in Knowledge

24/365 Solar Electricity is Coming

อ่านเจอรายงานของ Ember สถาบันคลังสมองด้านพลังงานจากยุโรป (สำนักงานใหญ่อยู่ในลอนดอน) ที่ประเมินราคาของแบตเตอรี่สำหรับ energy storage ซึ่งลดลงเรื่อยๆ แล้วพบว่า ฉากทัศน์ของการใช้พลังงานไฟฟ้า 100% ได้ตลอดทั้งวัน ตลอดทั้งปี (24/365) ในต้นทุนที่ถูกมากพอ มันกำลังจะเกิดขึ้นจริงแล้ว

เกริ่นสักเล็กน้อยว่า ปัญหาของพลังงานแสงอาทิตย์คือผลิตได้เฉพาะกลางวัน ทางแก้ของเราคือการใช้แบตเตอรี่มากักเก็บไฟฟ้าไว้ใช้ในยามกลางคืน เรื่องง่ายๆ แบบนี้ใครก็รู้

ปัญหาในทางปฏิบัติคือแบตเตอรี่ยุคเก่าเก็บไฟฟ้าได้ไม่มีประสิทธิภาพนัก (efficiency) ในราคาที่แพงเกินไป (cost) หรืออธิบายง่ายๆ คือแบตเตอรี่ราคาถูก จะมีความจุไม่พอสำหรับการมีไฟฟ้าใช้ตลอดคืน

อย่างไรก็ตาม การที่แบตเตอรี่ราคาถูกลงเรื่อยๆ ทุกปี ทั้งต้นทุนค่าแบตเอง และต้นทุนค่าดูแลรักษาอื่นๆ ทำให้ต้นทุนของแบตเตอรี่ในปี 2024 มันถูกลงมากพอในระดับที่บ้านเรือนทั่วไปจะสามารถใช้ แผงโซลาร์เซลล์ + แบตเตอรี่ขนาดไม่ได้ใหญ่มาก (ประมาณ 17 kWh ซึ่งเล็กกว่าแบตที่ใช้ในรถยนต์ไฟฟ้าซะอีก อย่างรถรุ่นมหาชนของบ้านเราคือ BYD Atto 3 แบตขนาด 60 kWh) เผื่อผลิตไฟฟ้าใช้ตลอดทั้งวันได้

ต้นทุนของพลังงานโซลาร์ + แบตเตอรี่ ที่ลดลงเรื่อยๆ (แผงโซลาร์ราคาถูกมานานแล้ว เหลือแค่แบตที่ยังแพงอยู่) ทำให้ Ember คำนวณออกมาได้ว่ามันถูกกว่าพลังงานไฟฟ้าชนิดอื่น เช่น การใช้ถ่านหินหรือก๊าซแล้ว (ตัวเลขในสหรัฐ กรณีของ Las Vegas คือ 104 ดอลลาร์ต่อ MWh ถูกลง 22% จากปีที่แล้ว)

ตอนนี้ตัวเลขยังไล่ๆ กับการผลิตไฟฟ้าด้วยก๊าซอยู่ แต่ถ้าทิศทางยังเป็นแบบนี้ต่อไป ยังไงก็จะถูกกว่าแน่นอนในระยะยาว

แต่ข่าวดีก็ต้องมีหมายเหตุกำกับบ้าง อีกปัญหาของการใช้โซลาร์คือมันต้องมีวันที่ไม่มีแดดบ้าง ทำให้ Ember ลองคำนวณศักยภาพในการผลิตไฟฟ้าของเมือง 12 แห่งทั่วโลก พบว่าเมืองที่แดดดีๆ อยู่ในพื้นที่ความเข้มของแสงสูง และมีเมฆน้อย เช่น Muscat ในโอมาน หรือ Las Vegas นั้น แม้ยังมีบางวันที่ผลิตพลังงานไฟฟ้าจากโซลาร์ได้ไม่พอใช้ (เส้นสีน้ำเงินในกราฟ) แต่ก็ค่อนข้างครอบคลุมตลอดทั้งปีแล้ว วันไหนที่ขาดแคลนพลังไฟฟ้าโซลาร์ก็ใช้แหล่งอื่นช่วยจ่ายไฟเสริมเอาเพื่อให้ระบบไฟฟ้าเสถียร

ตัวอย่างชาร์ทของ Las Vegas

ชาร์ทแสดงเมืองต่างๆ ที่เก็บสถิติ ถ้าใกล้บ้านเราที่สุดคือ มะนิลา ก็ไม่แย่ อยู่ในอันดับต้นๆ เลย ส่วนเมืองที่ฝนตกเยอะๆ อย่าง Birmingham ก็ลำบากหน่อย

สรุปเป็นตัวเลขให้เห็น ว่าแต่ละเมืองสามารถผลิตไฟฟ้าโซลาร์แบบ 24/365 ได้กี่ % ต่อปี ตัวเลขของมะนิลาคือ 92% ซึ่งดูดีทีเดียว

ถ้าอ้างอิงราคาแบตเตอรี่ปี 2024 ในตลาดโลก เฉลี่ยแล้วอยู่ที่ 165 ดอลลาร์ต่อ kWh หากใช้ตัวเลขแบตเตอรี่ความจุ 17 kWh ตามรายงานของ Ember (ซึ่งเหมาะสำหรับ Las Vegas ที่ผลิตไฟได้เยอะ ถ้าเป็นเมืองอื่นอาจใช้ขนาดเล็กลงได้อีกหน่อย เพราะใหญ่ไปก็ผลิตไฟต่อวันได้ไม่เต็ม) จะอยู่ที่ประมาณ 2,800 ดอลลาร์ หรือประมาณ 9 หมื่นบาท (คิดเฉพาะค่าแบตอย่างเดียว)

ที่ผ่านมาการลงทุนติดหลังคาโซลาร์ + แบตเตอรี่เพื่อใช้ไฟในตอนกลางคืน ยังแพงอยู่มากในระดับหลายแสนบาท (ตัวอย่างราคาของ SCG เอามาจากหน้าเว็บ ไม่ระบุปี) ถ้าคำนวณอัตราคุ้มทุนที่เกิน 10 ปีขึ้นไป ยังไงก็ไม่คุ้ม

ในทางปฏิบัติแล้วเราอาจไม่ต้องใช้แบตก้อนใหญ่มากถึง 17 kWh เพราะเราไม่ได้คาดหวังจะใช้พลังงานไฟฟ้า 100% แบบ 24/365 เอามาช่วยลดค่าไฟจากระบบ grid ในระดับหนึ่งก็พอใจแล้ว

แต่เมื่อราคาแบตถูกลงเรื่อยๆ ถ้าอ้างจากราคาของ Ember คือลดลงปีละ 40% บวกกับเทคโนโลยีแบตเตอรี่เองก็พัฒนาไปมาก แบตเตอรี่แบบ Lithium Iron Phosphate (LFP) มีประสิทธิภาพในการกักเก็บพลังงานดีขึ้น ปลอดภัยขึ้น และบริษัทผู้ผลิตแบตเตอรี่ใหญ่ๆ บางราย เช่น CATL ก็เริ่มประกันอายุการใช้งานแบตเตอรี่นานถึง 20 ปีกันแล้ว วันที่เราสามารถติดหลังคาโซลาร์ + แบตเตอรี่ได้แบบไม่ต้องคิดอะไรมากมาย ยังไงก็คุ้มแน่ๆ มันน่าจะมาถึงในอีกไม่ช้าแล้ว

และเมื่อนั้น วิธีคิดเรื่องพลังงานไฟฟ้าของเราจะเปลี่ยนไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงเลย