ไฟฟ้าจากแสงแดดกับ ‘เส้นโค้งเป็ด’

ภายในทศวรรษที่ผ่านมา การผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ทั่วโลก ทั้งสเกลใหญ่แบบ ‘โซลาร์ ฟาร์ม’ ซึ่งติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์จำนวนมากเรียงเป็นพืดบนดินหรือผืนน้ำในพื้นที่กว้างขวาง และ ‘โซลาร์ รูฟท็อป’ ที่ติดตั้งแผงโซลาร์ เซลล์ บนหลังคาของอาคารสำนักงาน โรงงาน หรือบ้านพักอาศัย

หนึ่งในแรงผลักดันสำคัญคือสภาวะโลกร้อน วิกฤตนี้บีบให้เราต้องผละจากพลังงานไฟฟ้าแบบเดิมๆ ซึ่งพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลอย่างถ่านหินเป็นหลัก และปล่อยก๊าซเรือนกระจกมหาศาลมาสู่แหล่งพลังงานทางเลือก ที่ไม่เพียงเป็นมิตรกับชั้นบรรยากาศโลกมากกว่า แต่ยังสามารถใช้ประโยชน์ได้ไม่มีวันหมด

โดยเฉพาะช่วงไม่กี่ปีมานี้ สองอุปกรณ์หลักในระบบไฟฟ้าแสงแดด ได้แก่ แผงโซลาร์เซลล์และอินเวอร์เตอร์ (เครื่องแปลงไฟฟ้ากระแสตรงจากโซลาร์เซลล์เป็นไฟฟ้ากระแสสลับที่เหมาะใช้งานกับเครื่องไฟฟ้าทั่วไป) มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นแบบก้าวกระโดด แถมราคาที่เคยแพงลิ่วก็ดิ่งลงอย่างรวดเร็ว แม้แบตเตอรี่จะอยู่ระหว่างพัฒนาและราคายังไม่น่าคบหานัก แต่ความเปลี่ยนแปลงดังกล่าวก็เพียงพอจะทำให้การผลิตไฟฟ้าใช้เองเป็นเรื่องเอื้อมถึงง่ายดายกว่าเดิม

กระทั่งนักวิชาการสถาบันวิจัยเพื่อการพัฒนาประเทศไทย (ทีดีอาร์ไอ) ยังออกมายืนยันว่า ตอนนี้ต้นทุนการผลิตไฟฟ้าจากแสงแดดนั้นสูสีกับถ่านหินแล้ว และในอีกประมาณ 5 ปีข้างหน้าก็จะถูกลงอีกจนแข่งขันกับการผลิตไฟฟ้าจากก๊าซธรรมชาติได้อย่างแน่นอน

จึงไม่น่าแปลกใจที่จะเห็นกลุ่มผู้ใช้ไฟฟ้ารายใหญ่ในภาคส่วนต่างๆ เช่น โรงงานอุตสาหกรรม ห้างสรรพสินค้า มหาวิทยาลัย โรงพยาบาล ฯลฯ หันมาลงทุนติดตั้งโซลาร์ รูฟท็อป แบบออนกริดกันมากขึ้น โดยส่วนใหญ่จะคำนวณกำลังผลิตติดตั้งของโซลาร์เซลล์ให้น้อยกว่าความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุดของตัวเอง ผลิตไฟฟ้าจากแสงแดดได้เท่าไรก็ใช้เลยทันที เพราะไม่ติดตั้งแบตเตอรี่ และยังคงพึ่งพาไฟฟ้าจากสายส่งของการไฟฟ้าเข้ามาสมทบด้วย

เนื่องจากผู้ใช้ไฟฟ้ารายใหญ่เหล่านี้ติดตั้งมิเตอร์แบบ TOU หรือ Time of Use ซึ่งคิดอัตราค่าไฟฟ้าแตกต่างกันตามช่วงเวลาใช้งาน กล่าวคือ ค่าไฟฟ้าช่วงพีค (Peak) ระหว่าง 9.00-22.00 น. ของวันจันทร์ถึงศุกร์ แพงกว่าช่วงออฟพีค (Off-Peak) ระหว่าง 22.00-9.00 น. ของวันจันทร์ถึงศุกร์ และช่วงฮอลิเดย์คือตลอด 24 ชั่วโมงของวันเสาร์ อาทิตย์ และวันหยุดราชการ

การผลิตไฟฟ้าใช้เองบางส่วนตอนกลางวัน ซึ่งเป็นช่วงพีคที่ต้องจ่ายค่าไฟฟ้าต่อหน่วยในราคาแพง จึงสามารถลดค่าไฟฟ้าได้มาก และเป็นการลงทุนที่คุ้มค่า เพราะเมื่อคืนทุนค่าแผงโซลาร์เซลล์ ค่าติดตั้งระบบ และอุปกรณ์หมดแล้ว ไฟฟ้าที่ผลิตได้หลังจากนั้นคือฟรี อาจมีค่าใช้จ่ายซ่อมบำรุงบ้างก็เพียงนิดหน่อยเท่านั้น

ตัวอย่างที่ปรากฏเป็นข่าวล่าสุดคือ โรงพยาบาลจะนะ จังหวัดสงขลา ซึ่งติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์เฟสแรก กำลังผลิต 20 กิโลวัตต์  ด้วยงบประมาณ 800,000 บาทเมื่อตุลาคม 2560 แต่สามารถลดค่าไฟฟ้าได้มากกว่าห้าหมื่นบาท เมื่อเปรียบเทียบตัวเลขในบิลค่าไฟฟ้าประจำเดือนธันวาคมของปี 2560 กับปี 2559 และเขยิบเป็นลดได้เกือบแสนบาทในเดือนกุมภาพันธ์ ปี 2561

แม้สัดส่วนกำลังผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์จากโซลาร์ รูฟท็อป ในประเทศไทยจะยังไม่ถึง 1 เปอร์เซ็นต์ของความต้องการใช้ไฟฟ้าทั้งประเทศ แต่ความสำเร็จในการลดค่าใช้จ่ายได้จริงของผู้ประกอบการที่ติดตั้งแล้ว ย่อมดึงดูดให้ผู้ใช้ไฟฟ้ารายใหญ่ รวมถึงผู้ใช้ไฟฟ้าระดับครัวเรือน หันมาร่วมขบวนผลิตไฟฟ้าแสงแดดมากขึ้นๆ

ทีดีอาร์ไอประเมินว่า ภายใน 4-5 ปีต่อจากนี้ กำลังผลิตไฟฟ้าจากโซลาร์ รูฟท็อป จะแตะระดับ 10 เปอร์เซ็นต์ของความต้องการใช้ไฟฟ้าทั้งประเทศ อันเป็นจุดที่งานวิจัยของ National Renewable Energy Laboratory และ Lawrence Berkeley National Laboratory ระบุตรงกันว่า โซลาร์ รูฟท็อปจะเริ่มส่งผลสะเทือนถึงปริมาณการใช้ไฟฟ้าในระบบผลิตไฟฟ้าหลักของประเทศ โดยเปลี่ยนเส้นกราฟหลังอูฐเป็น ‘โค้งหลังเป็ด’ หรือ Duck Curve นั่นเอง

ที่ผ่านมาจนถึงปัจจุบัน การใช้ไฟฟ้าแต่ละวันของประเทศไทยเกือบทั้งหมดพึ่งพาพลังงานจากระบบสายส่งของการไฟฟ้าฯ พลังงานจากแสงอาทิตย์ที่ผลิตใช้เองยังคิดเป็นสัดส่วนจิ๊บจ๊อย เส้นกราฟปริมาณการใช้ไฟฟ้าจึงมีลักษณะคล้ายหลังอูฐ คือลดต่ำตั้งแต่หลังเที่ยงคืนและค่อยๆ เพิ่มขึ้นในช่วงใกล้รุ่งจนถึงเช้าเมื่อผู้คนตื่นขึ้นมาทำกิจวัตรก่อนออกจากบ้าน โดยเพิ่มสูงสุดในช่วงสายถึงสิบเอ็ดโมงเศษ และลดต่ำลงช่วงแคบๆ ในระหว่างพักกลางวัน จากนั้นเพิ่มสูงขึ้นอีกครั้งตั้งแต่บ่ายโมงเป็นต้นไป และลดลงทีละน้อยช่วงใกล้เลิกเรียนหรือเลิกงาน ก่อนจะทะยานขึ้นอีกครั้งช่วงหัวค่ำ

เส้นกราฟภูเขาสองลูกเล็กๆ ในช่วงกลางวันนี่เองที่เป็น ‘หลังอูฐ’

แต่ในอนาคต เมื่อผู้ใช้ไฟฟ้ารายใหญ่รายย่อยหันมาผลิตไฟฟ้าแสงแดดกันมากขึ้นๆ ความต้องการใช้ไฟฟ้าในระบบกริดของการไฟฟ้าฯ ช่วงกลางวัน (ตลอดระยะเวลาที่โซลาร์ เซลล์ ผลิตไฟฟ้าได้) จะลดต่ำลงเรื่อยๆ จากภูเขาสองลูกเล็ก กลายเป็นเนินเตี้ย และกลายเป็นแอ่งที่ลึกขึ้นๆ กระทั่งมีลักษณะเหมือน ‘หลังเป็ด’

จากนั้นเมื่อพระอาทิตย์หรี่แสง โซลาร์เซลล์หยุดผลิตไฟฟ้า ผู้คนกลับมาพึ่งไฟฟ้าในระบบกริดอย่างเต็มที่อีกครั้ง เส้นกราฟจะพรวดพราดทะยานขึ้นในช่วงประมาณ 17.00-21.00 น. ดูคล้าย ‘คอเป็ด’ และ ‘หัวเป็ด’ ตามลำดับ

เส้นโค้งเป็ดไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่มันเกิดขึ้นแล้วในพื้นที่ที่พลังงานแสงแดดได้รับความนิยมสูงไปก่อนหน้านี้ เช่นที่ แคลิฟอร์เนีย และฮาวาย ในสหรัฐอเมริกา

นั่นหมายความว่า ไม่เร็วก็ช้า พลังงานไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ซึ่งเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีเปลี่ยนโลก (disruptive technology) ก็จะเปลี่ยนรูปแบบความต้องการใช้ไฟฟ้าในระบบกริดของประเทศไทยเช่นกัน

เมื่อถึงวันนั้น ผู้ที่จะเสียประโยชน์อันดับแรกคือ การไฟฟ้าฯ เนื่องจากขายไฟฟ้าในช่วงเวลากลางวันได้น้อยลง ซึ่งตอนนี้ก็เริ่มเห็นการขยับๆ อะไรบ้างแล้วตั้งแต่กลางปี 2560 อาทิ คณะกรรมการกำกับกิจการพลังงาน (กกพ.) เตรียมศึกษาความเหมาะสมและพิจารณาเรียกเก็บค่าสำรองไฟฟ้า (Backup Rate) หรือ ‘ภาษีแดด’ จากผู้ติดตั้งโซลาร์ รูฟท็อปขนาดใหญ่ในอนาคต รวมทั้งส่งสัญญาณว่าจะพิจารณาทบทวนอัตราค่าไฟฟ้าแบบ TOU โดยเปลี่ยนช่วงพีคที่ค่าไฟฟ้าแพงไปไว้ช่วงกลางคืนแทน เป็นต้น

อย่างไรก็ดี ส่วนคอเป็ดและหัวเป็ดถือเป็นความท้าทายของการบริหารจัดการพลังงานไฟฟ้าอย่างมาก ในการเร่งผลิตไฟฟ้าให้เพียงพอความต้องการที่พุ่งสูงในช่วงสั้นๆ ประมาณ 3-4 ชั่วโมง และทางเลือกที่น่าสนใจไม่น้อยก็คือการใช้แบตเตอรี่เข้ามาเป็นตัวช่วย

ดร.สมเกียรติ ตั้งกิจวานิชย์ ประธานสถาบันวิจัยเพื่อการพัฒนาประเทศไทย เพิ่งเสนอเมื่อปลายเดือนเมษายนที่ผ่านมาว่า ประเทศไทยควรนำแบตเตอรี่เข้ามาใช้เพื่อสำรองไฟฟ้าในระบบการผลิตและส่งพลังงาน เพื่อช่วยเพิ่มเสถียรภาพของการใช้พลังงานแสงแดด โดยให้สะสมไฟฟ้าที่ผลิตได้ในช่วงเวลาอื่น แล้วค่อยดึงมาใช้ในช่วงค่ำหรือช่วงกราฟคอเป็ดและหัวเป็ดนั่นเอง

พร้อมกับยกตัวอย่างระบบสำรองไฟฟ้าฮอร์นสเดล ในรัฐเซาธ์ออสเตรเลีย ที่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียม 100 เมกะวัตต์ ซึ่งขนาดใหญ่ที่สุดในโลก เพื่อเก็บไฟฟ้าที่ผลิตได้จากกังหันลมไว้ใช้ในช่วงเวลาที่ไม่มีลมแต่ความต้องการใช้ไฟฟ้าสูง

ก็ต้องติดตามกันต่อว่า ทางเลือกนี้จะได้รับความสนใจจากคณะกรรมการกำกับกิจการพลังงาน และการไฟฟ้าฯ ซึ่งเป็นว่าที่ผู้เสียผลประโยชน์จากการบูมของโซลาร์ รูฟท็อป หรือไม่

อีกประเด็นหนึ่งที่รัฐควรวางแผนรับมือตั้งแต่เนิ่นๆ คือ บรรดาแผงโซลาร์เซลล์ อินเวอร์เตอร์ และแบตเตอรี่ที่จะหมดอายุขัย จะกลายเป็นขยะอิเล็กทรอนิกส์กองมหึมา ซึ่งขณะนี้ แผนแม่บทของกรมโรงงานอุตสาหกรรม (กรอ.) กำหนดให้ใช้วิธีฝังกลบโซลาร์เซลล์เท่านั้น เนื่องจากประเมินว่าแผงโซลาร์เซลล์หมดอายุยังมีจำนวนไม่มากพอที่จะคุ้มค่ากับการลงทุนรีไซเคิล

สำหรับผู้สนใจติดตั้งโซลาร์ รูฟท็อป ระดับครัวเรือนที่หวังขายไฟฟ้าแสงแดดเข้าระบบ คงต้องจับตาพร้อมกับร้องเพลงรอไปพลางๆ เพราะกระทรวงพลังงานเงื้อง่าจะเปิดเสรีมาตั้งแต่ปีที่แล้ว จนบัดนี้ก็ยังไม่ปรากฏความชัดเจนเสียที ไม่รู้เหมือนกันว่าติดขัดเงื่อนไขอะไรอยู่