“เทรนด์ 10 อันดับแรกของอุตสาหกรรม พลังงานแสงอาทิตย์ ที่มุ่งหน้าเข้าสู่โลกอัจฉริยะสีเขียวในอนาคตอันใกล้ ที่หวังว่าผู้คนจะร่วมมือกันเพื่อบรรลุเป้าหมายความเป็นกลางทางคาร์บอน สร้างอนาคตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและดีกว่าเดิม
นับจากนี้เป็นตันไป เราพบว่าสถานการณ์ของการผลิตและการใช้พลังงานจะเปลี่ยนรูปโฉมไป สัดส่วนพลังงานหมุนเวียนได้เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้อุตสาหกรรม พลังงานแสงอาทิตย์ เติบโตอย่างรวดเร็ว
อย่างไรก็ตาม อุตสาหกรรมยังคงเผชิญกับความท้าทายมากมายไม่ว่าจะ เป็นวิธีการลดต้นทุนการผลิตไฟฟ้าตลอดอายุการใช้งาน (Levelized cost of energy: LCOE), วิธีปรับปรุงประสิทธิภาพการดำเนินงานและการบำรุงรักษา, วิธีการรักษาเสถียรภาพของกริดไฟฟ้าขณะที่มีปริมาณพลังงานหมุนเวียนไหลเข้ามามากขึ้น และวิธีรับประกันความปลอดภัยของระบบอย่างครอบคลุม
ในการประชุม 10 สุดยอดเทรนด์ระดับโลกด้านเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ ในหัวข้อ ดันพลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานหลัก (Accelerating Solar as a Major Energy Source) ที่จัดหัวเว่ย มีการแชร์ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับ แนวโน้มทิศทางของอุตสาหกรรม พลังงานแสงอาทิตย์ อัจฉริยะ 10 ข้อ โดยรวบรวมจากมุมมองการทำงานร่วมกันในหลากหลายสถานการณ์ การเปลี่ยนแปลงดิจิทัล และความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้น
เฉิน กั้วกวง ประธานกลุ่มธุรกิจพลังงานแสงอาทิตย์และระบบกักเก็บพลังงานของ หัวเว่ย กล่าวว่า “เมื่ออุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์เติบโตอย่างรวดเร็ว ความท้าทายเหล่านี้ยังนำมาซึ่งโอกาส ในฐานะองค์กรที่มองไปข้างหน้า หัวเว่ยมีความจริงจังที่จะแบ่งปันข้อมูลเชิงลึกและความคิดร่วมกับพันธมิตรของเรา ตลอดจนองค์กรและบุคคลที่มีความสนใจในการพัฒนาที่ยังยืนและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม”
เทรนด์ที่ 1 เครื่องกำเนิดพลังงานแสงอาทิตย์และระบบกักเก็บพลังงาน
ขณะที่ปริมาณพลังงานหมุนเวียนถูกป้อนเข้าสู่กริดไฟฟ้ามากขึ้น ปัญหาทางเทคนิคที่ซับซ้อนต่างๆ สามารถเกิดขึ้นทั้งในแง่ของความเสถียรของระบบ ความสมดุลของพลังงาน และคุณภาพไฟฟ้า
ด้วยเหตุนี้ จึงจำเป็นต้องมีโหมดการควบคุมแบบใหม่ เพื่อเพิ่มความสามารถในการควบคุมพลังงานแบบแอ็กทีฟ/รีแอ็กทีฟ และความสามารถในการตอบสนอง และลดความผันผวนของความถี่และแรงดันไฟฟ้า ด้วยการผสานรวมพลังงานแสงอาทิตย์และระบบกักเก็บพลังงาน รวมถึงเทคโนโลยีการสร้างกริด
เราจะสามารถสร้าง เครื่องกำเนิดพลังงานแสงอาทิตย์และระบบกักเก็บพลังงานอัจฉริยะ ที่ใช้การควบคุมแหล่งจ่ายแรงดันแทนการควบคุมแหล่งจ่ายกระแสไฟในปัจจุบัน รองรับแรงเฉื่อยได้อย่างแข็งแกร่ง ให้เสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าชั่วคราว และมอบความสามารถในการทนต่อสภาวะแรงดันต่ำชั่วขณะ
สิ่งนี้จะเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์จากตัวติดตามกริดเป็นตัวสร้างกริด ซึ่งจะช่วยเพิ่มการจ่ายพลังงานแสงอาทิตย์
เทรนด์ที่ 2 ความหนาแน่นและความน่าเชื่อถือสูง
พลังงานสูงและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ในโรงงานพลังงานแสงอาทิตย์จะกลายมาเป็นเทรนด์หลัก ยกตัวอย่างเช่น อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ในปัจจุบัน แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงของอินเวอร์เตอร์จะเพิ่มขึ้นจาก 1100 โวลต์เป็น 1500 โวลต์
การใช้วัสดุใหม่ๆ เช่น ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC) และแกลเลียมไนไตรด์ (GaN) รวมถึงการผสานรวมอย่างสมบูรณ์ของระบบดิจิทัล เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลัง และเทคโนโลยีการจัดการความร้อน คาดว่าจะส่งผลให้ความหนาแน่นพลังงานของอินเวอร์เตอร์เพิ่มขึ้นราว 50% ในอีก 5 ปีข้างหน้า และจะรักษาความน่าเชื่อถือในระดับสูงไว้ได้
เทรนด์ที่ 3 อิเล็กทรอนิกส์กำลังระดับโมดูล (MLPE)
การใช้ เซลล์แสงอาทิตย์ ได้รับแรงหนุนจากนโยบายอุตสาหกรรมและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี โดยมีการพัฒนาอย่างแข็งแกร่งในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เรากำลังเผชิญกับความท้าทายต่างๆ เช่นการปรับปรุงการใช้ทรัพยากรบนหลังคา นำมาซึ่งผลผลิตด้านพลังงานที่สูงขึ้น และวิธีรับประกันความปลอดภัยของระบบเซลล์แสงอาทิตย์และระบบกักเก็บพลังงาน ทำให้จำเป็นต้องมีการจัดการที่ละเอียดยิ่งขึ้น
ในระบบเซลล์แสงอาทิตย์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังระดับโมดูล (MLPE) คืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง ที่สามารถควบคุมอย่างได้ละเอียดบนโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ตั้งแต่หนึ่งโมดูลหรือมากกว่า ไม่ว่าจะเป็นไมโครอินเวอร์เตอร์ ตัวปรับกำลังไฟฟ้า และตัวตัดการเชื่อมต่อ
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังระดับโมดูลนำเสนอคุณค่าที่ไม่เหมือนใคร เช่น การผลิตไฟฟ้าระดับโมดูล การตรวจสอบ และการปิดเครื่องอย่างปลอดภัย ระบบเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีความปลอดภัยและชาญฉลาดมากขึ้น คาดว่าจะทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังระดับโมดูลมีอัตราการเจาะตลาดสูงถึง 20% ถึง 30% ภายในปี 2570 ในตลาดเซลล์แสงอาทิตย์แบบกระจาย
เทรนด์ที่ 4 การกักเก็บพลังงานแบบสตริง
เมื่อเปรียบเทียบกับโซลูชันระบบกักเก็บพลังงานแบบรวมศูนย์แบบดั้งเดิมแล้ว โซลูชันกักเก็บพลังงานแบบสตริงใช้สถาปัตยกรรมแบบกระจายและการออกแบบในลักษณะแยกส่วน อาศัยเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมและการจัดการอัจฉริยะแบบดิจิทัล
เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานที่ระดับแบตเตอรี่และควบคุมพลังงานที่ระดับแร็ก ส่งผลให้มีการปล่อยพลังงานมากขึ้น คุ้มค่าการลงทุน สร้างระบบปฏิบัติการและการซ่อมบำรุงที่เรียบง่าย ตลอดจนความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือตลอดวงจรชีวิตของระบบกักเก็บพลังงาน
ในปี 2565 ในโครงการระบบกักเก็บพลังงานขนาด 200 เมกะวัตต์/200 เมกะวัตต์ชั่วโมงในสิงคโปร์ เพื่อควบคุมความถี่และใช้เป็นกำลังการผลิตสำรองพร้อมจ่าย และเป็นโครงการระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ที่ใหญ่ที่สุดในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ระบบกักเก็บพลังงานแบบสตริงอัจฉริยะนี้ใช้การจัดการการเก็บและคายประจุที่มีความล้ำหน้า
เพื่อให้ได้เอาต์พุตที่คงที่เป็นเวลานานขึ้น และมอบประโยชน์ในการควบคุมความถี่ นอกจากนี้ ฟังก์ชันการปรับสถานะพลังงานแบตเตอรี่ (SOC) อัตโนมัติที่ระดับแพ็กแบตเตอรี่ยังช่วยลดต้นทุนแรงงาน ยกระดับประสิทธิภาพการปฏิบัติงาน และการซ่อมบำรุงอย่างมาก
เทรนด์ที่ 5 การจัดการที่ละเอียดระดับเซลล์
ในทำนองเดียวกับระบบเซลล์แสงอาทิตย์ที่เปลี่ยนไปใช้อิเล็กทรอนิกส์กำลังระดับโมดูล ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ลิเธียมก็เตรียมที่จะพัฒนาไปสู่ระดับการจัดการที่เล็กลง การจัดการที่ละเอียดอ่อนในระดับเซลล์แบตเตอรี่เท่านั้นที่จะสามารถรับมือกับปัญหาด้านประสิทธิภาพและความปลอดภัยได้ดีกว่า
ปัจจุบัน ระบบการจัดการแบตเตอรี่ (BMS) แบบดั้งเดิม สามารถสรุปและวิเคราะห์ข้อมูลได้อย่างจำกัดเท่านั้น และแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะตรวจจับข้อผิดพลาดและแจ้งเตือนในระยะเริ่มต้น
ด้วยเหตุนี้ ระบบการจัดการแบตเตอรี่จึงจำเป็นต้องมีความไว ชาญฉลาด และคาดการณ์ได้มากขึ้น สิ่งเหล่านี้ขึ้นอยู่กับการรวบรวม การคำนวณ และการประมวลผลข้อมูลจำนวนมาก รวมถึงเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์เพื่อค้นหาโหมดการทำงานที่เหมาะสมที่สุดและสามารถคาดการณ์ต่างๆ ได้
เทรนด์ที่ 6 การบูรณาการของเซลล์แสงอาทิตย์ ระบบกักเก็บพลังงาน และกริด
ในด้านการผลิตไฟฟ้า เราได้เห็นแนวทางปฏิบัติมากขึ้นในการสร้างฐานพลังงานสะอาดด้วยเซลล์แสงอาทิตย์และระบบกักเก็บพลังงาน ที่จ่ายไฟฟ้าให้กับโหลดกลางผ่านสายส่งไฟฟ้าแรงดันสูงพิเศษ ส่วนในด้านการใช้พลังงาน โรงไฟฟ้าเสมือน (VPP) ได้รับความนิยมมากขึ้นในหลายประเทศ
รวมไว้ซึ่งระบบเซลล์แสงอาทิตย์แบบกระจายขนาดใหญ่ ระบบกักเก็บพลังงาน และโหลดที่สามารถควบคุมได้ และใช้การจัดตารางเวลาที่ยืดหยุ่นร่วมกับหน่วยผลิตไฟฟ้าและหน่วยจัดเก็บ เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด เป็นต้น
ดังนั้น การสร้างระบบพลังงานที่เสถียรซึ่งผสานรวมระหว่างเซลล์แสงอาทิตย์ ระบบกักเก็บพลังงาน และกริด เพื่อรองรับการจ่ายพลังงานแสงอาทิตย์และการป้อนเข้าสู่กริด จะกลายเป็นมาตรการหลักในการรับประกันความมั่นคงด้านพลังงาน เราสามารถผสานรวมเทคโนโลยีดิจิทัล อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง และเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานเพื่อให้เกิดการเสริมพลังงานที่หลากหลาย
โรงไฟฟ้าเสมือนสามารถจัดการ ดำเนินการ และแลกเปลี่ยนพลังงานของระบบเซลล์แสงอาทิตย์และระบบกักเก็บพลังงานแบบกระจายขนาดใหญ่ได้อย่างชาญฉลาดผ่านเทคโนโลยีที่หลากหลาย ไม่ว่าจะเป็น 5G ปัญญาประดิษฐ์ และเทคโนโลยีคลาวด์ ซึ่งจะถูกนำมาใช้จริงในอีกหลายประเทศ
เทรนด์ที่ 7 การยกระดับความปลอดภัย
ความปลอดภัยถือเป็นรากฐานสำคัญของการพัฒนาอุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์และระบบกักเก็บพลังงาน สิ่งนี้ต้องการให้เราพิจารณาถึงสถานการณ์การใช้งานและการเชื่อมโยงทั้งหมดอย่างเป็นระบบ บูรณาการระบบอิเล็กทรอนิกส์กำลัง ไฟฟ้าเคมี การจัดการความร้อน และเทคโนโลยีดิจิทัลเข้าด้วยกันอย่างสมบูรณ์แบบเพื่อยกระดับความปลอดภัยของระบบ
สำหรับโรงงานพลังงานแสงอาทิตย์ ความผิดพลาดที่เกิดจากฝั่งกระแสตรงคิดเป็นกว่า 70% ของความผิดพลาดทั้งหมด ดังนั้น อินเวอร์เตอร์จำเป็นต้องรองรับการตัดการเชื่อมต่อสตริงแบบอัจฉริยะและการตรวจจับตัวเชื่อมต่ออัตโนมัติ ส่วนในสถานการณ์การใช้งานเซลล์แสงอาทิตย์แบบกระจาย ฟังก์ชันป้องกันการลัดวงจรของอาร์ก (Arc Fault Circuit Breaker หรือ AFCI) จะกลายเป็นมาตรฐาน
และฟังก์ชันการปิดระบบอย่างรวดเร็วในระดับโมดูลจะช่วยให้มั่นใจในความปลอดภัยของเจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุงและเจ้าหน้าที่ดับเพลิง และสำหรับการใช้งานระบบกักเก็บพลังงานในสถานการณ์ต่างๆ จำเป็นต้องอาศัยเทคโนโลยีหลายประเภท เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง ระบบคลาวด์ และปัญญาประดิษฐ์ เพื่อใช้จัดการระบบกักเก็บพลังงานอย่างละเอียด
ตั้งแต่เซลล์แบตเตอรี่ไปจนถึงทั้งระบบ โหมดการป้องกันแบบดั้งเดิมที่อิงตามการตอบสนองแบบพาสซีฟและการแยกทางกายภาพ จะถูกเปลี่ยนเป็นการป้องกันแบบอัตโนมัติตลอดเวลา โดยอาศัยการออกแบบความปลอดภัยหลายมิติตั้งแต่ฮาร์ดแวร์ไปจนถึงซอฟต์แวร์ จากระดับโครงสร้างไปจนถึงระดับอัลกอริทึม
เทรนด์ที่ 8 ความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือ
แม้จะนำมาซึ่งประโยชน์ต่างๆ มากมาย แต่ระบบเซลล์แสงอาทิตย์ยังคงมาพร้อมความเสี่ยงต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นความปลอดภัยของอุปกรณ์และความปลอดภัยของข้อมูล ความเสี่ยงด้านความปลอดภัยของอุปกรณ์ส่วนใหญ่มาจากการปิดเครื่องที่เกิดจากความผิดพลาด
ขณะที่ความเสี่ยงด้านความปลอดภัยของข้อมูลหมายถึงการถูกโจมตีจากเครือข่ายภายนอก เพื่อรับมือกับความท้าทายและภัยคุกคามเหล่านี้ องค์กรต่างๆ จำเป็นต้องสร้างชุดกลไกการจัดการ ความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือ ที่สมบูรณ์ รวมไว้ซึ่งความน่าเชื่อถือ ความพร้อมใช้งาน ความปลอดภัย และความยืดหยุ่นของระบบและอุปกรณ์ นอกจากนี้ เรายังจำเป็นต้องดำเนินการปกป้องเพื่อความปลอดภัยส่วนบุคคลและสิ่งแวดล้อม ตลอดจนความเป็นส่วนตัวของข้อมูล
เทรนด์ที่ 9 การเปลี่ยนสู่ดิจิทัล
โรงงานเซลล์แสงอาทิตย์แบบเดิมมีอุปกรณ์จำนวนมากและขาดช่องทางในการเก็บรวบรวมข้อมูลและการรายงาน อุปกรณ์ส่วนใหญ่ไม่สามารถ ‘สื่อสาร’ กันได้ ทำให้เพิ่มประสิทธิภาพในการจัดการได้ยาก
เทคโนโลยีดิจิทัลขั้นสูง เช่น 5G IoT การประมวลผลคลาวด์ เทคโนโลยีการตรวจจับ และบิ๊กดาต้า ทำให้โรงงานเหล่านี้ส่งและรับข้อมูลโดยใช้ บิต (การไหลของข้อมูล) เพื่อจัดการ วัตต์ (กระแสพลังงาน) การเชื่อมโยงทั้งหมดของการสร้าง-การส่ง-การจัดเก็บ-การกระจาย-การบริโภค จะมองเห็นได้ จัดการได้ และควบคุมได้
เทรนด์ที่ 10 การใช้งานปัญญาประดิษฐ์
ในขณะที่อุตสาหกรรมพลังงานกำลังก้าวไปสู่ยุคแห่งข้อมูล วิธีการรวบรวม ใช้ประโยชน์ และเพิ่มมูลค่าของข้อมูลให้ดียิ่งขึ้นได้กลายเป็นหนึ่งในข้อกังวลอันดับต้นๆ ของอุตสาหกรรมทั้งหมด
เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์สามารถนำไปใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมพลังงานหมุนเวียน และมีบทบาทสำคัญตลอดวงจรชีวิตของเซลล์แสงอาทิตย์และระบบกักเก็บพลังงานทั้งหมด ไม่ว่าจะเป็นขั้นตอนการผลิต การก่อสร้าง การปฏิบัติการและการซ่อมบำรุง การเพิ่มประสิทธิภาพ และการดำเนินงาน การบรรจบกันของปัญญาประดิษฐ์และเทคโนโลยี
เช่น การประมวลผลคลาวด์และบิ๊กดาต้ามีความลึกซึ้งยิ่งขึ้น ขณะที่ห่วงโซ่เครื่องมือที่เน้นการประมวลผลข้อมูล การฝึกอบรมแบบจำลอง การปรับใช้และการดำเนินงาน และการตรวจสอบความปลอดภัยจะสมบูรณ์แบบยิ่งขึ้น
ส่วนในด้านพลังงานหมุนเวียน ปัญญาประดิษฐ์ เช่น อิเล็กทรอนิกส์กำลังและเทคโนโลยีดิจิทัล จะเป็นตัวขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมอย่างแท้จริง
เฉิน ให้ข้อมูลส่งท้ายโดยเน้นย้ำว่า การใช้งานเทคโนโลยี 5G คลาวด์ และปัญญาประดิษฐ์ที่หลอมรวมเข้าด้วยกัน กำลังสร้างโลกที่ทุกสิ่งสามารถสัมผัสได้ เชื่อมต่อกัน และมีความชาญฉลาด และทุกอย่างนั้นเกิดขึ้นเร็วกว่าที่เราคิด
นี่คือเทรนด์ 10 อันดับแรกของอุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ ที่มุ่งหน้าเข้าสู่โลกอัจฉริยะสีเขียวในอนาคตอันใกล้ เราหวังว่าผู้คนจากทุกสาขาอาชีพจะสามารถร่วมมือกันเพื่อบรรลุเป้าหมายความเป็นกลางทางคาร์บอน พร้อมสร้างอนาคตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและดีกว่าเดิม
Featured Image: Image by prostooleh on Freepik
