แบตเตอรี่เสมือน รักษาสมดุลพลังงานโครงข่ายไฟฟ้า

หลายท่านอ่านหัวข้อเรื่องที่ผมจะเล่าให้ฟังในวันนี้แล้วคงจะงุนงงกับเทคโนโลยีที่ผมกำลังจะพูดถึงนั่นคือ “Virtual Battery” หรือ แบตเตอรี่เสมือน แล้วมันแปลว่า ไม่ต้องมีแหล่งกักเก็บพลังงานจริงๆ หรือ?

ปัจจุบันระบบโครงข่ายพลังงาน (Power grid) ต้องการความสมดุลระหว่างพลังงานที่ใช้ไปและพลังงานที่ผลิตได้ เพราะถ้ามีอย่างใดอย่างหนึ่งมากกว่า ก็อาจจะเกิดเหตุการณ์ไฟฟ้าดับทั้งโครงข่าย หรือที่เรียกว่า Blackout ซึ่งโดยปกติโรงงานผลิตไฟฟ้าต้องให้กังหันเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุนตลอดเวลาเพื่อชดเชยพลังงานอย่างทันท่วงทีเมื่อเกิดภาวะความไม่สมดุลของพลังงานที่อาจเกิดขึ้นเป็นสาเหตุให้เกิดมลภาวะและสิ้นเปลือง ดังนั้น การมีแหล่งกักเก็บพลังงานอย่างเช่น แบตเตอรี่ จึงมีความจำเป็นและเป็นอีกทางเลือกของการแก้ปัญหาความไม่สมดุลของพลังงานในโครงข่าย แต่การลงทุนในระบบกักเก็บพลังงานในปัจจุบันก็ยังเป็นการลงทุนที่แพงเกินไป แพงมากกว่าผลิตพลังงานไฟฟ้าเสียอีก

แต่จากการวิจัยล่าสุดจาก MIT พบว่ามีความเป็นไปได้กับแนวคิดที่จะใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านประเภทเครื่องปรับอากาศ (Heat, Ventilation and Air Conditioning หรือ HVAC) รวมทั้งรถยนต์ไฟฟ้าที่เชื่อมต่ออยู่กับโครงข่ายไฟฟ้า ทำหน้าที่สำรองพลังงานแทนแบตเตอรี่ ถ้ามีซอฟต์แวร์ที่ฉลาด อาจจะใช้เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ หรือ Artificial Intelligence (AI) มาบริหารจัดการโครงข่ายไฟฟ้า เข้าใจถึงอัตราการเก็บประจุและการคายประจุของเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมดในโครงข่ายไฟฟ้า

ตัวอย่างเช่น ถ้าอาคารหรือโรงงานขนาดใหญ่แห่งหนึ่งมีอุปกรณ์ควบคุมอุณหภูมิฉลาด (Smart Thermostat) เราสามารถควบคุมอุณหภูมิเครื่องปรับอากาศให้ขึ้นหรือลงเพียงครึ่งองศาเซลเซียส ก็สามารถทำหน้าที่เหมือนแบตเตอรี่ที่ทำหน้าที่เก็บพลังงานหรือคายพลังงาน โดยที่ไม่ทำให้ผู้ที่อาศัยอยู่ในอาคารรู้สึกความเปลี่ยนแปลง เช่นเดียวกันกับรถยนต์ไฟฟ้าที่กำลังเสียบชาร์จไฟฟ้าจากโครงข่ายไฟฟ้า ถ้าเรามีอุปกรณ์ชาร์จไฟฟ้าแบบฉลาด หรือสถานีอัดประจุแบบฉลาด เราก็สามารถควบคุมอัตราการชาร์จให้ช้าหรือเร็ว ซึ่งก็เปรียบเสมือนการที่แบตเตอรี่สามารถคอยสมดุลโครงข่ายไฟฟ้านั่นเอง โดยที่อัตราการอัดประจุก็ขึ้นอยู่กับความจุของแบตเตอรี่ของรถยนต์ไฟฟ้าทั้งหมดที่มีอยู่ในโครงข่ายไฟฟ้า

ทั้งหมดนี้กุญแจสำคัญคือ ต้องใช้ปัญญาประดิษฐ์คอยสมดุลระหว่างความจุของแบตเตอรี่เสมือน และอัตราการอัดและคายประจุ เพื่อรักษาสมดุลของพลังงานในโครงข่ายไฟฟ้านั่นเอง แนวคิดนี้ทำให้ลดการพึ่งพาระบบกักเก็บพลังงานและการสร้างโรงไฟฟ้าเพื่อเป็นระบบสำรองไฟฟ้าแก่ระบบโครงข่ายไฟฟ้า และเมื่อระบบโครงข่ายไฟฟ้ามีแหล่งกำเนิดไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน ซึ่งมีความไม่สม่ำเสมอของการผลิตพลังงาน จึงยิ่งต้องการแบตเตอรี่เสมือนมาช่วยรักษาสมดุลของโครงข่ายพลังงานไฟฟ้า

ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ในปัจจุบันหวังว่าแนวคิดนี้จะถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในเวลาอันใกล้นี้อย่างแน่นอน

*บทความโดย ดร.อดิสร เตือนตรานนท์
ที่ปรึกษา สำนักงานคณะกรรมการนโยบายวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและนวัตกรรมแห่งชาติ
ผู้อำนวยการ ศูนย์นวัตกรรมการพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์และอิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์ เนคเทค