัดการพลังงานเป็นความก้าวหน้าในแวดวงพลังงานที่หลายประเทศทั่วโลกให้ความสนใจ หลังจากภาวะเสี่ยงต่อการขาดแคลนพลังงานในอนาคตมีแนวโน้มที่ชัดเจนมากขึ้น สอดคล้องกับสถานการณ์ภาวะโลกร้อนที่กำลังส่งผลกระทบต่อวิถีการดำเนินชีวิต ประจำวันของมนุษย์ในรูปแบบของภัยธรรมชาติที่มีระดับความรุนแรงมากขึ้น และบ่อยครั้งขึ้น
การลดใช้พลังงาน และการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ ภายใต้การจัดการพลังงานที่ดี จึงเป็นแนวทางที่ประเทศต่างๆ ทั่วโลกให้ความสำคัญ โดยเฉพาะเมืองที่มีการพัฒนาโครงสร้างสาธารณูปโภคพื้นฐานเพื่อก้าวสู่การเป็นเมืองอัจฉริยะด้านพลังงาน ที่มุ่งเน้นการมีพลังงานใช้อย่างมั่นคงและยั่งยืน ดังนั้น “Smart Grid” จึงเป็นเทคโนโลยีการจัดการพลังงานไฟฟ้าที่มาแรงและน่าจับตาที่สุด
“Smart Grid” เป็นการบูรณาการโครงสร้างพื้นฐานของระบบส่งไฟฟ้าที่มีอยู่เข้ากับ โครงสร้างพื้นฐานด้านการสื่อสาร ที่สามารถตรวจวัด ควบคุมการผลิต จัดเก็บและจัดสรรไฟฟ้า ได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ระบบ Smart Grid จะเป็นการเพิ่มช่องทางสื่อสารเพื่อให้ผู้ใช้ได้มีส่วนร่วมในการบริหารจัดการไฟฟ้าของตัวเอง ทั้งในรูปแบบของการผลิตไฟฟ้า เพื่อใช้เองหรือขายและสามารถเลือกรูปแบบของไฟฟ้าจากแหล่งผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมได้ การสื่อสารระหว่างผู้ใช้และผู้ผลิตของระบบ Smart Grid นี้ จะทำหน้าที่จัดสรรพลังงานทดแทนเข้ามาใช้ในระบบในช่วงเวลาที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงอย่างมีประสิทธิภาพ และทำให้ผู้ผลิตและผู้ใช้ประหยัดค่าใช้จ่าย ทั้งในการผลิตและใช้ไฟฟ้าด้วยเหตุผลที่ทำให้ Smart Grid ถูกนำไปใช้งานอย่างแพร่หลาย เพราะแนวโน้มธุรกิจไฟฟ้าของโลกเบนเข็มมาที่การใช้พลังงานสะอาด จากพลังงานลม แสงอาทิตย์ หรือพลังงานชีวภาพอื่นๆ ขณะที่ผู้ใช้ก็เป็นฝ่ายผลิตไฟฟ้าได้เองจากการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์หรือกังหันลม แต่ยังขาดระบบที่สามารถจัดสรรพลังงานทดแทนเข้ามาใช้ในระบบในช่วงเวลาที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูง จึงเป็นโอกาสของ Smart Grid ที่จะเข้ามาช่วยจัดการการผลิต จัดเก็บ และจัดสรรพลังงานให้มีประสิทธิภาพ ประหยัดค่าใช้จ่าย และยังเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย
การนำ เทคโนโลยี Smart Grid มาประยุกต์ใช้กับระบบโครงข่ายสายส่งไฟฟ้าของประเทศ แม้จะมีมูลค่าการลงทุนสูง (ขึ้นอยู่กับพื้นที่เมืองหรือประเทศ) เนื่องจากระบบการทำงานของ Smart Grid จะต้องถูกวางรากฐานเพื่อปรับเปลี่ยนระบบไฟฟ้าทั้งระบบ ทั้งยังต้องอาศัยนโยบายจากภาครัฐในการขับเคลื่อน Smart Grid ให้เป็นระบบโครงข่ายสายส่งไฟฟ้าที่สามารถจัดการพลังงานไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ตัวอย่างของเมืองใหญ่ที่ใช้ Smart Grid เพื่อก้าวสู่การเป็นเมือง อัจฉริยะด้านพลังงาน ได้แก่
การจัดการพลังงานแบบ Smart Grid สามารถทำได้จริง และมีเมืองใหญ่ๆ ทั่วโลกได้ริเริ่มทดลองใช้ระบบนี้ ตัวอย่างเช่น
ชิคาโก Smart Grid เพื่อการผลิตพลังงานสะอาดในอาคาร
“ชิคาโก” เมืองที่ได้ฉายาว่าเป็นผู้นำนวัตกรรมด้านสาธารณปูโภคไฟฟ้าและอุตสาหกรรมพลังงาน ได้นำร่องติดตั้ง ระบบ Smart Grid เพื่อสนับสนุนการผลิตพลังงานสะอาด แม้จะไม่ได้มีการก่อสร้างอาคารใหม่ เพราะพื้นที่และจำนวนประชากรมากเกินกว่าที่เมืองจะรองรับได้ แต่อาคารเดิมๆ ที่มีอยู่ก็ถูกปรับให้มีการใช้นวัตกรรมเพื่อผลิตพลังงานสะอาดอยู่เสมอ โดย BOMA (Building Owners and Managers Association) องค์กรบริหารจัดการด้านทรัพย์สินของชิคาโกจึงได้ร่วมกับ ISTC (Illinois Science and Technology Coalition) ซึ่งทำงานด้านวิจัยและพัฒนา พร้อมด้วยกลุ่มองค์กรอื่นๆ ที่สนใจเทคโนโลยี
Smart Grid จัดหาทุนเพื่อนำร่องในการเปลี่ยนแปลงระบบไฟฟ้าของเมืองแบบเดิมมาสู่ระบบ Smart Grid โดยมีกลุ่มอาคารที่อาสาเข้าร่วมโครงการ เริ่มตั้งแต่ต้นสายการผลิตไฟฟ้าการเชื่อมต่อระหว่างผู้ให้บริการและผู้ใช้ จนกระทั่งถึงการส่งจ่ายพลังงานที่ผู้ใช้สามารถตรวจสอบได้พร้อมทั้งมีการประมวลผลออกมาเป็นภาพกราฟิก แสดงระดับการประหยัดพลังงานด้วย สีแดง (ระดับการประหยัดพลังงานน้อย) สีส้ม (ระดับการประหยัดพลังงานปานกลาง) ไปจนถึงสีเขียว (ระดับการประหยัดพลังงานมากที่สุด) ซึ่งผลการดำเนินโครงการนำร่องดังกล่าว สะท้อนให้เห็นว่าอาคารหลายแห่งได้เปลี่ยนเป็นสีเขียวอย่างเห็นได้ชัด และหลายครั้งก็สลับบทบาทกันตามวาระ มากบ้างน้อยบ้างตามพฤติกรรมการใช้พลังงานในอาคาร ซึ่งการดำเนินโครงการนำร่องเช่นนี้กำลังถูกนำไปขยายผลกับอาคารอื่นๆ โดยตั้งเป้าให้ชิคาโกเป็นศูนย์กลางการพัฒนา Smart Grid ในอนาคต
โบลเดอร์ เมืองอัจฉริยะด้านพลังงาน
เมืองโบลเดอร์ สหรัฐอเมริกา ภาพจาก : travel.thaiza.com
เมืองโบลเดอร์ รัฐโคโลราโด ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้รับการขนานนามว่าเป็น Smart City เนื่องจากมีการติดตั้งและใช้งานระบบ Smart Grid ในครัวเรือนมาอย่างต่อเนื่องการดำเนินงานระยะที่ 1 มีการติดตั้งราว 45,000 หลังคาเรือน ซึ่งเป็นโครงการที่XEL Energy ได้ร่วมกับเมืองโดยประชาชนไม่ต้องเสียค่าใช้จ่าย ภายใต้การวางระบบ Smart Grid ตลอดทั้งเมือง ซึ่งครัวเรือนแต่ละหลังจะได้รับมิเตอร์อัจฉริยะ ทำงานร่วมกับชุดเครื่องมือส่งสัญญาณทางอินเทอร์เน็ตและอุปกรณ์ต่างๆ ที่จำเป็น โดยผู้ใช้สามารถตรวจสอบการใช้งานผ่านทางเว็บไซต์ของ XEL Energy ที่แสดงผลการใช้งานไฟฟ้าของครัวเรือนนั้นๆ อย่างละเอียด เปรียบเทียบเป็นกราฟ เข้าใจง่าย สามารถนำไปวางแผนการใช้งานเพื่อประหยัดพลังงานได้เป็นอย่างดี
นอกจากนี้ การติดตั้ง Smart Grid ยังช่วยให้ไฟฟ้าในเมืองมีความเสถียรยิ่งขึ้นด้วยระบบจัดเก็บ-ส่งจ่ายไฟฟ้าที่ดี และเครือข่ายการสื่อสารสองทางตลอดทั้งระบบ ทำให้สามารถเข้าไปแก้ไขได้ทันที และขณะนี้อยู่ระหว่างการขยายโครงการ ระยะที่ 2 เพื่อให้ Smart Grid ครอบคลุมการใช้งานทั้งเมือง
Smart Grid ไทยอยู่ระหว่างดำเนินการของ กฟภ.
ภาพแนวคิด Smart City จาก : www.tcdc.or.th
สำหรับประเทศไทยเองก็เริ่มมีความเคลื่อนไหวแล้ว โดยหน่วยงานที่เกี่ยวข้องได้เริ่มดำเนินการศึกษา พัฒนาและจัดทำร่างแผนการพัฒนาระบบ Smart Grid สำหรับประเทศไทยซึ่ง การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) และ ศูนย์เชี่ยวชาญพิเศษด้านเทคโนโลยีไฟฟ้ากำลังจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ร่วมดำเนินโครงการออกแบบเชิงรายละเอียดและศึกษาความเป็นไปได้ของโครงการระบบนำร่องโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ จ.แม่ฮ่องสอน
ที่ผ่านมา การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) ได้จัดทำโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ (Smart Grid) ในวงเงินลงทุน 13,465 ล้านบาท ประกอบด้วย 1. โครงการพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ ระยะที่ 1 พัฒนาโครงข่างไฟฟ้าของ กฟภ. ในเขตพื้นที่เมืองพัทยา จังหวัดชลบุรี และพื้นที่เขตเมือง จังหวัดเชียงใหม่ นครราชสีมา และภูเก็ต พร้อมด้วยการติดตั้งมิเตอร์อัจฉริยะจำนวน 450,000 เครื่อง รวมถึงติดตั้งระบบ Smart Substation จำนวน 20 ชุด ติดตั้งสายไฟเบอร์ออพติก ระยะทาง 1,750 กิโลเมตร ติดตั้งสถานีชาร์จไฟฟ้าสาธารณะ 24 แห่ง โดยมีระยะเวลาดำเนินการตั้งแต่ปี 2556-2560
นอกจากนี้ยังมีอีกโครงการหนึ่ง คือ โครงการติดตั้งมิเตอร์อัจฉริยะระยะที่ 1 เพื่อพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานของระบบมิเตอร์ดังกล่าว ในเขตพื้นที่เทศบาลเมืองและเทศบาลนคร 26 แห่ง โดยติดตั้งมิเตอร์อัจฉริยะ 1 ล้านเครื่อง ติดตั้งสายไฟเบอร์ออพติก ระยะทาง 1,750 กิโลเมตร และติดตั้งระบบศูนย์ข้อมูล 1 ชุด ระยะเวลาดำเนินการตั้งแต่ปี 2556-2560 และโครงการอื่นๆ ดังนั้น ในอนาคตประเทศไทยก็จะมีโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะเกิดขึ้นและกระจายออกไปยังภูมิภาคต่างๆ ซึ่งจะช่วยส่งเสริมในด้านการจัดการพลังงานที่มีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม ทิศทางการใช้ไฟฟ้าภาคครัวเรือนในอนาคต จะมีระบบควบคุมการใช้ไฟฟ้า เช่น Smart Grid เข้ามาช่วยจัดการพลังงานให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น ประกอบกับแนวโน้มการผลิตพลังงานไฟฟ้าใช้เองภายในบ้านก็จะมีอัตราการเติบโตสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง ดังนั้น เชื่อว่าในอนาคตระบบ “Smart Grid Community” หรือการผลิตไฟฟ้าใช้เองในระดับหมู่บ้านและชุมชน ทั้งพลังงานจากน้ำและแสงอาทิตย์ เพื่อมาทดแทนพลังงานไฟฟ้า จะเกิดขึ้นและเป็นจริงได้ในอนาคตอย่างแน่นอน
ที่มาข้อมูล :
l Smart Grid Smart City สู่เมืองอัจฉริยะแห่งอนาคต โดย อาศิรา พนาราม
l www.creativethailand.org
l http://www.masci.or.th
เขียนโดย แม็กเนท
จากนิตยสาร Green Network Issue 54 June 2014
สามารถอ่านบทความอื่นๆ ได้ที่ http://www.greennetworkthailand.com/
ฝากติดตามข่าวสาร บทความ ต่างๆ ของ วสท. ด้วยะครับ ได้ตามช่องทางต่างๆ ด้วยนะครับ
Website : http://eit.or.th/
Facebook : วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย (วสท.) Engineering Institute of Thailandhttps://www.facebook.com/EngineeringInstituteofThailand
Blog : EITPRBlog วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทยในพระบรมราชูปถัมภ์ http://eitprblog.blogspot.com/
แสดงความคิดเห็น