No.275 ประจำเดือน ตุลาคม 2558

พิชิต จินตโกศลวิทย์  

pichitor@yahoo.com

 

 

 

 

"สมาร์ทกริด (Smart Grid) หรือ กริดอัจฉริยะ นั้นมีขอบเขตที่กว้างมาก แต่ละคนหรือแต่ละองค์กรนั้นอาจนิยามความหมายของสมาร์ทกริดแตกต่างกัน แต่นิยามพื้นฐานของสมาร์ทกริด นั้นก็คือ การทำให้ระบบไฟฟ้า หรือกริดไฟฟ้านั้นมีความสามารถมากยิ่งขึ้นด้วยเทคโนโลยีในปัจจุบันและอนาคต"

 

 

               2.1 การวางเครือข่ายสำหรับ DA

 

 

รูปที่ 32 อุปกรณ์บนระบบสายป้อน

 

              รูปที่ 32 แสดงตัวอย่างการติดตั้งอุปกรณ์ที่ถูกใช้งานในระบบ DA โดยปกติจะเป็นอุปกรณ์บนสายป้อน ซึ่งมีสี่ชนิดหลักที่มักถูกติดตั้งดังต่อไปนี้

              2.1.1 รีโคลสเซอร์ (Recloser) อุปกรณ์รีโคลสเซอร์จะคอยมอนิเตอร์สายป้อน และจะปลดวงจรสายป้อน ถ้าระดับกระแสไฟฟ้าเกินกว่าค่าที่กำหนดไว้ซึ่งก็คือ กระแสฟอลต์ การทำงานของรีโคลสเซอร์จะทำหน้าที่ลักษณะเดียวกับเซอร์กิตเบรกเกอร์ คือ สามารถปลดสับในขณะที่มีกระแสฟอลต์ อย่างไรก็ตามรีโคลสเซอร์จะพยายามทำการต่อวงจรสายป้อนกลับแบบอัตโนมัติ หลังจากผ่านระยะเวลาหน่วงค่าหนึ่ง โดยธรรมชาติแล้ว ฟอลต์ที่เกิดบนสายป้อนอากาศ (Overhead Feeder) จะเป็นฟอลต์แบบชั่วคราว (Temporary Fault) ยกตัวอย่าง เช่น มีกิ่งไม้ร่วงมากระทบกับสายป้อนก่อนที่จะหล่นลงพื้น หรือ ไหม้เป็นเถ้า ดังนั้นจะเกิดการลัดวงจรเป็นช่วงระยะเวลาสั้น ๆ เท่านั้น และส่งผลทำให้รีโคลสเซอร์ทำการปลดวงจร แต่ถ้ารีโคลสเซอร์ไม่สามารถที่จะต่อวงจรกลับในการพยายามครั้งแรก รีโคลสเซอร์ยังสามารถต่อวงจรสายป้อนกลับได้อีกหลายครั้งตามการตั้งค่าเซตติ้ง ที่มีระยะเวลาหน่วงแต่ละครั้งก่อนแตกต่างกันไปโดยปกติจะยาวนานขึ้น ก่อนที่จะทำการสรุปว่าฟอลต์นั้นเป็นฟอลต์แบบถาวรซึ่งอาจเรียกสถานะนี้ว่า ล็อกเอาต์ (Lock Out) ในกรณีฟอลต์ถาวร รีโคลสเซอร์อาจจะถูกสั่งต่อวงจรอีกครั้งโดยพนักงานผ่านระบบควบคุมระยะไกล แต่ถ้าการควบคุมจากระยะไกลไม่สำเร็จ พนักงานแก้ไขเหตุขัดข้องก็จะถูกสั่งการให้ออกไปตรวจสอบแก้ไขปัญหาหน้างาน

              2.1.2 สวิตซ์ (Switch) สวิตซ์ หรือ บางครั้งเรียกว่า สวิตช์ใบมีด นั้นเป็นอุปกรณ์ตัดตอนชนิดที่ไม่สามารถปลดสับขณะมีกระแสไฟฟ้าจะถูกติดตั้งบนสายป้อน เพื่อทำหน้าที่แบ่งสายป้อนเป็นส่วน ๆ เรียกว่า เซคชั่น (Sectionalize) เมื่อมีฟอลต์ถาวรเกิดขึ้นโดยเฉพาะแบบที่ต้องใช้เวลาแก้ไขเป็นเวลานาน สวิตช์ใบมีดก็ถูกใช้แยกส่วนฟอลต์ออก และทำการจ่ายไฟส่วนอื่น ๆ จนกว่าฟอลต์นั้นจะถูกแก้ไขเสร็จเรียบร้อย สวิตช์ใบมีดนั้นสามารถถูกควบคุมได้ทั้งที่ตำแหน่งตัวอุปกรณ์ หรือ จากศูนย์สั่งการระยะไกล

              2.1.3 คาปาซิเตอร์ (Capacitor) คาปาซิเตอร์ หรือ ตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ ทั่วไปถูกใช้เพื่อลดกระแสรีแอกทีฟ (Reactive Current) มักเป็นกระแสที่สูญเสียเปล่า โดยจุดประสงค์ทางเทคนิคคือเพื่อทำการรักษาค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์ (Power Factor) ให้ใกล้ค่าเท่ากับหนึ่งมากที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ โดยทั่วไปคาปาซิเตอร์ขนาดใหญ่จะถูกติดตั้งเฉพาะที่สถานีย่อย อย่างไรก็ตามก็มีการติดตั้งคาปาซิเตอร์ให้ใกล้โหลดมากขึ้น นั้นคือ การติดตั้งที่ตามแนวสายป้อนทำให้สามารถลดการสูญเสียพลังงานที่สายป้อนดีขึ้นรวมทั้งการรักษาแรงดันไฟฟ้า เพื่อควบคุมคาปาซิเตอร์แบบเปลี่ยนตามสภาวะจ่ายไฟฟ้าจริง ค่าวัดทางไฟฟ้าต้องถูกวัดตามเวลาจริงเพื่อสนับสนุนการตัดสินใจว่าคาปาซิเตอร์จะควรต่อเข้ากับสายป้อนหรือไม่

              2.1.4 หม้อแปลงจำหน่าย (Distribution Transformer) ในจำนวนอุปกรณ์ที่ติดตั้งตามแนวสายป้อน หม้อแปลงจำหน่ายเป็นอุปกรณ์ที่ถูกการมอนิเตอร์น้อยที่สุดอันเนื่องจากสาเหตุจากจำนวนที่มากโหลดของหม้อแปลงจำหน่ายสามารถถูกประมาณจากค่ากำลังไฟฟ้าที่ต้องการจากจำนวนและขนาดของมิเตอร์ผู้ใช้ไฟฟ้าที่ถูกต่อเข้ากับหม้อแปลงจำหน่ายนั้น ๆ อย่างไรก็ตามเพื่อปรับปรุงประสิทธิผลบนระบบจำหน่าย จึงต้องเพิ่มระดับความสำคัญในการวัดค่าและมอนิเตอร์หม้อแปลงจำหน่าย ซึ่งมักเป็นคาบเวลาทั้งทางด้านไพมารีและเซคคันดารีของหม้อแปลงจำหน่าย ยิ่งกว่านั้นการวัดค่าหม้อแปลงสามารถใช้เพื่อประเมินอายุการใช้งานของหม้อแปลงที่เหลืออยู่ และเพื่อให้แน่ใจความสามารถในการจ่ายโหลดของหม้อแปลงยังคงปกติอยู่ไม่ชำรุดในระหว่างจ่ายไฟในช่วงพีก เพิ่มเติมในการวัดค่าทางไฟฟ้าความแม่นยำในการประเมินอายุในการใช้งานหม้อแปลงในระหว่างการจ่ายไฟต้องการความถี่ในการวัดค่าอุณหภูมิภายในหม้อแปลง (เช่น อุณหภูมิของน้ำมัน) ในการวิเคราะห์ แต่ถ้ามีโอกาสดับไฟก็สามารถวัดค่าอื่นได้เพิ่มขึ้น เช่น ค่าความเป็นฉนวน เป็นต้น

               สำหรับระบบสมาร์ทกริด แต่ละอุปกรณ์บนสายป้อนจะประกอบด้วยอุปกรณ์ IED เพื่อสนับสนุนการวัดค่า, การมอนิเตอร์และการควบคุมจากระยะไกล ดังรูปที่ 32 อุปกรณ์ IED เหล่านี้จะต้องสื่อสารกับระบบ DA และขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีการสื่อสาร และจำนวน IED และงบประมาณ และเป็นการประหยัดถ้าติดตั้งอุปกรณ์ประเภทคอนเซนเตรเตอร์ที่สถานีย่อยเพื่อลดการเชื่อมต่อตรงจำนวนมาก อุปกรณ์คอนเซนเตรเตอร์สำหรับ DA จะทำการรวบรวมข้อมูลจาก IED ตามแนวหลายสายป้อน และส่งให้อุปกรณ์มาสเตอร์ของ DA อีกต่อหนึ่ง ในอีกทางหนึ่งคำสั่ง และการโพลลิ่งที่จุดส่งจากมาสเตอร์ไปยัง IED แต่ละตัวจะถูกส่งผ่านคอนเซนเตรเตอร์ สำหรับเทคโนโลยี NAN ที่ใช้สำหรับ AMI สามารถถูกนำมาใช้สำหรับ DA แต่เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทำการเปรียบเทียบเรื่องประสิทธิภาพ, ความเชื่อถือได้ และความปลอดภัยว่าจะตรงกับความต้องการของ DA หรือไม่เนื่องจากระบบ DA นั้นเน้นในเรื่องควบคุม สำหรับในอนาคต อุปกรณ์ PMU (Phasor Measurement Unit) อาจจะถูกติดตั้งในระบบจำหน่ายเพื่อการจัดการคุณภาพระบบไฟฟ้าที่ดีกว่าโดยเฉพาะเมื่อการติดตั้งระบบ DG จำนวนมาก

 

 

3. Distributed Generation (DG)

 

                สืบเนี่องจากความต้องการใช้ปริมาณไฟฟ้าของโรงงานอุตสาหกรรมและโหลดที่อยู่อาศัยภายในประเทศที่เพิ่มสูงขึ้นอย่างก้าวกระโดด จึงจำเป็นต้องมีการวางแผนจัดหาพลังงานไฟฟ้าให้พอเพียง แต่ในการสร้างโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่จำเป็นต้องใช้พื้นที่ขนาดใหญ่ และต้องใช้งบประมาณในการลงทุนสูง อีกทั้งเกิดการต่อต้านคัดค้านจากชุมชนบ่อยครั้ง ด้วยเหตุผลดังกล่าวจึงมีแนวคิดนำแหล่งผลิตไฟฟ้า พลังงานขนาดเล็กมาเชื่อมต่อในระบบจำหน่ายไฟฟ้าซึ่งสามารถอยู่ใกล้เคียงผู้ที่ต้องการใช้ไฟฟ้าสูง ส่งผลให้เกิดเทคโนโลยี DG  

 

               DG หมายถึง หน่วยสร้างพลังงานไฟฟ้า ณ ตำแหน่งผู้ใช้ไฟฟ้า หรือแม้กระทั่งเป็นลักษณะโรงไฟฟ้าที่เชื่อมต่อเข้ากับระบบจำหน่ายของการไฟฟ้า สำหรับ DG ที่ใช้สำหรับความต้องการของเจ้าของเท่านั้น และไม่เชื่อมต่อเข้ากับกริดของการไฟฟ้ามักจะไม่ถูกนำมาพิจารณาเนื่องจากไม่มีผลต่อระบบสมาร์ทกริด สืบเนื่องว่า DG สามารถใช้พลังงานหมุนเวียนได้ จึงสามารถลดปริมาณก๊าซเรือนกระจกซึ่งเป็นหนึ่งเป้าหมายหลักของสมาร์ทกริด ดังนั้นการติดตั้ง DG แบบจริงจังก็น่าจะเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของการวิวัฒนาการของระบบสมาร์ทกริด

 

               ส่วนหนึ่งของพลังงานไฟฟ้าที่สร้างโดย DG จะใช้สำหรับบริเวณที่ DG ตั้งอยู่ หรือใช้โดยเจ้าของ DG ส่วนพลังงานที่เกินจากการผลิตเท่านั้นที่จะส่งเข้าสู่กริดไฟฟ้า ด้วยเทคโนโลยีปัจจุบันพลังงานที่เข้าสู่กริดไฟฟ้าจากแต่ละ DG นั้นยังค่อนข้างมีปริมาณน้อย โดยปกติจะอยู่ในหน่วยสิบ kW แต่สำหรับไมโครกริดขนาดใหญ่ก็จะเหลือในหน่วยร้อย kW ยิ่งไปกว่านั้นประมาณพลังงานที่เหลืออาจไม่แน่นอนก็ได้ขึ้นอยู่กับความต้องการในพื้นที่ และชนิดแหล่งพลังงานของ DG ที่ติดตั้ง เช่น แสงอาทิตย์, ลม, เซลล์เชื้อเพลิง อีกประการหนึ่ง นั้นคือ การจัดการสัญญาระหว่างผู้ผลิต, ผู้ซื้อ และการไฟฟ้าต้องอยู่ในสถานะที่ได้รับผลประโยชน์ในลักษณะเท่าเทียมทุกฝ่าย ผู้ใช้ไฟฟ้าควรสามารถที่จะเลือกใช้ไฟฟ้าจากราคาที่ได้จากการแข่งขันกัน การไฟฟ้าต้องสามารถเปรียบเทียบจากประโยชน์ที่ได้จากการมี DG เปรียบเทียบกับการบำรุงรักษาเสถียรภาพของกริด และการสมดุลพลังงาน เนื่องจากความไม่คงที่ของแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ใช้สำหรับ DG ยิ่งกว่านั้นรัฐบาลอาจจะกระตุ้นผู้ใช้รวมทั้งการไฟฟ้าให้สนับพลังงานสะอาดเพื่อสนับสนุนให้มีการติดตั้ง DG มากขึ้น

 

               สำหรับการวัดการจ่ายไฟฟ้าสำหรับ DG มีสองวิธีหลัก นั้นคือ การวัดแบบสุทธิ (Net Metering) ด้วยวิธีนี้ สมาร์ทมิเตอร์หนึ่งตัวจะถูกติดตั้งที่ตำแหน่งผู้ใช้ไฟฟ้าชนิดโปรซูมเมอร์เพื่อวัดค่าการใช้พลังงาน ณ จุดนั้น เมื่อปริมาณการใช้พลังงานน้อยกว่าปริมาณพลังงานที่ผลิตได้ ณ ท้องที่นั้น พลังงานไฟฟ้าที่เกินก็จะถูกส่งเข้าสู่กริดไฟฟ้า และสมาร์ทมิเตอร์ก็จะหมุนทวนกลับ (Run Backward) อีกวิธีการหนึ่ง คือ การติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์จำนวน 2 ตัว โดยมิเตอร์ตัวแรกสำหรับการวัดปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่ดึงมาจากกริดไฟฟ้า และมิเตอร์อีกตัวสำหรับวัดปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่จ่ายเข้าสู่กริดไฟฟ้า ราคาไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนแปลงได้บนพื้นฐานทิศทางการไหลของพลังงาน รวมทั้งการพิจารณาร่วมกับปัจจัยอื่น ๆ เช่น ช่วงเวลาการใช้ไฟฟ้า และในอนาคตอาจพิจารณาจากราคาปลีกในตลาดพลังงานก็เป็นได้ DG ผู้ใช้ไฟฟ้าแบบโปรซูมเมอร์อาจใช้ราคาตามเวลาจริงจากการไฟฟ้าจากการเข้าโครงการดีมานด์เรสปอนส์ก็ได้

 

               บางแหล่งพลังงานของ DG เช่น พลังงานลม, ดีเซล หรือก๊าซธรรมชาติจะสร้างไฟกระแสสลับโดยตรง และถ้ารูปคลื่นไฟฟ้าเหมาะสม และเข้าจังหวะซินโครไนซ์ (แอมพลิจูด, ความถี่ และมุมเฟส) กับรูปคลื่นไฟฟ้าของการไฟฟ้า ดังนั้น DG นั้นสามารถเชื่อมตรงเข้ากับกริดไฟฟ้า แต่เนื่องจากการไม่คงที่ของแหล่งพลังงานธรรมชาติ เช่น ลม ก็อาจเป็นเรื่องยากที่จะรักษาแหล่งพลังงานให้คงที่ส่งผลให้รูปคลื่นไฟฟ้าไม่คงที่ไปด้วย ในกรณีดังกล่าวนั้นอาจมีความจำเป็นที่ต้องจัดเก็บพลังงานไว้ชั่วคราวด้วยอุปกรณ์บรรจุพลังงาน (Energy Storage) เช่น แบตเตอรี่ และใช้อุปกรณ์อินเวอร์เตอร์ทำการแปลงไฟฟ้ากับเป็นกระแสสลับ

 

               แหล่งพลังงาน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และเซลล์เชื้อเพลิงโดยธรรมชาติแล้วจะให้ไฟฟ้ากระแสตรง ดังนั้นจึงมีความต้องการอุปกรณ์อินเวอร์เตอร์เพื่อแปลงกระแสตรงเป็นกระแสสลับพร้อมอุปกรณ์คอนโทรลเลอร์จะควบคุมจังหวะของอินเวอร์เตอร์ในการเชื่อมต่อเข้ากับกริดไฟฟ้า และสืบเนื่องจากการไม่คงที่ของพลังงานแสงอาทิตย์ที่ค่อนข้างมากโดยปกติพลังงานไฟฟ้าต้องถูกจัดเก็บชั่วคราวด้วยแบตเตอรี่ แต่ก็มี DG จำนวนหนึ่งที่ไม่ใช้แบตเตอรี่เนื่องจากมีค่าใช้จ่ายที่สูงซึ่งส่งผลต่อคุณภาพไฟฟ้าของกริดไฟฟ้า

 

               3.1 การจัดการเชื่อมต่อ DG กับกริดไฟฟ้า

 

               เพื่อความมั่นใจในความปลอดภัย และเสถียรภาพของกริดไฟฟ้า จุดเชื่อมระหว่าง กริดไฟฟ้า กับ DG ควรได้รับการมอนิเตอร์ การมอนิเตอร์จะช่วยให้มั่นใจว่า DG นั้นเข้าจังหวะกับกริดไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ อีกประการ การมอนิเตอร์และควบคุมระยะไกลเพื่อเชื่อม หรือปลด DG เมื่อมีความจำเป็นก็มีความสำคัญ การมอนิเตอร์และการควบคุมจุดเชื่อมต่อนั้นมีความจำเป็นมากสำหรับ DG ที่มีขนาดใหญ่ (ขนาดใหญ่กว่า 1 MW) ค่าวัดทางไฟฟ้าที่ถูกมอนิเตอร์ และควบคุมควรอยู่ในข้อกำหนดมาตรฐาน หนึ่งในมาตรฐานนั้นคือ มาตรฐาน GRIG 12 โดยระบุ แรงดันไฟฟ้าควรอยู่ในช่วง ±15% เช่นเดียวกับมาตรฐาน ANSI C84.1, ความถี่ไฟฟ้าควรอยู่ในช่วง ±0.5 Hz, เพาเวอร์แฟกเตอร์ควรอยู่ไม่ต่ำกว่า 0.85 ทั้งแบบนำและตาม จำนวนการเกิดแรงดันกระพริบ (Flicker) และปริมาณฮาร์โมนิกต้องอยู่ในค่าตามมาตรฐาน ในสภาวะลัดวงจร หรือ ฟอลต์ที่ทำให้ DG ต้องจ่ายกระแสฟอลต์นั้น การเชื่อมต่อระหว่าง DG และกริดไฟฟ้าต้องถูกปลดออก ดังนั้นรีเลย์ป้องกัน และเซอร์กิตเบรกเกอร์จะต้องถูกติดตั้งที่จุดเชื่อมต่อกริดไฟฟ้าเพื่อสนับสนุนการทำงานดังกล่าว

 

               การสมดุลระบบ (System Balancing) นั้นคือ การปรับสมดุลแหล่งพลังงานเพื่อให้สอดคล้องกับความผันผวนในความต้องการพลังงาน ปัจจุบันการสมดุลระบบถูกใช้เพื่อจัดการกับโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ การวัดค่าแล้วปรับสมดุลระบบไฟฟ้าควบคุมกำลังแบบรีแอกทีฟ (สำหรับการควบคุมค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์ให้ไม่ต่ำกว่า 0.85 ทั้งนำและตาม), การควบคุมแรงดันไฟฟ้า และการควบคุมความถี่ไฟฟ้า ยิ่งการติดตั้ง DG อย่างแพร่หลายและกระจัดกระจาย การควบคุมก็ควรถูกใช้เพื่อควบคุม DG ที่เชื่อมต่อกับกริดไฟฟ้าให้สนับสนุนการสมดุลระบบเช่นเดียวกัน

 

               สภาวะไอแลนดิ้งอย่างไม่ประสงค์ (Unintentional Islanding) หมายถึง กรณีที่ DG กำลังจ่ายไฟฟ้าให้โหลดในพื้นที่แต่เกิดการหลุดออกจากกริดไฟฟ้าอย่างกะทันหัน เกิดสภาวะพื้นที่จ่ายไฟฟ้าคล้ายเกาะที่ห่างไกลแผ่นดินใหญ่ สภาวะไอแลนดิ้งแบบไม่ประสงค์นั้นต้องถูกป้องกันอันเนื่องจากหัวข้อความปลอดภัยรวมทั้งเกี่ยวกับคุณภาพไฟฟ้าของกริดไฟฟ้า อย่างไรก็ตามสภาวะไอแลนดิ้งก็อาจเป็นที่ต้องการในกรณีที่เกิดไฟฟ้าดับบริเวณกว้างเพื่อป้องกัน DG ชำรุดเสียหาย หรือสร้างอันตรายในบริเวณผลิตไฟฟ้า

 

               รีเลย์ป้องกัน, เซอร์กิตเบรกเกอร์ หรือ แม้กระทั่งรีโคลสเซอร์ที่จุดเชื่อมต่อ DG นั้นก็เป็นสิ่งจำเป็นในการรักษาเสถียรภาพของกริดไฟฟ้า อุปกรณ์ IED ที่เหมาะสมควรได้รับการพิจารณารวมทั้ง CT และ VT เพื่อมอนิเตอร์จุดเชื่อมต่อกริดไฟฟ้า การสื่อสารกับระบบ DMS หรือ EMS ของการไฟฟ้า ระบบสื่อสารที่ต้องการสำหรับ DG ก็มีคล้ายคลึงกับระบบ DA พิจารณาระบบ DMS ที่ติดตั้งมาแล้วอาจจะต้องเพิ่มฟังก์ชั่นเพื่อมอนิเตอร์และควบคุม DG ได้มีประสิทธิภาพ

 

 

4. ยานพาหนะไฟฟ้า (Electric Vehicle)

 

               ปัจจุบันมีการใช้รถยนต์อยู่มากมาย ซึ่งก่อให้เกิดปัญหาทางด้านมลพิษต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นควันดำ หรือหลาย ๆ ปัจจัย เช่น ปัจจัยแรกส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกซึ่งทำให้เกิดปัญหาโลกร้อน ปัจจัยที่สองเกี่ยวกับราคาน้ำมันที่มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นในระยะยาว เนื่องจากปริมาณน้ำมันสำรองตามธรรมชาติจะหมดไปในศตวรรษนี้ จากปัจจัยที่กล่าวมา ทำให้เกิดการศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับเทคโนโลยีใหม่ เพื่อทดแทนการใช้พลังงานน้ำมันและเพื่อให้ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมลดลง ซึ่งจากการได้ศึกษายานพาหนะไฟฟ้าเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีกำลังได้รับความสนใจ

 

 

รูปที่ 33 แสดงการชาร์จ EV ณ ที่พักอาศัย

 

               การใช้ยานพาหนะไฟฟ้า หรือ EV สามารถลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้อย่างมีประสิทธิผล ถึงแม้พลังงานไฟฟ้าอาจได้จากพลังงานที่สร้างก๊าซเรือนกระจก แต่อย่างไรก็ตามสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าแล้ว จะส่งผลต่อการสร้างก๊าซเรือนกระจกน้อยกว่ารถยนต์ที่ใช้หลักการสันดาปภายในมาก อีกประการหนึ่งยานพาหนะที่วิ่งโดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้าอาจจะใช้ไฟฟ้าจากแหล่งพลังสะอาด ดังนั้น EV มีประโยชน์ต่อการลดปริมาณก๊าซเรือนกระจกทั้งทางตรงและทางอ้อม ซึ่งก็เป็นเป้าหลักของระบบสมาร์ทกริด

 

 

รูปที่ 34 แสดงสถานี EV ในประเทศไทย

 

               เน้น EV ที่ใช้พลังงานจากกริด หรือ เรียกว่า ยานพาหนะแบบปลั๊กอิน (Plug-in Vehicle) แต่ปัจจุบันยานพาหนะแบบปลั๊กอินก็อาจจะใช้น้ำมัน หรือก๊าซธรรมชาติ หรือแม้กระทั่งเซลล์เชื่อเพลิงร่วมด้วย ซึ่งบางครั้งอาจเรียกอีกอย่างว่า ยานพาหนะแบบปลั๊กอินไฮบริด (Plug-in Hybrid Vehicle) โดยปกติ EV สำหรับสมาร์ทกริดจะมุ่งเน้นไปยังรถยนต์ที่มีแบตเตอรี่ แต่สำหรับยานพาหนะที่ใช้ไฟฟ้าจากกริด หรือ ขนส่งมวลชนที่ใช้ไฟฟ้าตรงโดยไม่มีแบตเตอรี่ก็มักจะไม่พิจารณาว่าเป็น EV สำหรับสมาร์ทกริดอย่างเต็มที่ เนื่องจากสำหรับสมาร์ทกริดแล้ว EV สามารถถูกพิจารณาเป็นอุปกรณ์บรรจุพลังงานไฟฟ้าแบบกระจายตัว (DS: Distributed Storage) ทั่วระบบจ่ายไฟฟ้า เนื่องจาก EV สามารถใช้ไฟฟ้าที่ถูกชาร์จบรรจุไว้ในแบตเตอรี่รถยนต์มาจ่ายคืนเข้าสู่กริดไฟฟ้า ดังนั้นเมื่อปลั๊กเชื่อม EV เข้ากับกริด (ผ่านปลั๊กไฟฟ้าบ้าน, หรือ สถานี EV เช่นที่จอดรถสาธารณะ) EV สามารถดึงพลังงานจากกริดไฟฟ้าเข้ามาเก็บที่แบตเตอรี่รถ หรือ เรียกว่าทางเทคนิคว่า กริดทูเวฮิเคิล (Grid-Vehicle) และขึ้นอยู่กับสัญญาการซื้อขายไฟฟ้าที่ทำการไฟฟ้า แบตเตอรี่ก็อาจถูกดิสชาร์จเข้าสู่กริด หรือ อีกอย่างว่า เวฮิเคิลทูกริด (Vehicle-Grid) ในลักษณะเดียวกันกับการซื้อขายไฟฟ้าด้วย DS ดังนั้นเจ้าของ EV สามารถชาร์จแบตเตอรี่รถเมื่อค่าไฟฟ้าราคาต่ำ (ราคาค่าไฟที่ต่ำจะถูกเสนอให้ลูกค้าโดยการไฟฟ้าเมื่ออยู่ในชั่วโมงที่ไม่ใช่พีกโหลด) พลังงานที่ไม่ได้ใช้จากแบตเตอรี่รถก็สามารถถูกดิสชาร์จเข้าสู่กริดในชั่วโมงที่พีกโหลด ดังนั้นเจ้าของ EV จะได้กำไรจากราคาค่าไฟฟ้าที่สูงในช่วงพีกโหลด โดยการไฟฟ้าจะได้ประโยชน์จากการเพิ่มความสามารถในการจัดการในช่วงพีกโหลด และลดปริมาณพลังงานสูญเสียในระบบส่ง และจำหน่ายจากการจ่ายพลังงานจากโรงไฟฟ้าที่มักมีระยะทางไกล

 

 

 

รูปที่ 35 Vehicle-Grid

 

 

 

 

เอกสารอ้างอิง

1. K. Budka, J.Deshpande, T.Doumi, M. Madden, T. Mew: Communication Network Architecture and design principles for Smart Grid, Bell Labs Tech., 2010
2. J. Fulcher, An Introduction to Microcomputer Systems: Architecture and Interfacing. Addison-Wesley, Sydney,1989
3. S. Mackay, E. Wright, D.Reynders and .J Park, Practical Industrial Data Network: Design, Installation and Troubleshooting. IDC Technologies, Perth,2004
4. International Electrotechnical Commission. IEC60870-5 Telecontrol equipment and systems. Part 5: Transmission protocols
5. K. Brand, V.Lohmann, and W.Wimmer, “Substation Automation Handbook”, Utility Automation Consulting Lohmann, Bremgaten, Switzerland, 2003.
6. Natural Resources Defense Council: Renewable Energy for America, NRDC