การบริหารจัดการพลังงานทดแทนให้มีความเสถียร Firm Renewable Energy กรณีศึกษา Energy Self-Suff icient Village Feldheim


ผู้เขียนขอเล่าประสบการณ์ที่มีโอกาสไปศึกษาดูงาน Energy Self-Sufficient Village Feldheim โดยผู้จัด the Renewables Academy (RENAC) AG ภายใต้โครงการ “Green Energy and Climate Finance – Delegation Tour and B2B Meetings in Germany” สนับสนุนทุนโดย the German Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety (BMU) ภายใต้ the German International Climate Initiative (IKI) ระหว่างวันที่ 8-16 กันยายน พ.ศ. 2561 มาเล่าสู่กันฟัง

Power Systems

นโยบายด้านพลังงานของประเทศเยอรมนี German Renewable Energy Sources Act (Erneuerbare-Energien-Gesetz : EEG) ให้การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนเข้าสู่ระบบไฟฟ้าเป็นลำดับแรก ซึ่งประเทศเยอรมนีเป็นประเทศที่มีการพัฒนาและทดลองเพื่อการบริหารจัดการพลังงานทดแทนให้มีความเสถียร (Firm Renewable Energy) เนื่องจากพลังงานทดแทนนั้นถือว่าเป็นพลังงานที่ไม่เสถียร (Non-Firm) อาทิ พลังงานแสงอาทิตย์ หรือพลังงานลม ซึ่งแสงอาทิตย์มีความไม่เสถียร แปรผันตาม สภาพภูมิอากาศและฤดูกาล พลังงานน้ำแปรผันตามปริมาณฝน หรือพลังงาน ชีวมวลแปรผันตามผลผลิตทางการเกษตร พลังงานทดแทนจึงยังไม่สามารถนำมาทดแทนพลังงานฟอสซิลได้ทั้งหมด ดังนั้น เพื่อที่จะรองรับการเป็น เชื้อเพลิงในการผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ตลอดเวลา จึงมีแนวทางบริหารจัดการ พลังงานทดแทนให้มีความเสถียรมากขึ้น โดยมีทั้งรูปแบบ โครงการผสมผสาน พลังงานทดแทนและพลังงานฟอสซิล ได้แก่ โครงการผสมผสานพลังงาน แสงอาทิตย์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล (PV-Diesel-Hybrid System) และ นำอุปกรณ์ควบคุมอัตโนมัติ ระบบไอทีและระบบสารสนเทศที่ทันสมัยเข้ามาใช้ ในการพยากรณ์ ควบคุม สั่งการและบริหารจัดการเดินเครื่องจักรและระบบ ได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

PV

PV

 

PV

AGPV-Diesel Hybrid System © Renewables Academy (RENAC) AG

และอีกรูปแบบที่ดำเนินการเป็น ต้นแบบการบริหารจัดการพลังงาน ทดแทนให้มีความเสถียร คือ Germany’s First Energy Self-Sufficient Village เป็นโครงการที่ริเริ่มโดย Energiequelle GmbH สหกรณ์การเกษตร และคนในชุมชน หมู่บ้าน Feldheim เป็นโครงการที่มีการผสมผสานพลังงาน หมุนเวียนหลายประเภทเข้าด้วยกัน ประกอบด้วย พลังงานลม พลังงาน แสงอาทิตย์ พลังงานชีวมวล และพลังงานก๊าซชีวภาพ รวมถึงเทคโนโลยีระบบ กักเก็บพลังงาน ที่นี่เมื่อไม่มีแดด ไม่มีลม ก็จะสร้างความเชื่อมโยงให้สามารถ นำพลังงานจากชีวมวลและพลังงานจากก๊าซชีวภาพมาเสริมเป็นเชื้อเพลิง ทดแทน Feldheim เป็นต้นแบบของเมืองที่มีการพึ่งพาพลังงานที่ผลิตขึ้นจาก หมู่บ้านตนเอง โดยมีแหล่งผลิตพลังงานไฟฟ้าและพลังงานความร้อนที่ชุมชน เป็นผู้จัดหาพลังงานทดแทนในท้องถิ่น ซึ่งเป็นแนวคิดที่เรียกว่า “Hybrid” ที่จะทำให้พลังงานทดแทนสามารถทดแทนพลังงานดั้งเดิมได้ หมู่บ้านนี้ แสดงให้เห็นถึงรูปแบบการเปลี่ยนแปลงพลังงานสำหรับชุมชนขนาดเล็กมีประชากร 130 คน ประกอบด้วย บ้านพักอาศัย การทำเกษตรกรรมอุตสาหกรรม ชุมชน ที่ทำการชุมชน และเป็นตัวอย่างของการรวมระบบพลังงานชุมชนเข้าด้วยกัน

Feldheim
Feldheim : Wind Farm/ Electricity Grid/ Biogas Plant/ Heating Grid/ Woodchip Heating Plant/Heating Distribution Center/Battery Storage

โรงงานผลิตความร้อนจากไม้สับ (Biomass) สำหรับสำรอง ในฤดูหนาว ระบบกักเก็บพลังงาน (Battery Storage) ชนิด Lithium-ion ขนาด 10 MW โดยโครงการเชื่อมโยงกับระบบไฟฟ้า On Gid และมีระบบ District Heating Grid ศูนย์กระจายพลังงานความร้อนใน ส่วนของระบบกักเก็บพลังงานที่สร้างความยืดหยุ่นให้ระบบไฟฟ้า มูลค่าการลงทุน 12.5 ล้านยูโร และได้รับเงินสนับสนุนจากกองทุน RENplus Programme 40%

Wind Farm จำนวน 55 กังหันลม ขนาด 123 MW ผลิตไฟฟ้า 250 ล้านกิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อปี
Wind Farm จำนวน 55 กังหันลม ขนาด 123 MW ผลิตไฟฟ้า 250 ล้านกิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อปี
โรงไฟฟ้าจากก๊าซชีวภาพ (Biogas) จากฟาร์มหมูและวัว ข้าวไรย์และข้าวโพด ขนาด 526 กิโลวัตต์ ผลิตพลังงานไฟฟ้า 4.15 ล้านกิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อปี และพลังงานความร้อนเทียบเท่า 2.275 ล้านกิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อปี
โรงไฟฟ้าจากก๊าซชีวภาพ (Biogas) จากฟาร์มหมูและวัว ข้าวไรย์และข้าวโพด ขนาด 526 กิโลวัตต์ ผลิตพลังงานไฟฟ้า 4.15 ล้านกิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อปี และพลังงานความร้อนเทียบเท่า 2.275 ล้านกิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อปี

สำหรับประเทศไทย การส่งเสริมการใช้พลังงานทดแทนด้วยการเพิ่มสัดส่วนการใช้พลังงานทดแทนในแผน AEDP 2018 ควรทำควบคู่กับการสนับสนุนชุมชน ประชาชน ให้สามารถสร้างรายได้และการพัฒนาคุณภาพชีวิตด้วยเทคโนโลยีพลังงานที่เหมาะสม ท้ายที่สุดคือการสร้างความยั่งยืนโดยนำเทคโนโลยีระบบสมาร์ทไมโครกริด (Smart Micro Grid) และระบบสมาร์ทกริด (Smart Grid) เข้ามาช่วยเสริมความมั่นคงของระบบไฟฟ้า ทำให้ระบบโครงข่ายไฟฟ้า เกิดประสิทธิภาพและเป็นระบบไฟฟ้าสมัยใหม่ที่ครบวงจร (Grid Modernization) ระบบผลิตกำลังไฟฟ้าของประเทศไทยจะเปลี่ยนผ่านสู่อนาคต ที่จะมีระบบไมโครกริด (Micro Grid) ตามชุมชน หมู่บ้าน ตำบล อำเภอ กระจายตามจังหวัด และหลายๆ จังหวัด โดยที่ชุมชนหรือหมู่บ้านจะรวมตัวกันจัดตั้งระบบผลิตกำลังไฟฟ้าของตนเอง ไม่ว่าจะเป็นระบบผลิตพลังงานไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ PV พลังงานลม โรงไฟฟ้าจากชีวมวล โรงไฟฟ้าจากก๊าซชีวภาพ การติดตั้ง ระบบกักเก็บพลังงาน (Battery Storage) เหมือนกับที่ Feldheim : Germany’s Renewable Village

นรินพร มาลาศรี
นรินพร มาลาศรี

กล่าวโดยสรุป ชุมชนพลังงานทดแทนของ Feldheim สามารถจัดหาพลังงานไฟฟ้าและ ความร้อนสำหรับผู้อยู่อาศัยในท้องถิ่นทั้งหมด เป็นสถานที่ที่สำคัญด้านการท่องเที่ยวและ เศรษฐกิจที่อยู่บนพื้นฐานของเทคโนโลยีพลังงาน ทดแทนและเป็นชุมชนตัวอย่าง การจัดหาเงินทุน สำหรับพลังงานทดแทนของ Feldheim มาจาก ความพยายามร่วมกันของผู้ใช้พลังงานใน ท้องถิ่น เทศบาลและผู้ให้บริการสาธารณูปโภค ท้องถิ่น โดยได้รับการสนับสนุนเพิ่มเติมจากรัฐบาล ระดับภูมิภาคและเงินทุนจากสหภาพยุโรป มีความคุ้มทุน คนในหมู่บ้านไม่มีปัญหาการว่างงานเนื่องจากส่วนใหญ่ทำงานให้กับภาคพลังงานทดแทนของหมู่บ้าน นอกจากนี้ ชุมชนยังได้จัดตั้งศูนย์ข้อมูลและฝึกอบรมด้านพลังงานทดแทน นี่คือตัวอย่างการพัฒนาพลังงาน ที่ตอบรับนโยบายรัฐ เพื่อให้ประเทศสามารถเดินหน้ามีความมั่งคั่งด้านเศรษฐกิจ และมีความมั่นคงเรื่องพลังงานอย่างยั่งยืน


Source: นิตยสาร Green Network – ผู้เขียน นรินพร มาลาศรี