อุปกรณ์แชร์พลังงาน (Energy Sharing Devices) ใช้สำหรับเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานในระบบไฟฟ้าออฟกริด โดยลดพลังงานสูญเปล่าผ่านการแชร์พลังงานระหว่างระบบไฟฟ้าโดยไม่ต้องปรับเปลี่ยนโครงสร้างระบบเดิม
อุปกรณ์แชร์พลังงานที่พัฒนาขึ้นมี 2 ประเภท ได้แก่
1. DC-to-DC Energy Sharing Device – สำหรับแชร์พลังงานแบบสองทิศทางระหว่างระบบไฟฟ้าที่อยู่ใกล้กัน (ภายในห้องควบคุมไฟฟ้าเดียวกัน)
2. AC-to-DC Energy Sharing Device – สำหรับแชร์พลังงานแบบทิศทางเดียวระหว่างระบบไฟฟ้าที่อยู่ห่างกัน (ระหว่างอาคารหรือรับพลังงานจากระบบไฟฟ้ากระแสสลับ)
ต้นแบบรุ่นแรกของอุปกรณ์แชร์พลังงานถูกนำไปใช้งานจริงที่ โรงเรียนท่านผู้หญิงวิไล อมาตยกุล (บ้านเปิงเคลิ่ง) ต.แม่จัน อ.อุ้มผาง จ.ตาก ซึ่งมีระบบออฟกริด 5 ระบบ และติดตั้งต้นแบบ 4 ชุด จากการวิเคราะห์ข้อมูลพบว่า พลังงานสูญเปล่าในโรงเรียนอยู่ที่ ประมาณ 25 หน่วยต่อวัน ซึ่งหากนำพลังงานส่วนนี้กลับมาใช้จะสามารถลดพลังงานสูญเปล่าได้ 9,125 หน่วยต่อปี หรือคิดเป็นมูลค่า 45,625 บาทต่อปี (ค่าไฟฟ้าหน่วยละ 5 บาท) ทำให้สามารถคืนทุนได้ภายใน 3 ปี โดยต้นทุนต้นแบบรุ่นแรกอยู่ที่ 35,000 บาท
ที่มาของงานวิจัย
พื้นที่ห่างไกลหลายแห่งใช้ระบบไฟฟ้าออฟกริดแบบแยกอิสระหลายระบบที่ไม่มีการแชร์พลังงานระหว่างกัน จึงทำให้เกิด ปัญหาพลังงานสูญเปล่าเกิดขึ้น เนื่องจากบางระบบผลิตพลังงานเกินความต้องการ ขณะที่บางระบบมีพลังงาน ไม่เพียงพอ หากแก้ปัญหาด้วยวิธีระบบรวมศูนย์ (Centralized System) ก็อาจไม่เหมาะสมเนื่องจากมีข้อจำกัดด้านงบประมาณและ การบำรุงรักษา
พื้นที่เป้าหมายของโครงการ: โรงเรียนท่านผู้หญิงวิไล อมาตยกุล (บ้านเปิงเคลิ่ง)
- ใช้พลังงานจากพลังงานแสงอาทิตย์และพลังน้ำ ซึ่งมีความผันผวนสูง
- ระบบไฟฟ้าหลายจุดทำงานแยกจากกัน ทำให้เกิดปัญหาพลังงานสูญเปล่า ไม่น้อยกว่า 25 หน่วยต่อวัน
- การพัฒนา อุปกรณ์แชร์พลังงาน ช่วยให้สามารถถ่ายเทพลังงานระหว่างระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยไม่ต้องปรับเปลี่ยนระบบไฟฟ้าเป็นแบบรวมศูนย์
จุดเด่น/ประโยชน์ของเทคโนโลยี
- รองรับการแชร์พลังงานได้หลายรูปแบบ
- ใช้งานได้ทั้ง DC-to-DC และ AC-to-DC เพื่อรองรับการแชร์พลังงานระหว่างระบบที่อยู่ใกล้หรือห่างกัน รวมถึงสามารถปรับโหมดการทำงานได้หลากหลาย เช่น บาลานซ์พลังงานระหว่างระบบ การขนานแบตเตอรี่ต่างชนิด กำหนดลำดับความสำคัญของระบบได้ เป็นต้น
- ติดตั้งง่าย ไม่กระทบระบบไฟฟ้าเดิม
- สามารถเปิด-ปิดอุปกรณ์ได้ตามต้องการ โดยไม่กระทบระบบไฟฟ้าเดิม
- ประสิทธิภาพสูง โดยแบบ DC-to-DC มากกว่า 97% และ แบบ AC-to-DC มากกว่า 90%
- รองรับแบตเตอรี่หลายประเภท
- สามารถใช้กับแบตเตอรี่ที่มีขนาดหรือชนิดแตกต่างกันได้ ย่านแรงดัน 35-70 โวลต์
- ผ่านมาตรฐานความปลอดภัยทางไฟฟ้า
- IEC 61000-6-1 (EFT 1kV, Surge 2kV) – ทดสอบความทนทานต่อสัญญาณรบกวนและแรงดันเซิร์จ
- IEC 60950-1 (Hipot Test, Leakage) – ทดสอบความปลอดภัยของแรงดันสูงและกระแสไฟฟ้ารั่วไหล
ตัวอย่างไดอะแกรมการติดตั้งที่โรงเรียนฯ
แสดงการทำงานอุปกรณ์แชร์พลังงานแบบสองทิศทางกับระบบไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์
แสดงการทำงานอุปกรณ์แชร์พลังงานแบบทิศทางเดียวร่วมกับระบบไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์
ตัวอย่างภาพถ่ายต้นแบบอุปกรณ์ฯ ที่ถูกติดตั้งงานที่โรงเรียนฯ
โครงการนี้ได้รับเงินสนับสนุนจาก
กองทุนพัฒนาไฟฟ้า สำนักงานคณะกรรมการกำกับกิจการพลังงาน (สกพ.)
วิจัยพัฒนาโดย
ทีมวิจัยมอเตอร์และการแปลงผันกำลังงาน (MAP)
กลุ่มวิจัยการควบคุมและอิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูง (ACERG)