ວິທີແກ້ໄຂບ່ອນເກັບພະລັງງານສຸດທັນສຳລັບແສງຕາເວັນ - ລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານເພື່ອປະຢັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງສຸດ ແລະ ຄວາມປອດໄພຂອງພະລັງງານສຳ dựາງ

ເຕັກໂນໂລຢີການຈັດການພະລັງງານທີ່ສຸກເສີນ ທີ່ຝັງຢູ່ໃນວິທີແກ້ໄຂບ່ອນເກັບພະລັງງານແສງຕາເວັນທີ່ທັນສະໄໝ ແມ່ນເປັນການກ້າວຫນ້າຢ່າງໃຫຍ່ຫຼວງໃນການເພີ່ມປະສິດທິພາບພະລັງງານສຳລັບທີ່ຢູ່ອາໄສ ແລະ ທຸລະກິດ. ລະບົບອັຈຈະລິຍະທີ່ທັນສະໄໝເຫຼົ່ານີ້ໃຊ້ອັລກົຣິດີມການຮຽນຮູ້ຂອງເຄື່ອງຈັກ ແລະ ປັນຍາປະດິດສ້າງເພື່ອວິເຄາະຮູບແບບການໃຊ້ພະລັງງານ, ການທຳนายອາກາດ, ແລະ ລາຄາຄ່າໄຟຟ້າຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການເພື່ອຕັດສິນໃຈໃນເວລາອັນສັ້ນຫຼາຍວ່າຈະເກັບຮັກສາ, ໃຊ້, ຫຼື ຂາຍໄຟຟ້າ. ລະບົບການຈັດການບ່ອນເກັບພະລັງງານຂັ້ນສູງຈະຕິດຕາມຄ່າຄວາມຕ້ານທີ່ຂອງແຕ່ລະເຊວ (cell), ອຸນຫະພູມ, ແລະ ສະຖານະການທີ່ຖືກທຳນຽມໄວ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ເພື່ອຮັບປະກັນປະສິດທິພາບທີ່ດີທີ່ສຸດ ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານສູງສຸດຂອງຊິ້ນສ່ວນບ່ອນເກັບພະລັງງານທີ່ມີລາຄາແພງ. ອຸປະກອນປ່ຽນໄຟຟ້າອັຈຈະລິຍະ (smart inverters) ມີເຕັກໂນໂລຢີການຕິດຕາມຈຸດທີ່ໃຫ້ພະລັງງານສູງສຸດ (MPPT) ເຊິ່ງສາມາດສືບຫາພະລັງງານຈາກແຜ່ນແສງຕາເວັນໃຫ້ໄດ້ສູງສຸດໃນສະພາບອາກາດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ໃນຂະນະທີ່ເຄື່ອງຄວບຄຸມການທຳນຽມໄຟຟ້າທີ່ສຸກເສີນຈະປ້ອງກັນບ່ອນເກັບພະລັງງານຈາກການທຳນຽມເກີນໄປ ຫຼື ການຖອດໄຟຟ້າລົງເລີຍ (deep discharge). ຄຸນສົມບັດການຕິດຕາມໃນເວລາຈິງ (real-time monitoring) ໃຫ້ຜູ້ໃຊ້ງານມີຄວາມເຫັນທີ່ຊັດເຈນຕໍ່ກັບການຫຼືນໄຫຼຂອງພະລັງງານ, ເພື່ອໃຫ້ພວກເຂົາສາມາດຕິດຕາມການຜະລິດພະລັງງານຈາກແສງຕາເວັນ, ລະດັບການທຳນຽມຂອງບ່ອນເກັບພະລັງງານ, ການໃຊ້ພະລັງງານຈາກເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ, ແລະ ການປະຢັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຜ່ານແອັບຯມືຖືທີ່ເຂົ້າໃຈງ່າຍ ແລະ ແຜ່ນຈໍສະແດງຜົນທາງເວັບ. ຄຸນສົມບັດການວິເຄາະທີ່ທຳนายໄດ້ (predictive analytics) ຈະທຳนายຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານອີງຕາມຮູບແບບການໃຊ້ງານໃນອະດີດ ແລະ ສະພາບອາກາດທີ່ຈະເກີດຂຶ້ນໃນອະນາຄົດ, ແລ້ວປັບປຸງເວລາທີ່ທຳນຽມ ແລະ ຖອດໄຟຟ້າອັດຕະໂນມັດເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບສູງສຸດ ແລະ ຫຼຸດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃຫ້ຕ່ຳສຸດ. ວິທີແກ້ໄຂບ່ອນເກັບພະລັງງານແສງຕາເວັນເຫຼົ່ານີ້ສາມາດສື່ສານກັບອຸປະກອນເຮືອນອັຈຈະລິຍະ ແລະ ເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າຕ່າງໆ ເພື່ອສ້າງເປັນລະບົບທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນຢ່າງເຕັມຮູບແບບ, ເຊິ່ງຈະໃຫ້ຄວາມສຳຄັນກັບການໃຊ້ງານທີ່ສຳຄັນເປັນອັນດັບທຳອິດໃນເວລາທີ່ເກີດການຂັດຂ້ອງກັບເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ ແລະ ຢູ່ໃນເວລາທີ່ມີການຜະລິດພະລັງງານຈາກແສງຕາເວັນຫຼາຍ. ວິທີການປ້ອງກັນທີ່ທັນສະໄໝລວມເຖິງລະບົບການຈັດການອຸນຫະພູມເພື່ອຮັກສາອຸນຫະພູມໃນເວລາທຳງານທີ່ເໝາະສົມ, ການປ້ອງກັນການລົ້ມເຫຼວຂອງເຄືອຂ່າຍ (ground fault protection) ເພື່ອປ້ອງກັນອັນຕະລາຍທາງໄຟຟ້າ, ແລະ ການກວດຈັບການລົ້ມເຫຼວຂອງສາຍໄຟ (arc fault detection) ເພື່ອກຳຈັດຄວາມສ່ຽງທີ່ຈະເກີດເພີງໄຟ. ເຕັກໂນໂລຢີນີ້ຍັງເປີດโอกาสໃຫ້ເຂົ້າຮ່ວມໃນໂປຣແກຣມເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າຈຳລອງ (virtual power plant programs) ໂດຍທີ່ວິທີແກ້ໄຂບ່ອນເກັບພະລັງງານແສງຕາເວັນທີ່ແຈກຢາຍຢູ່ຕາມທີ່ຕ່າງໆຈະເຮັດວຽກຮ່ວມກັນເພື່ອສະຫນັບສະຫນູນຄວາມສະຖຽນຂອງເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ ແລະ ສະເໜີບໍລິການເພີ່ມເຕີມໃຫ້ກັບຜູ້ໃຫ້ບໍລິການໄຟຟ້າ, ເຊິ່ງສ້າງລາຍໄດ້ເພີ່ມເຕີມໃຫ້ເຈົ້າຂອງລະບົບ ແລະ ຊ່ວຍສ້າງສາງສິ່ງປະກອບພື້ນຖານດ້ານໄຟຟ້າທີ່ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງຫຼາຍຂຶ້ນ.

ວິທີແກ້ໄຂດ້ານຖ່ານສຸກເສີນ (Solar battery solutions) ໃຫ້ການປ້ອງກັນພະລັງງານສຳ dự (backup power) ທີ່ບໍ່ມີໃຜເທີຍຄຽງໄດ້ ເຊິ່ງຮັບປະກັນວ່າລະບົບທີ່ສຳຄັນ ແລະ ອຸປະກອນຕ່າງໆ ຈະເຮັດວຽກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ໂດຍບໍ່ມີການຂັດຂວາງໃນເວລາທີ່ເກີດການຕັດໄຟຟ້າຈາກເຄືອຂ່າຍ (grid outages), ບັນຫາຄຸນນະພາບພະລັງງານ, ແລະ ສະຖານະການฉຸກເຊີນ. ຕ່າງຈາກເຄື່ອງສຳຫຼັບພະລັງງານທີ່ໃຊ້ເຊື້ອເພີລີ່ງແບບດັ້ງເດີມ (traditional backup generators) ທີ່ຕ້ອງການເຊື້ອເພີລີ່ງ, ຜະລິດມື້ທີ່ເປັນອັນຕະລາຍ (emissions), ແລະ ຕ້ອງໃຊ້ເວລາຫຼາຍນາທີເພື່ອເລີ່ມຕົ້ນເຮັດວຽກ, ວິທີແກ້ໄຂດ້ານຖ່ານສຸກເສີນໃຫ້ການໂອນພະລັງງານທັນທີທັນໃດ (instantaneous power transfer) ໃນເວລາບໍ່ເຖິງເສື້ອງມີລິວິນາທີ (milliseconds) ເມື່ອເກີດການຂັດຂວາງຈາກເຄືອຂ່າຍ. ການຕອບສະຫນອງຢ່າງໄວວານີ້ຊ່ວຍປ້ອງກັນອຸປະກອນເອເລັກໂທຣນິກທີ່ອ່ອນໄຫວຈາກການຂັດຂວາງພະລັງງານທີ່ເຮັດໃຫ້ເສຍຫາຍ, ແລະ ຮັບປະກັນວ່າລະບົບຄວາມປອດໄພ, ອຸປະກອນທາງການແພດ, ອຸປະກອນເກັບຮັກສາອາຫານ (refrigeration), ແລະ ອຸປະກອນສື່ສານຈະເຮັດວຽກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ຄວາມສາມາດໃນການສຳຫຼັບພະລັງງານຂອງລະບົບເຫຼົ່ານີ້ເຮັດວຽກອັດຕະໂນມັດຢ່າງເຕັມຮູບແບບ, ໂດຍບໍ່ຕ້ອງມີການເຂົ້າໄປຈັດການດ້ວຍຕົວເອງ ຫຼື ການຕິດຕາມໃນເວລາທີ່ເກີດການຕັດໄຟຟ້າ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເຈົ້າຂອງບ້ານ ແລະ ຜູ້ປະກອບການທີ່ບໍ່ສາມາດຮັບເອົາການຂັດຂວາງຂອງພະລັງງານໄດ້ ມີຄວາມສະບາຍໃຈ. ຄຸນສົມບັດຂອງການຈັດການພະລັງງານ (load management) ທີ່ທັນສະໄໝຈະຈັດລຳດັບຄວາມສຳຄັນຂອງວົງຈອນ (circuits) ທີ່ຕ້ອງການໃຊ້ພະລັງງານໃນເວລາທີ່ເກີດການຕັດໄຟຟ້າເປັນເວລາດົນ, ແລະ ຈະປິດການໃຊ້ພະລັງງານຂອງອຸປະກອນທີ່ບໍ່ສຳຄັນອັດຕະໂນມັດເພື່ອຍືດເວລາໃນການໃຊ້ພະລັງງານສຳຫຼັບການຕັດໄຟຟ້າ, ແລະ ຮັບປະກັນວ່າລະບົບທີ່ສຳຄັນຈະໄດ້ຮັບພະລັງງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເທົ່າທີ່ຈະເປັນໄປໄດ້. ວິທີແກ້ໄຂດ້ານຖ່ານສຸກເສີນສາມາດໃຫ້ພະລັງງານສຳຫຼັບໄດ້ຕັ້ງແຕ່ຫຼາຍຊົ່ວໂມງຈົນເຖິງຫຼາຍວັນ ຂຶ້ນກັບຂະໜາດຂອງລະບົບ ແລະ ຮູບແບບການບໍລິໂພກພະລັງງານ, ໂດຍມີຄວາມສາມາດໃນການຊາດຈະຖ່ານໃໝ່ໃນເວລາທີ່ມີແສງຕາເວັນ ເຖິງແມ່ນວ່າຈະເກີດການຕັດໄຟຟ້າຈາກເຄືອຂ່າຍເປັນເວລາດົນ. ລະບົບທີ່ທັນສະໄໝຈະມີຄວາມສາມາດໃນການເຊື່ອມຕໍ່ເຄື່ອງສຳຫຼັບພະລັງງານທີ່ໃຊ້ເຊື້ອເພີລີ່ງ (generator input capabilities) ເພື່ອໃຫ້ເຄື່ອງສຳຫຼັບພະລັງງານທີ່ໃຊ້ເຊື້ອເພີລີ່ງແບບດັ້ງເດີມສາມາດຊາດຈະຖ່ານໄດ້ເມື່ອການຜະລິດພະລັງງານຈາກແສງຕາເວັນບໍ່ພຽງພໍ ໃນໄລຍະທີ່ມີເມືອກຫຼາຍ ຫຼື ໃນເວລາທີ່ເກີດການຕັດໄຟຟ້າເປັນເວລາດົນ. ການເຮັດວຽກຢ່າງງຽບສະຫງັດຂອງວິທີແກ້ໄຂດ້ານຖ່ານສຸກເສີນເຮັດໃຫ້ເປັນທີ່ເໝາະສົມສຳລັບເຂດທີ່ຢູ່ອາໄສ ໂດຍສະເພາະໃນບ່ອນທີ່ມີກົດໝາຍກ່ຽວກັບເສີຍງ (noise ordinances) ທີ່ຈຳກັດການໃຊ້ເຄື່ອງສຳຫຼັບພະລັງງານ, ແລະ ສຳລັບການນຳໃຊ້ເພື່ອການທຸລະກິດທີ່ຕ້ອງການການເຮັດວຽກຢ່າງງຽບສະຫງັດເພື່ອຮັກສາຄວາມຕໍ່ເນື່ອງຂອງການທຸລະກິດ. ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍຂັບໄລ່ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍດ້ານເຊື້ອເພີລີ່ງ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍດ້ານການບໍາລຸງຮັກສາ, ແລະ ມື້ທີ່ເປັນອັນຕະລາຍທີ່ເກີດຈາກເຄື່ອງສຳຫຼັບພະລັງງານທີ່ໃຊ້ນ້ຳມັນດີເຊວ ຫຼື ກາຊ ພາຍໃນທຳມະຊາດ (diesel or natural gas generators), ໃນຂະນະທີ່ໃຫ້ຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ ແລະ ຄວາມປະສິດທິຜົນທີ່ດີກວ່າ. ການປ້ອງກັນທີ່ຕ້ານທາງດ້ານອາກາດ (Weather-resistant enclosures) ປ້ອງກັນສ່ວນປະກອບຂອງຖ່ານຈາກອຸນຫະພູມທີ່ຮຸນແຮງ, ຄວາມຊື້ນ, ແລະ ມື້ທີ່ເປັນອັນຕະລາຍຈາກສິ່ງແວດລ້ອມ, ເພື່ອຮັບປະກັນການເຮັດວຽກທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ໃນສະພາບອາກາດທີ່ຮຸນແຮງ. ການຈັດຕັ້ງລະບົບທີ່ສາມາດຂະຫຍາຍໄດ້ (Scalable configurations) ໃຫ້ຜູ້ໃຊ້ສາມາດປັບແຕ່ງຄວາມຈຸຂອງພະລັງງານສຳຫຼັບໄດ້ຕາມຄວາມຕ້ອງການ ແລະ ໂບດຈີ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ໂດຍມີຄວາມຫຼວງຫຼາຍໃນການເພີ່ມຄວາມຈຸຂອງຖ່ານເພີ່ມເຕີມເມື່ອຄວາມຕ້ອງການປ່ຽນແປງໄປຕາມເວລາ.

ວິທີແກ້ໄຂດ້ານຖ່ານໄຟສຸຣິຍາຈັດສົ່ງຜົນຕອບແທນທີ່ເຫັນໄດ້ຢ່າງຊັດເຈນຜ່ານຫຼາຍໆແຫຼ່ງລາຍຮັບ ແລະ ກົນໄກການປະຢັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນໄລຍະເວລາ 25 ຫາ 30 ປີຂອງລະບົບເຫຼົ່ານີ້。 ຜົນປະໂຫຍດດ້ານການເງິນທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດມາຈາກການຊື້-ຂາຍພະລັງງານ (Energy Arbitrage) ໂດຍຜູ້ໃຊ້ຈະເກັບຮັກສາພະລັງງານສຸຣິຍາທີ່ມີລາຄາຖືກໃນເວລາເດີນທາງຂອງວັນ ແລ້ວນຳມາໃຊ້ໃນເວລາເຊົ້າ-ແລງທີ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ ເມື່ອອັດຕາຄ່າໄຟຟ້າຂອງບໍລິສັດຜູ້ສະໜອງອາດຈະສູງຂຶ້ນ 3 ຫາ 5 ເທົ່າ. ຄວາມສາມາດໃນການຍ້າຍເວລາການໃຊ້ພະລັງງານນີ້ມັກຈະຫຼຸດຜ່ອນບິນຄ່າໄຟຟ້າລົງ 60-80% ເທິງທັນທີທີ່ຕິດຕັ້ງ ແລະ ການປະຢັດຄ່າຈະເພີ່ມຂຶ້ນຕາມການເພີ່ມຂຶ້ນປະຈຳປີຂອງອັດຕາຄ່າໄຟຟ້າ. ການຫຼຸດຜ່ອນຄ່າທີ່ຕ້ອງຈ່າຍຕາມຄວາມຕ້ອງການສູງສຸດ (Demand Charge Reduction) ແມ່ນອີກໜຶ່ງໂອກາດທີ່ສຳຄັນໃນການປະຢັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສຳລັບຜູ້ໃຊ້ທີ່ເປັນທຸລະກິດ ແລະ ອຸດສາຫະກຳ ເນື່ອງຈາກວິທີແກ້ໄຂດ້ານຖ່ານໄຟສຸຣິຍາສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການສູງສຸດໄດ້ດ້ວຍການປ່ອຍພະລັງງານທີ່ເກັບໄວ້ໃນໄລຍະທີ່ມີການໃຊ້ງານຫຼາຍ ເຊິ່ງອາດຈະປະຢັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໄດ້ເຖິງຫຼາຍພັນດ້ອລາຕໍ່ເດືອນໃນບິນຄ່າໄຟຟ້າ. ໂປແກຼມ Net Metering ອະນຸຍາດໃຫ້ຂາຍພະລັງງານທີ່ເຫຼືອຈາກການເກັບຮັກສາກັບບໍລິສັດຜູ້ສະໜອງໄຟຟ້າໃນອັດຕາລາຄາທີ່ເທົ່າກັບລາຄາຂາຍຍ່ອຍ (retail rates) ເຊິ່ງສ້າງລາຍຮັບເພີ່ມເຕີມ ແລະ ຊ່ວຍສະໜັບສະໜູນຄວາມສະຖຽນຂອງເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າໃນໄລຍະທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການສູງ. ໃນເຂດຫຼາຍໆແຫ່ງ ມີການນຳໃຊ້ລະບົບອັດຕາຄ່າໄຟຟ້າຕາມເວລາ (Time-of-Use Rate Structures) ທີ່ສ້າງໂອກາດໃນການຊື້-ຂາຍພະລັງງານຢ່າງມີນັກ, ໂດຍອັດຕາຄ່າໄຟຟ້າໃນເວລາທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການສູງອາດຈະເກີນ 50 ສີນຕາ/ກິໂລວັດ-ຊົ່ວໂມງ ໃນຂະນະທີ່ອັດຕາຄ່າໄຟຟ້າໃນເວລາທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການຕ່ຳອາດຈະຕ່ຳເຖິງ 10 ສີນຕາ/ກິໂລວັດ-ຊົ່ວໂມງ. ວິທີແກ້ໄຂດ້ານຖ່ານໄຟສຸຣິຍາຍັງຊ່ວຍກຳຈັດຄ່າທີ່ຕ້ອງຈ່າຍຕາມຄວາມຕ້ອງການສູງສຸດ (Demand Charges) ທີ່ອາດຈະຄິດຄ່າໄດ້ 30-50% ຂອງບິນຄ່າໄຟຟ້າຂອງທຸລະກິດ, ເຊິ່ງໃຫ້ການປະຢັດຄ່າທີ່ເກີດຂື້ນທັນທີ ແລະ ຕໍ່ເນື່ອງ ເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບການເຮັດທຸລະກິດ. ການເພີ່ມມູນຄ່າຂອງທີ່ດິນເປັນການເພີ່ມມູນຄ່າທີ່ຍາວນານຢ່າງມີນັກ, ໂດຍການສຶກສາດ້ານອະສັງຫາລິມະຊັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ບ້ານທີ່ຕິດຕັ້ງວິທີແກ້ໄຂດ້ານຖ່ານໄຟສຸຣິຍາຈະຂາຍໄດ້ໄວຂື້ນ 20% ແລະ ມີລາຄາສູງກວ່າເປັນພິເສດເມື່ອທຽບກັບບ້ານທີ່ບໍ່ມີລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານ. ມູນຄ່າຄວາມຫຼາກຫຼາຍ (Resilience Value) ແມ່ນການວັດແທກຜົນປະໂຫຍດດ້ານເສດຖະກິດຈາກການຫຼີກເວັ້ນການຂັດຂວາງທຸລະກິດ, ການເສື່ອມເສຍຂອງອາຫານ, ການລົ້ມເຫຼວຂອງລະບົບປອດໄພ, ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍອື່ນໆທີ່ເກີດຈາກການຕັດໄຟຟ້າ ເຊິ່ງອາດຈະເກີນຫຼາຍພັນດ້ອລາຕໍ່ເຫດການ. ສິດທິປະໂຫຍດດ້ານພາສີ ແລະ ໂປແກຼມເງິນອຸດໝືນໃຫ້ການປະຢັດຄ່າທີ່ມີນັກໃນເບື້ອງຕົ້ນ, ໂດຍສິດທິປະໂຫຍດດ້ານພາສີຂອງລັດຖະບານ (Federal Investment Tax Credits) ຄຸມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງລະບົບໄດ້ 30%, ແລະ ລັດຫຼາຍແຫ່ງຍັງມີເງິນອຸດໝືນເປັນເງິນສົດ, ສິດທິປະໂຫຍດຕາມຜົນງານ, ແລະ ສິດທິປະໂຫຍດດ້ານການຫຼຸດຄ່າເສື່ອມ (Accelerated Depreciation Benefits) ທີ່ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນໄລຍະເວລາທີ່ຄືນທຶນ (Payback Periods) ໃຫ້ເຫຼືອເພີ່ງ 5-7 ປີ ແລະ ຍັງໃຫ້ການປະຢັດຄ່າເພີ່ມເຕີມເປັນເວລາຫຼາຍທົດສະວັດຕໍ່ມາ.