ระบบกักเก็บพลังงานเคมีไฟฟ้า เพื่อความมั่นคง

ระบบกักเก็บพลังงานเคมีไฟฟ้า (Electrochemical Energy Storage) เป็นเทคโนโลยีที่จำเป็นและสำคัญสำหรับการใช้พลังงานจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน ไม่ว่าจะเป็น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม เนื่องจากแหล่งพลังงานเหล่านี้ไม่สามารถให้พลังงานได้ต่อเนื่อง หรือในยานยนต์ไฟฟ้า (Electric Vehicle) เช่น รถยนต์ไฟฟ้า เรือไฟฟ้า เป็นต้น จึงจำเป็นต้องมีระบบกักเก็บพลังงานที่มีประสิทธิภาพสูง ขนาดเล็กและ น้ำหนักเบา และราคาไม่แพง เพื่อเป็นแหล่งจ่ายพลังงานไฟฟ้าให้แก่อุปกรณ์เหล่านี้

ถึงแม้ว่าเทคโนโลยีระบบกักเก็บพลังงานเคมีไฟฟ้า ไม่ว่าจะเป็น แบตเตอรี่ชนิดต่างๆ ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ตะกั่วกรด แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เป็นต้น จะมีการพัฒนาก้าวหน้าไปมาก มีความสามารถในการเก็บประจุไฟฟ้าได้สูงขึ้น และมีราคามี่ต่ำลงมากก็ตาม ก็ยังถือว่ามีราคาแพงอยู่ จึงจำเป็นต้องมีการช่วยเหลือจากภาครัฐ เช่น การจูงใจทางภาษี การให้ผลตอบแทนเพิ่มเติม ในการช่วยส่งเสริมให้เกิดการใช้งานอย่างแพร่หลายและคุ้มค่าต่อการลงทุน

แต่อย่างไรก็ตามตลาดของระบบกักเก็บพลังงานแบบเคมีไฟฟ้ายังคงมีแนวโน้มที่จะเติบโตสูงอย่างต่อเนื่องต่อไปอีก 10-20 ปีข้างหน้า ล่าสุดรายงานวิเคราะห์ข้อมูลด้านตลาดของระบบกักเก็บพลังงานทั่วโลก จาก บริษัท Lux Research ที่เพิ่งเผยแพร่ในปี 2019 ที่ผ่านมา พบว่า ขนาดตลาดของระบบกักเก็บพลังงานทุกชนิดทั่วโลกในปี ค.ศ.2035 หรือในอีก 15 ปีข้างหน้า จะมีมูลค่าสูงถึง 546,000 ล้านเหรียญสหรัฐ ต่อปี หรือประมาณ 17.5 ล้านล้านบาทต่อปี เพิ่มขึ้นจากปัจจุบันที่มีมูลค่า1.6 ล้านล้านบาท หรือเพิ่มขึ้นประมาณ 10 เท่าตัว และจะมีความต้องการใช้พลังงานสูงถึง 3,046 GWh เพิ่มขึ้นจากปัจจุบันที่มีความต้องการเพียง 200 GWh คิดเป็นการเพิ่มขึ้นถึง 15 เท่าตัว

ยานยนต์ไฟฟ้ายังคงเป็นตลาดความต้องการหลักในการใช้แบตเตอรี่ โดยจะมีสัดส่วนรายได้สูงถึงร้อยละ 74 และความต้องการสูงถึงร้อยละ 91 จะเกิดเป็นยุคเฟื่องฟูของอุตสาหกรรมพลังงานหมุนเวียนและระบบกักเก็บพลังงานถึงแม้ปัจจุบันจะเรียกว่าเป็นเพียงยุคเริ่มต้น แต่ต่อไประบบกักเก็บพลังงานจะถูกนำไปใช้แพร่หลายใน 3 ด้านหลักๆ ได้แก่ แบตเตอรี่สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พกพา ไม่ว่าจะเป็น คอมพิวเตอร์พกพา โทรศัพท์มือถือ และโดรน เป็นต้น ซึ่งจะเป็นตลาดที่อิ่มตัว มีโอกาสในการเติบโตน้อย แบตเตอรี่สำหรับยานยนต์ไฟฟ้า ซึ่งยังคงเติบโตต่อเนื่องและกำลังจะเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมผลิตรถยนต์ไปอย่างสิ้นเชิง บริษัทผู้ผลิตรถยนต์แบบสันดาบภายในที่ใช้น้ำมันต่างก็แห่กันมาผลิตรถยนต์ไฟฟ้ากันมากขึ้นเพื่อครอบครองตลาดยานยนต์ไฟฟ้าทั่วโลก และแบตเตอรี่สำหรับสำรองไฟฟ้าในระบบกริด ซึ่งต้องการแบตเตอรี่เพื่อกักเก็บพลังงานที่ได้จากพลังงานหมุนเวียนสะอาดมากขึ้น เช่น ได้รับจากเซลล์แสงอาทิตย์และกังหันลม ซึ่งมีความไม่ต่อเนื่องและความไม่แน่นอนสูง

แต่อย่างไรก็ตาม ตลาดการใช้งานด้านนี้ยังต้องเสี่ยงกับความไม่แน่นอนของระเบียบกฎเกณฑ์ของแต่ละประเทศ ในประเทศไทย ระบบกักเก็บพลังงานก็เพิ่งถูกนำมาใช้งานโดยเป็นโครงการระบบแบตเตอรี่ 5 โครงการ ขนาดรวม 4 MWh กำลังติดตั้งรวมเพียง 1.4 MW โดยเน้นการติดตั้งเพื่อสำรองไฟฟ้าฉุกเฉินในยามที่สถานีไฟฟ้ามีปัญหา

ภาพ:ดร.อดิสร เตือนตรานนท์

ตัวอย่างเช่น โครงการสถานีไฟฟ้าแรงสูงชัยบาดาล โครงการสถานีไฟฟ้าแรงสูงบำเน็จณรงค์ หรือใช้เป็นแหล่งกักเก็บพลังงานของพลังงานหมุนเวียนที่ติดตั้งบนพื้นที่ห่างไกล โดยใช้งานในระบบโครงข่ายไฟฟ้าขนาดเล็ก หรือ ไมโครกริด เช่น โครงการไมโครกริดแม่สะเรียง โครงการขุนแปะไมโครกริด โครงการไมโครกริดเกาะจิก เป็นต้น ดังนั้น เรายังคงต้องอาศัยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีเพื่อทำให้แบตเตอรี่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น และต้นทุนของแบตเตอรี่ถูกลง เพื่อเสริมสร้างความมั่นคงทางพลังงานให้แก่ประเทศไทยของเรา

*ดร.อดิสร เตือนตรานนท์ ศูนย์เทคโนโลยีเพื่อความมั่นคงของประเทศและการประยุกต์เชิงพาณิชย์ สวทช., เมธีวิจัยอาวุโส สกว., สมาคมวิจัยวัสดุประเทศไทย