ข้อมูลเบื้องต้น
ความเชื่อข้างต้นเกิดจากการประโคมข่าวภายใต้การทำงานของรัฐบาลโดนัลด์ทรัมป์ ซึ่งสนับสนุนแนวคิดนี้ด้วยงานวิจัยฉบับหนึ่งของกระทรวงพลังงานสหรัฐในปี 2560 ที่อ้างว่าระบบสายส่งไฟฟ้าของสหรัฐอเมริกาล้มเหลวเพราะการเติบโตของพลังงานหมุนเวียน (ซึ่งร่างฉบับก่อนหน้านั้นได้สรุปไว้ในทางตรงกันข้ามกันโดยสิ้นเชิง) จึงเป็นไปได้ว่าร่างงานวิจัยฉบับนี้ถูกดัดแปลงเพื่อให้สอดคล้องกับเป้าหมายการทำงานของรัฐบาลโดนัลด์ทรัมป์ที่ต้องการลงทุนกับถ่านหินและนิวเคลียร์ งานวิจัยชิ้นนี้ถูกแย้งกลับโดยคณะกรรมการพลังงานแห่งรัฐแคลิฟอร์เนียซึ่งชี้ว่า รัฐแคลิฟอร์เนียมีการใช้พลังงานหมุนเวียนสูงที่สุดในทุกๆรัฐของอเมริกา และไม่เคยมีปัญหาความไม่เสถียรของสายส่งไฟฟ้าแต่อย่างใด นอกจากนี้ ทั้งเดนมาร์กและเยอรมนีซึ่งมีการใช้พลังงานหมุนเวียนมากกว่า ก็ยังมีสายส่งไฟฟ้าที่มีเสถียรภาพสูงกว่าของสหรัฐอเมริกาด้วยซ้ำ
ที่มา : www.greentechmedia.com
งานวิจัยฉบับล่าสุดจากสถาบันด้านพลังงานของมหาวิทยาลัยแสตนฟอร์ดได้จำลองสถานการณ์ในเกือบ 140 ประเทศและสรุปได้ว่า ไม่มีอุปสรรคใด ไม่ว่าจะในทางเทคนิคหรือทางเศรษฐกิจ ที่จะมาขัดขวางมิให้มีการเปลี่ยนผ่านพลังงานสู่การใช้พลังงานหมุนเวียน 100% ที่มาพร้อมกับสายส่งไฟฟ้าที่มีเสถียรภาพและราคาสมเหตุสมผลทั่วโลกได้
งานวิจัยอีกฉบับหนึ่งจากสถาบันวิเคราะห์การเงินและเศรษฐกิจพลังงาน (IEEFA) ยังเผยถึงการที่ประเทศและเขตต่างๆ 9 รวมแห่ง (รวมทั้งอุรุไกว ออสเตรเลียใต้ เยอรมนี และแคลิฟอร์เนีย) ได้ขึ้นมามีส่วนแบ่งตลาดพลังงานลมและแสงอาทิตย์ในระดับสูงโดยไม่ต้องอาศัยความน่าเชื่อถือจากการประนีประนอมหรือแม้แต่การลดอุปทานลงเกินความจำเป็นอีกด้วย
ความไม่มีเสถียรภาพ = ระบบสายส่งไฟฟ้าเสียสมดุล
สายส่งไฟฟ้าจำเป็นต้องอาศัยเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (supply) เพื่อทำให้อุปสงค์สมดุลกับความต้องการใช้ไฟฟ้า (load) เพราะหากระบบเสียสมดุลก็อาจจะเกิดปํญหาอย่างไฟฟ้าดับขึ้นได้ ซึ่งทั้งอุปสงค์และอุปทานไฟฟ้านี้ต่างก็เปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ เนื่องจากความต้องการไฟฟ้าอาจเพิ่มขึ้นหรือลดลงได้ตามช่วงเวลา สภาพอากาศ หรือแม้แต่รายการโทรทัศน์ ฯลฯ ซึ่งอาจก่อปัญหาในช่วงความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุด (Peak Load) ได้ โดยอุปสงค์การจ่ายไฟฟ้าเองก็อาจได้รับผลกระทบจากเหตุการณ์ต่างๆ ตั้งแต่รูปแบบของสภาพภูมิอากาศไปจนถึงปัญหาในโรงไฟฟ้าที่ไม่ได้คาดการณ์ไว้ (โรงไฟฟ้าถ่านหินในสหรัฐอเมริกาต้องปิดตัวลงฉับพลันถึงราวร้อยละ 15 อยู่ช่วงหนึ่งเพราะปัญหาต่างๆรวมถึงเหตุขัดข้องชำรุดในโรงไฟฟ้า)
ผู้ดำเนินการระบบสายส่งไฟฟ้า (Grid Operator) จะคอยทำหน้าที่จัดการกับความผันผวนดังกล่าวอยู่เสมอเพื่อให้เกิดความสมดุลระหว่างอุปสงค์และอุปทานไฟฟ้า ปัญหานี้จึงไม่ใช่เรื่องแปลกใหม่ โดยสายส่งไฟฟ้าจะมีการเปลี่ยนแปลงให้สามารถรับมือกับแหล่งพลังงานที่หลากหลายได้อยู่แล้วในทุกๆปี (เช่นพลังงานนิวเคลียร์ในช่วงปี 2493-2513) ซึ่งเป็นพลังงานที่ไม่ยืดหยุ่นในการดำเนินการอย่างมาก และพลังงานหมุนเวียนเองก็เป็นเพียงแค่การเปลี่ยนแปลงครั้งล่าสุดเท่านั้น ซึ่งระบบดำเนินการสายส่งไฟฟ้าสามารถรับมือกับพลังงานชนิดนี้ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งด้วยเทคนิคการพยากรณ์และโทรมาตรที่ล้ำสมัย หากมีการบำรุงรักษาสายส่งไฟฟ้าเป็นอย่างดี พลังงานหมุนเวียนจึงไม่มีทางที่จะทำให้เกิดเหตุขัดข้องในการจ่ายไฟฟ้าได้ และยังอาจทำให้ลื่นไหลขึ้นอีกด้วย
การจ่ายไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนขนาดเล็ก (เช่น ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็ก) แท้จริงแล้วยังช่วยให้โครงข่ายการจ่ายไฟฟ้าทำงานลื่นไหลขึ้นได้ด้วยการผลิตไฟฟ้าในช่วงเวลาใกล้เคียงกับการใช้งาน เช่นในพื้นที่อย่างทางตะวันตกเฉียงใต้ของอเมริกาซึ่งมีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงในช่วงกลางวันจากการเปิดเครื่องปรับอากาศ ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ในชุมชนท้องถิ่นสามารถตอบสนองความต้องการใช้ไฟฟ้าในช่วงเวลานั้นได้ ซึ่งทำให้การทำงานของโครงข่ายการจ่ายไฟฟ้าลื่นไหลขึ้น นอกจากนี้ ยังมีงานวิจัยฉบับหนึ่งในทางตะวันตกของอเมริกาซึ่งเผยว่า สัดส่วนที่เพิ่มขึ้นของการจ่ายไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนทำให้โครงข่ายการจ่ายไฟฟ้าทำงานอย่างมีเสถียรภาพมากขึ้น และช่วยลดอัตราการเกิดไฟฟ้าขัดข้องได้
การตอบสนองอย่างรวดเร็ว
สิ่งสำคัญก็คือการที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถตอบสนองต่อความเปลี่ยนแปลงของอุปทานไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็ว และโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงามลมรูปแบบใหม่ต่างก็ใช้การควบคุมแบบดิจิตอลด้วยระบบคอมพิวเตอร์ ทำให้สามารถเชื่อมต่อข้อมูลกับห้องควบคุมสายส่งไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็วเพื่อปรับระดับปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้ให้สมดุลกับระบบ อีกทั้งโรงไฟฟ้าพลังน้ำยังสามารถเพิ่มปริมาณการผลิตไฟฟ้าได้ภายในเวลาไม่กี่นาที ในขณะที่ความจุแบตเตอรีและการจัดการกับความต้องการใช้ไฟฟ้าเองก็สามารถปฏิบัติการได้ในมิลลิวินาที (1 ใน 1,000 วินาที) หากเกิดปัญหาสายส่งจ่ายไฟฟ้าเสียสมดุลจึงเป็นไปได้ว่าน่าจะเกิดจากการที่โรงไฟฟ้าไม่สามารถตอบสนองต่ออุปทานไฟฟ้าได้รวดเร็วพอมากกว่า ซึ่งมักเป็นโรงไฟฟ้าฟอสซิลและนิวเคลียร์ โดยผู้ดูแลตลาดพลังงานในออสเตรเลียกล่าวว่า พลังงานลมนั้นยังอาจมีส่วนสำคัญที่จะช่วยรักษาเสถียรภาพของสายส่งไฟฟ้าได้อีกด้วย
แหล่งพลังงานหมุนเวียนแต่ละประเภทในระบบขนาดใหญ่ยังช่วยรักษาสมดุลของกันและกันได้ตลอดเวลา ดังนั้นหากลมพัดอ่อนลงในบริเวณฟาร์มกังหันลม ระบบที่ยืดหยุ่นของแหล่งพลังงานหมุนเวียนอื่นๆก็จะสามารถช่วยรักษาระดับการผลิตไฟฟ้าได้ในทันที นอกจากนี้สิ่งสำคัญยังเป็นการที่พลังงานประเภทนี้มีตัวเชื่อมโยงแต่ละพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ขนาดใหญ่เข้าด้วยกัน ทำให้ผู้ดำเนินการสายส่งไฟฟ้าสามารถดึงแหล่งพลังงานหมุนเวียนอื่นๆมาใช้ได้มากเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อตอบสนองอุปทานไฟฟ้า
จากผลวิจัยเดี่ยวฉบับหนึ่งที่จัดทำโดย เอ็มเจ แบรดลีย์ (MJ Bradley) ที่ปรึกษาด้านพลังงาน พบว่าแท้จริงแล้วพลังงานหมุนเวียนยังสามารถสร้างความมั่นคงให้กับสายส่งไฟฟ้าได้ ด้วยการทำให้แน่ใจว่าโครงข่ายมีความจุเพียงพอ การบำรุงรักษาแรงดันไฟฟ้าชุมชนในอัตราที่ต้องการ ด้วยการช่วยรักษาสมดุลของสายส่งและการสร้างระบบสายส่งไฟฟ้าที่ยืดหยุ่นและหลากหลายกว่าเดิม
ระบบส่งไฟฟ้าที่เข้มแข็ง
ระบบสายส่งไฟฟ้าเป็นพื้นฐานโครงสร้างที่สำคัญซึ่งต้องการการบำรุงรักษาและปรับปรุงให้ทันสมัยอยู่เสมอ เช่นเดียวกับทางรถไฟ ถนน และสะพาน โดยสายส่งไฟฟ้าที่เข้มแข็งที่ครอบคลุมทั่วพื้นที่บริเวณกว้างจะทำให้พลังงานหมุนเวียนประเภทต่างๆสามารถรักษาสมดุลของกันและกันได้ ดังนั้น ถ้าหากแผงโซลาร์ในที่หนึ่งผลิตไฟฟ้าได้มากเกินความต้องการ เส้นทางนำส่งไฟฟ้าก็จะสามารถดึงไฟฟ้าส่วนเกินมาใช้เพื่อตอบสนองความต้องการใช้ไฟฟ้าในพื้นที่อื่นได้ เป็นต้น และด้วยการกระจายตัวในรูปแบบต่างๆของพลังงานหมุนเวียน (เช่นแผงโซลาร์บนหลังคาเรือนหรือกังหันพลังงานลมขนาดเล็ก) สายส่งไฟฟ้าในอนาคตก็จะสามารถมีลักษณะเป็นเครือข่ายแบบใยแมงมุมที่เชื่อมโยงผู้ผลิต ผู้บริโภค และผู้บริโภคอนาคต (Prosumer) เข้าไว้ด้วยกันได้ แทนที่การนำไฟฟ้าใส่คันรถและนำส่งจากพลังงานส่วนกลางไปสู่ผู้บริโภค
บทบาทของแบตเตอรี
ความผันผวนในอุปสงค์และอุปทานอาจเกิดขึ้นได้เสมอ ทว่าเรามีทางเลือกมากมายที่จะใช้รับมือกับเหตุการณ์นี้ได้ เช่น การตอบสนองความต้องการใช้ไฟฟ้าในช่วงเวลาที่แสงแดดส่องน้อยและลมพัดอ่อนในฤดูหนาวต่อเนื่องหลายวันด้วยไฟฟ้าพลังงานน้ำ พลังงานชีวมวล แผนการตอบสนองความต้องการทางไฟฟ้า การนำเข้าไฟฟ้า การกักเก็บพลังงานด้วยความจุระดับปานกลาง หรือการใช้ก๊าซสังเคราะห์จากเครื่องการเปลี่ยนพลังงานให้เป็นแก๊ส
การใช้แบตเตอรีนั้นมีบทบาทสำคัญเป็นพิเศษในการรับมือกับความผันผวนดังกล่าว โดยการติดตั้งแบตเตอรีในพื้นที่เสี่ยง (เช่น พื้นที่ที่มีผู้บริโภคไฟฟ้ารายใหญ่อย่างโรงงานหรือพื้นที่ที่อยู่ในตำแหน่งที่ระบบสายส่งไม่มั่นคง) จะช่วยให้ผู้ดำเนินการสายส่งไฟฟ้าตอบสนองความเปลี่ยนแปลงฉับพลันของอุปทานไฟฟ้าได้
การเพิ่มความจุในการกักเก็บไฟฟ้าไม่ได้นำไปใช้ได้แค่ในพื้นที่ขนาดใหญ่เท่านั้น แต่แบตเตอรีในครัวเรือนเองก็สามารถติดตั้งกับแหล่งกักเก็บไฟฟ้าในระดับประเทศได้ แม้แต่ยานยนต์ไฟฟ้าก็ยังสามารถมีส่วนช่วยแบ่งปันพลังงานสะสมในช่วงความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุดได้ ซึ่งจะได้รับการเติมประจุพลังงานกลับคืนเมื่อความต้องการใช้ไฟฟ้าลดลง การกักเก็บพลังงานเช่นนี้ยังช่วยทำให้โครงข่ายมั่นคงด้วยการลดความคับคั่ง (อุปทานที่สูงขึ้นอย่างฉับพลัน) อีกด้วย
ประเด็นสำคัญ: ความยืดหยุ่นของพลังงานหมุนเวียนแท้จริงแล้วสามารถสร้างเสถียรภาพให้กับสายส่งไฟฟ้าได้ เนื่องจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนสามารถปรับเปลี่ยนผลผลิตไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็วเพื่อตอบสนองความต้องการใช้ไฟฟ้าที่อาจผันผวนได้ตลอดเวลา