ຕົວປ່ຽນແປງທີ່ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ທັງສອງທິດທາງ ສຳລັບຢານຍນຕ໌ໄຟຟ້າ: ວິທີແກ້ໄຂການຈັດການພະລັງງານຂັ້ນສູງ

ຕົວປ່ຽນແປງທີ່ເຮັດວຽກໄດ້ສອງທິດທາງສຳລັບລົດໄຟຟ້າ ປະກອບດ້ວຍເຕັກໂນໂລຊີການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງລົດໄຟຟ້າກັບເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ (V2G) ທີ່ທັນສະໄໝທີ່ສຸດ ເຊິ່ງປ່ຽນແປງວິທີທີ່ລົດໄຟຟ້າປະຕິບັດກັບສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກດ້ານພະລັງງານຢ່າງສິ້ນເຊີງ ແລະ ສ້າງໂອກາດທີ່ບໍ່ເຄີຍມີມາກ່ອນສຳລັບການຈັດການພະລັງງານ ແລະ ການຫາລາຍໄດ້. ລະບົບທີ່ສຸກເສີນນີ້ເຮັດໃຫ້ການຖ່າຍໂອນພະລັງງານໄດ້ສອງທິດທາງຢ່າງລຽບລ້ອຍລະຫວ່າງໝາກໄຟຟ້າຂອງລົດໄຟຟ້າ ແລະ ເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ ໂດຍອະນຸຍາດໃຫ້ເຈົ້າຂອງລົດສາມາດເຂົ້າຮ່ວມຢ່າງເຄື່ອນໄຫວໃນຕະຫຼາດພະລັງງານ ໃນເວລາດຽວກັນກັບການສະໜັບສະໜູນຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ ແລະ ການບູລະນາການພະລັງງານທີ່ມາຈາກແຫຼ່ງທຳມະຊາດ. ອັລກີຣິດທຶມການຄວບຄຸມທີ່ທັນສະໄໝຂອງຕົວປ່ຽນແປງທີ່ເຮັດວຽກໄດ້ສອງທິດທາງສຳລັບລົດໄຟຟ້າ ຕິດຕາມສະພາບເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ ລາຄາໄຟຟ້າ ແລະ ຮູບແບບການໃຊ້ງານລົດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ເພື່ອປັບປຸງເວລາທີ່ຈະຊາດຈະແລະຖອດໄຟຟ້າອັດຕະໂນມັດ. ລະບົບທີ່ມີປັນຍານີ້ເຮັດໃຫ້ຜົນຕອບແທນທາງດ້ານການເງິນສູງສຸດ ໃນເວລາດຽວກັນກັບທີ່ຮັບປະກັນວ່າລົດຈະມີພະລັງງານພໍສຳລັບການຂັບຂີ່ ໂດຍບໍ່ຕ້ອງກັງວົນວ່າຈະຕິດຢູ່ບ່ອນໃດບ່ອນໜຶ່ງໂດຍບໍ່ມີພະລັງງານ. ເຕັກໂນໂລຊີນີ້ສາມາດສະໜັບສະໜູນບໍລິການເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າຫຼາຍດ້ານໃນເວລາດຽວກັນ ເຊັ່ນ: ການຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ພະລັງງານໃນເວລາທີ່ມີການໃຊ້ງານສູງສຸດ (peak shaving), ການຈັດສົ່ງພະລັງງານໃຫ້ເທົ່າທຽມກັນ (load balancing), ການຄວບຄຸມຄວາມຖີ່ (frequency regulation), ແລະ ການສະໜັບສະໜູນຄ່າຄວາມຕ້ານ (voltage support) ເຊິ່ງສ້າງລາຍໄດ້ຫຼາຍແຫຼ່ງໃຫ້ແກ່ເຈົ້າຂອງລົດ. ຕົວປ່ຽນແປງທີ່ເຮັດວຽກໄດ້ສອງທິດທາງສຳລັບລົດໄຟຟ້າ ໃຊ້ໂປໂຕຄອນການສື່ສານທີ່ທັນສະໄໝທີ່ສຸດ ແລະ ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ກັບເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າອັດຈະລິຍະ (smart grid interfaces) ເພື່ອໃຫ້ສາມາດປະສານງານໃນເວລາຈິງກັບບໍລິສັດຜູ້ສະໜອງໄຟຟ້າ ແລະ ລະບົບການຈັດການພະລັງງານ. ການເຊື່ອມຕໍ່ນີ້ເຮັດໃຫ້ສາມາດຕອບສະໜອງຕໍ່ລາຄາທີ່ປ່ຽນແປງໄດ້ຢ່າງທັນເວລາ (dynamic pricing responses), ມີສ່ວນຮ່ວມໃນການຈັດການຄວາມຕ້ອງການ (demand response participation), ແລະ ສະໜັບສະໜູນໃນເວລາເກີດເຫດສຸກເສີນຂອງເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ (grid emergency support) ໂດຍເຮັດໃຫ້ເຈົ້າຂອງລົດໄຟຟ້າເປັນສ່ວນໜຶ່ງທີ່ເຄື່ອນໄຫວໃນລະບົບເຄືອຂ່າຍພະລັງງານ ແທນທີ່ຈະເປັນຜູ້ບໍລິໂພກທີ່ບໍ່ມີສ່ວນຮ່ວມ. ຄຸນສົມບັດດ້ານຄວາມປອດໄພທີ່ທັນສະໄໝຂອງລະບົບນີ້ປະກອບດ້ວຍລະບົບການແຍກທີ່ຄົບຖ້ວນ, ການປ້ອງກັນການລົ້ນໄຟ (ground fault protection), ແລະ ຄຸນສົມບັດການຕັດການເຊື່ອມຕໍ່ອັດຕະໂນມັດ (automatic disconnection capabilities) ເພື່ອຮັບປະກັນການເຮັດວຽກທີ່ປອດໄພໃນທຸກສະພາບການ. ຕົວປ່ຽນແປງທີ່ເຮັດວຽກໄດ້ສອງທິດທາງສຳລັບລົດໄຟຟ້າ ຍັງປະກອບດ້ວຍຄຸນສົມບັດການບໍາຮຸງຮັກສາແບບທຳນາຍລ່ວງໆ (predictive maintenance capabilities) ທີ່ຕິດຕາມສຸຂະພາບ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການເຮັດວຽກຂອງຊິ້ນສ່ວນຕ່າງໆ ແລະ ແຈ້ງເຕືອນຜູ້ໃຊ້ເຖິງບັນຫາທີ່ອາດເກີດຂື້ນກ່ອນທີ່ຈະສົ່ງຜົນຕໍ່ການເຮັດວຽກຂອງລະບົບ ໂດຍເຮັດໃຫ້ລະບົບມີຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ສູງສຸດ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການບໍາຮຸງຮັກສາໃຫ້ຕ່ຳທີ່ສຸດ.

ຕົວປ່ຽນແປງທີ່ເຮັດວຽກໄດ້ທັງສອງທິດທາງສຳລັບຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ ສະເໜີຄວາມສາມາດໃນການຈັດຫາພະລັງງານສຳຮອງເພື່ອການຈັດການສຸກເສີນຢ່າງຍິ່ງໃນເວລາເກີດເຫດສຸກເສີນ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຍານພາຫະນະໄຟຟ້າເປັນທາງອອກທີ່ຄົບຖ້ວນສຳລັບການປະກັນຄວາມປອດໄພດ້ານພະລັງງານ ສຳລັບບ້ານ ທຸລະກິດ ແລະ ສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກທີ່ສຳຄັນ. ເຕັກໂນໂລຢີທີ່ມີຄວາມຄິດສ້າງສັນນີ້ ສະເໜີການເຂົ້າເຖິງພະລັງງານສຳຮອງທີ່ມີປະລິມານຫຼາຍຢ່າງທັນທີທັນໃດ; ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ ຂະໜາດຂອງຖ່ານໄຟໃນຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ ມີພະລັງງານພຽງພໍທີ່ຈະຈັດຫາພະລັງງານໃຫ້ບ້ານທົ່ວໄປໄດ້ເປັນເວລາຫຼາຍວັນໃນເວລາທີ່ເກີດຂາດແຄນພະລັງງານ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ບໍ່ຕ້ອງພຶ່ງພາເຄື່ອງປ່ຽນແປງພະລັງງານທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍເຊື້ອເພີງ (generator) ທີ່ບໍ່ຄ່ອຍເຊື່ອຖືໄດ້ ຫຼື ລະບົບຈັດຫາພະລັງງານສຳຮອງທີ່ມີລາຄາແພງ (UPS). ຕົວປ່ຽນແປງທີ່ເຮັດວຽກໄດ້ທັງສອງທິດທາງສຳລັບຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ ສາມາດຮູ້ຈັກເຖິງການຂາດແຄນພະລັງງານໄດ້ອັດຕະໂນມັດ ແລະ ປ່ຽນເຂົ້າສູ່ໂໝດການຈັດຫາພະລັງງານສຳຮອງໄດ້ຢ່າງລຽບລ້ອຍພາຍໃນເວລາບໍ່ເຖິງເສື້ອງມິລີວິນາທີ (millisecond), ເພື່ອຮັບປະກັນການເຮັດວຽກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງລະບົບທີ່ສຳຄັນ ເຊັ່ນ: ລະບົບເຢັນ, ລະບົບໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ, ລະບົບລະບາຍອາກາດ, ລະບົບສະຫວ່າງ, ແລະ ອຸປະກອນທາງການແພດທີ່ສຳຄັນ. ຄວາມສາມາດໃນການຕອບສະຫນອງຢ່າງໄວວານີ້ ແມ່ນມີຄຸນຄ່າຢ່າງຍິ່ງໃນເວລາເກີດໄຟໄໝ້, ເກີດພາວະທຳມະຊາດ, ການເກີດຂໍ້ຜິດພາດຂອງອຸປະກອນ, ຫຼື ໃນເວລາທີ່ມີການປິດລະບົບເພື່ອດຳເນີນການບໍາລຸງຮັກສາຢ່າງມີການວາງແຜນ ເຊິ່ງການເຂົ້າເຖິງພະລັງງານທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ຈະເປັນສິ່ງສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງຕໍ່ຄວາມປອດໄພ ແລະ ການດຳເນີນທຸລະກິດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ການອອກແບບແບບປະກອບ (modular) ຂອງລະບົບນີ້ ສະເໜີໃຫ້ລູກຄ້າສາມາດຈັດລຳດັບຄວາມສຳຄັນຂອງພະລັງງານທີ່ຕ້ອງການໃນເວລາທີ່ເກີດຂາດແຄນເປັນເວລາດົນນານ, ເຊິ່ງຈະຊ່ວຍຍືດເວລາທີ່ຈັດຫາພະລັງງານສຳຮອງໄດ້ດີຂື້ນ ໂດຍການເນັ້ນໃສ່ການຈັດຫາພະລັງງານໃຫ້ແກ່ລະບົບທີ່ສຳຄັນເທົ່ານັ້ນ ແລະ ລົດລາຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານໃນລະບົບທີ່ບໍ່ສຳຄັນຊົ່ວຄາວ. ຕົວປ່ຽນແປງທີ່ເຮັດວຽກໄດ້ທັງສອງທິດທາງສຳລັບຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ ສະເໜີທັງການຈັດຫາພະລັງງານສຳຮອງສຳລັບທັງເຮືອນທັງໝົດ (whole-house backup) ແລະ ການຈັດການພະລັງງານທີ່ເລືອກໄດ້ (selective load management), ເພື່ອສະເໜີທາງອອກທີ່ຍືດຫຍຸ່ນໄດ້ ເຊິ່ງເໝາະສົມກັບຄວາມຕ້ອງການແລະ ຮູບແບບການໃຊ້ງານຂອງລູກຄ້າແຕ່ລະຄົນ. ເຕັກໂນໂລຢີນີ້ ຍົກເລີກບັນຫາດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ ແລະ ສຸຂະພາບທີ່ເກີດຈາກເຄື່ອງປ່ຽນແປງພະລັງງານສຳຮອງແບບດັ້ງເດີມ ເຊັ່ນ: ການປ່ອຍກຳມານໄຟຟ້າ (carbon monoxide), ມື້ນສຽງ (noise pollution), ແລະ ຄວາມຕ້ອງການໃນການຈັດເກັບເຊື້ອເພີງ, ໃນຂະນະທີ່ສະເໜີຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ທີ່ດີກວ່າ ແລະ ງ່າຍຂື້ນໃນການບໍາລຸງຮັກສາ. ຄຸນສົມບັດຂັ້ນສູງສຳລັບການຕິດຕາມ ແລະ ຄວບຄຸມທີ່ມີຢູ່ໃນຕົວປ່ຽນແປງທີ່ເຮັດວຽກໄດ້ທັງສອງທິດທາງສຳລັບຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ ໃຫ້ຜູ້ໃຊ້ສາມາດຄວບຄຸມລະບົບໄດ້ຈາກໄລຍະໄກຜ່ານແອັບຯລິເຄີຊັ່ນໃນໂທລະສັບມືຖື, ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ຜູ້ໃຊ້ສາມາດຕິດຕາມສະຖານະການຂອງພະລັງງານສຳຮອງ, ປັບປຸງລຳດັບຄວາມສຳຄັນຂອງພະລັງງານທີ່ຕ້ອງການ, ແລະ ຮັບເຕືອນກ່ຽວກັບປະສິດທິພາບຂອງລະບົບຈາກທຸກບ່ອນ. ການເຊື່ອມຕໍ່ຂອງຕົວປ່ຽນແປງເຂົ້າກັບລະບົບຈັດການພະລັງງານໃນເຮືອນ (home energy management systems) ສ້າງເປັນຍຸດທະສາດທີ່ຄົບຖ້ວນສຳລັບການປະກັນຄວາມຍືດຫຍຸ່ນດ້ານພະລັງງານ ໂດຍການປະສົມປະສານລະຫວ່າງແຜ່ນດູດເອີ້ງແສງຕາເວັນ (solar panels), ຖ່ານໄຟເກັບພະລັງງານ (battery storage), ແລະ ຊັບພະຍາກອນຂອງຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ ເຂົ້າກັບກັນເປັນທາງອອກດ້ານພະລັງງານສຳຮອງທີ່ເປັນເອກະລາດ ເຊິ່ງສາມາດຮັກສາການເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນເວລາທີ່ເກີດຂາດແຄນພະລັງງານຈາກເຄືອຂ່າຍເປັນເວລາດົນນານ.

ເຄື່ອງປ່ຽນສອງທິດ ສໍາ ລັບລົດໄຟຟ້າເປີດໂອກາດໃນການປັບປຸງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະ ກໍາ ໄລລາຍໄດ້ທີ່ ສໍາ ຄັນເຊິ່ງປ່ຽນແປງພື້ນຖານເສດຖະກິດຂອງການເປັນເຈົ້າຂອງລົດໄຟຟ້າ, ປ່ຽນແປງລົດຈາກການຫຼຸດຜ່ອນມູນຄ່າຊັບສິນຂົນສົ່ງເປັນແຫຼ່ງພະລັງງານທີ່ມີ ກໍາ ໄລທີ່ສ້າງລາຍໄດ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ເຕັກໂນໂລຊີທີ່ກ້າວຫນ້ານີ້ເຮັດໃຫ້ຍຸດທະສາດການແລກປ່ຽນພະລັງງານທີ່ຊັດເຈນໄດ້ ໂດຍເຈົ້າຂອງລົດຊື້ໄຟຟ້າໃນຊ່ວງເວລາທີ່ລາຄາຖືກແລະຂາຍພະລັງງານທີ່ເກັບໄວ້ກັບຄືນສູ່ຕາຂ່າຍໃນຊ່ວງເວລາທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການສູງ, ສ້າງລາຍຮັບປະ ຈໍາ ເດືອນທີ່ ສໍາ ຄັນເຊິ່ງສາມາດຊົດເ ເຄື່ອງປ່ຽນສອງທິດ ສໍາ ລັບລົດໄຟຟ້າເຂົ້າຮ່ວມໃນໂຄງການການ ນໍາ ໃຊ້ຫຼາຍຢ່າງລວມທັງການລິເລີ່ມຕອບສະ ຫນອງ ຄວາມຕ້ອງການ, ຕະຫຼາດຄວາມສາມາດ, ແລະຕະຫຼາດບໍລິການເສີມ, ສະ ຫນອງ ແຫຼ່ງລາຍໄດ້ທີ່ຫຼາກຫຼາຍເຊິ່ງຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງທາງດ້ານການເງິນໃນຂະນະທີ່ເພີ່ມປະສິດທິພາບການຫາລາຍໄດ້ສູງສຸດ. ລະບົບຂອງລະບົບທີ່ສະຫຼາດໄດ້ວິເຄາະລາຄາໄຟຟ້າ, ສະພາບຂອງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ, ແລະຕາຕະລາງການຂົນສົ່ງສ່ວນຕົວຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບຮູບແບບການສາກໄຟແລະປ່ອຍໄຟໂດຍອັດຕະໂນມັດ, ຮັບປະກັນຜົນ ກໍາ ໄລສູງສຸດໂດຍບໍ່ເສຍຄ່າການມີລົດ ສໍາ ລັບຄວາມຕ້ອງການຂັບ ຜູ້ປະຕິບັດການເຮືອເຮືອການຄ້າໄດ້ຮັບປະໂຫຍດຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຈາກເຄື່ອງປ່ຽນສອງທິດ ສໍາ ລັບເຕັກໂນໂລຢີລົດໄຟຟ້າ, ຍ້ອນວ່າລົດຫຼາຍລໍາສາມາດຖືກລວມເຂົ້າເພື່ອໃຫ້ບໍລິການຕາຂ່າຍທີ່ ສໍາ ຄັນໃນຂະນະທີ່ສ້າງລາຍໄດ້ທີ່ ສໍາ ຄັນໃນຊ່ວງເວລາທີ່ບໍ່ມີການໃຊ້ລະຫວ່າງເສັ້ນທາງຫລືການປ່ຽນ. ເຕັກໂນໂລຊີນີ້ສະຫນັບສະຫນູນຍຸດທະສາດການເພີ່ມປະສິດທິພາບເວລາໃນການນໍາໃຊ້ທີ່ຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໄຟຟ້າໃຫ້ແກ່ທຸລະກິດ ແລະ ສະຖາບັນທີ່ມີຮູບແບບການນໍາໃຊ້ທີ່ຄາດຄະເນໄດ້, ລວມທັງໂຮງຮຽນ, ໂຮງຫມໍ, ສາງ, ແລະສະຖານທີ່ຜະລິດ. ຄວາມສາມາດໃນການຄາດຄະເນທີ່ກ້າວ ຫນ້າ ພາຍໃນເຄື່ອງປ່ຽນສອງທິດ ສໍາ ລັບລົດໄຟຟ້າຄາດຄະເນລາຄາໄຟຟ້າໃນອະນາຄົດແລະຄວາມຕ້ອງການຂອງຕາຂ່າຍ, ເຮັດໃຫ້ການຕັດສິນໃຈການຄຸ້ມຄອງພະລັງງານທີ່ມີປະສິດຕິພາບທີ່ເຮັດໃຫ້ ກໍາ ໄລສູງສຸດໃນຂະນະທີ່ສະ ຫນັບ ສະ ຫນູນ ເປົ້າ ຫມາຍ ຄວາມ ຫມັ້ນ ຄົງຂອງຕາຂ່າຍ ຄຸນລັກສະນະການຕິດຕາມແລະລາຍງານທີ່ຄົບຊຸດຂອງລະບົບສະ ຫນອງ ການຕິດຕາມການເງິນທີ່ລະອຽດເຊິ່ງປະລິມານການປະຢັດແລະການສ້າງລາຍໄດ້, ຊ່ວຍໃຫ້ລູກຄ້າສາມາດຕັດສິນໃຈກ່ຽວກັບຍຸດທະສາດພະລັງງານແລະການລົງທືນລະບົບ. ການເຊື່ອມໂຍງກັບແຫຼ່ງພະລັງງານທົດແທນເພີ່ມຜົນປະໂຫຍດທາງເສດຖະກິດຂອງຕົວປ່ຽນສອງທິດ ສໍາ ລັບລະບົບລົດໄຟຟ້າໂດຍເຮັດໃຫ້ລູກຄ້າສາມາດເກັບຮັກສາພະລັງງານແສງຕາເວັນຫຼືພະລັງງານລົມທີ່ເກີນໄປເພື່ອຂາຍຕໍ່ມາໃນຊ່ວງເວລາລາຄາສູງ, ສ້າງກະແສລາຍໄດ້ເພີ່ມເຕີມໃນຂະນະທີ່ສະ ຫນັບ ສະ ຫນູນ ເປົ້າ ຫມາຍ ການພັດທະນາພ