กลุ่มสหภาพยุโรป (European Union)

นโยบายและปัจจัยสำคัญที่เป็นส่วนผลักดันโครงการด้านสมาร์ทกริด

แรงขับเคลื่อนทางด้านสมาร์ทกริดของประเทศในกลุ่มสหภาพยุโรปประกอบด้วยปัจจัยและนโยบายที่สำคัญหลายประการได้แก่ [1]
  • นโยบาย “20-20-20 EU Goal” และ “Energy Roadmap 2050”
  • การเพิ่มขึ้นอย่างมากของปริมาณแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ไม่สามารถคาดการณ์ได้
  • การเปลี่ยนแปลงรูปแบบในการใช้พลังงานไฟฟ้า
  • The Third Energy Package [5] และการเปลี่ยนไปสู่ตลาดพลังงานไฟฟ้าเสรี
  • การสร้างปรับปรุงทดแทนโครงสร้างพื้นฐานไฟฟ้าที่เก่าและเสื่อมอายุลง
  • กระแสด้านสิ่งแวดล้อมในการต่อต้านการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานสายส่งใหม่ ๆ [3]
  • แนวโน้มโลกในทิศทาง The Internet of Things (IoT) และเศรษฐกิจดิจิตัล (Digital Economy)
นอกจากนี้เป้าหมายของผู้ดำเนินการระบบไฟฟ้า (Grid Operator) ในยุโรปก็นับเป็นปัจจัยที่สำคัญอย่างมากต่อการพัฒนาสมาร์ทกริด โดยเป้าหมายดังกล่าวคือ [1]
  • คุณภาพและความมั่นคงของแหล่งจ่ายพลังงาน
  • การบริหารจัดการการไหลของกำลังไฟฟ้าและการอินทิเกรตพลังงานหมุนเวียน
  • ประสิทธิภาพพลังงาน
  • การทำให้ผู้ใช้ไฟฟ้าสามารถมีส่วนร่วมในตลาดพลังงานไฟฟ้าได้อย่างแอกทีฟ
  • สนับสนุนเทคโนโลยีทางด้านโหลดที่เกี่ยวกับประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน
  • เพิ่มความยืดหยุ่นของระบบโครงข่ายไฟฟ้าเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับอนาคต

 

ข้อตกลงโคเปนเฮเกน (Copenhagen Accord) และพิธีสารเกียวโต (Kyoto Protocol)

สหภาพยุโรปมีภาระผูกพันในการลดการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั้งตามข้อตกลงโคเปนเฮเกน (Copenhagen Accord) และพิธีสารเกียวโต (Kyoto Protocol) โดยตาม Copenhagen Accord นั้นสหภาพยุโรปจะดำเนินการลดการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกลง 20% – 30% เมื่อเทียบกับระดับของปี ค.ศ. 1990 และสำหรับพิธีสารเกียวโตนั้นสหภาพยุโรปสามารถบรรลุพันธกรณีแรกของพิธีสารเกียวโตได้อย่างเกินเป้าหมาย และปัจจุบันกำลังดำเนินการตามพันธกรณีที่สองของพิธีสารเกียวโต (Kyoto Protocol’s Second Commitment) ในช่วงระยะเวลาปี ค.ศ. 2013 – 2020 คือต้องลดการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกลง 20% จากปีฐาน [4] ซึ่งสอดคล้องกับเป้าหมายภายในของสหภาพยุโรปคือ 20-20-20 EU Goal

 

20-20-20 EU Goal [1]

สหภาพยุโรปได้ตั้งเป้าหมายสำคัญระยะสั้นในด้านการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกคือเป้าหมาย “20-20-20” โดยที่จะต้องดำเนินการ 3 ประการให้สำเร็จภายในปี ค.ศ. 2020 [1] ได้แก่
  1. ลดการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกอย่างน้อย 20% จากระดับในปี ค.ศ.1990
  2. 20% ของพลังงานที่ใช้ในยุโรปต้องมาจากพลังงานหมุนเวียน
  3. ลดการใช้พลังงานปฐมภูมิลง 20% โดยการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

 

Energy Roadmap 2050 [3,7]

สหภาพยุโรปได้ตั้งเป้าหมายสำคัญระยะยาวในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกคือ เป้าหมายปี ค.ศ. 2050 ซึ่งแผนที่นำทางพลังงานปี ค.ศ. 2050 ได้รับการลงมติยอมรับโดยสภายุโรปเมื่อเดือนมิถุนายน ค.ศ. 2012 มีสาระสำคัญคือ การลดเลิกการใช้คาร์บอน (Decarbonisation) ในระบบพลังงานของยุโรปนั้นมีความเป็นไปได้ทั้งในทางเทคนิคและในทางเศรษฐศาสตร์ [3] สหภาพยุโรปได้ตั้งเป้าหมายระยะยาวในการลดการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกลง 80 – 95% เมื่อเทียบกับระดับของปี ค.ศ. 1990 ให้ได้ภายในปี ค.ศ. 2050 ซึ่งเป้าหมายเฉพาะของการผลิตไฟฟ้านั้นคือ การผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนจะต้องอยู่ในสัดส่วนสูงถึง 97% [8]

 

สามเสาหลักทางนโยบายด้านพลังงานของยุโรป  [3]

เสาหลัก 3 ประการของนโยบายพลังงานของยุโรปประกอบไปด้วย
  1. ความยั่งยืน: โดยการอินทิเกรตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน การสร้างการมีส่วนร่วมของผู้ใช้ไฟฟ้าปลายทางในเรื่องประสิทธิภาพและการตอบสนองด้านโหลด และการปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบไฟฟ้า
  2. ความมั่นคงปลอดภัยทางด้านแหล่งจ่ายพลังงาน: โดยการการันตีความเชื่อถือได้ในระดับสูงของระบบไฟฟ้า รวมถึงการทำให้ระบบสามารถรองรับการเปลี่ยนภาคขนส่งมาเป็นแบบใช้ไฟฟ้า
  3. ความสามารถในการแข่งขัน: โดยการเพิ่มความยืดหยุ่นของระบบโครงข่ายไฟฟ้าเพื่อรองรับเป้าหมายของปี ค.ศ. 2050 และการพัฒนาวางแผนและการดำเนินการของโครงข่าย Pan European

 

กฎหมายสหภาพยุโรป The Third Energy Package [6]

กฎหมายล่าสุดของสหภาพยุโรปในด้านตลาดพลังงาน ซึ่งรู้จักกันในชื่อของ The Third Energy Package ได้บังคับใช้ตั้งแต่เดือนกันยายน ค.ศ. 2009 โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของฟังก์ชั่นของตลาดพลังงาน ภายในยุโรป และแก้ปัญหาทางโครงสร้างของตลาด กฎนี้ครอบคลุม 5 ขอบเขต [6] คือ
  • แยกธุรกิจการจ่ายพลังงานออกจากผู้ดูแลโครงข่าย
  • เสริมสร้างความแข็งแรงของคณะกรรมการกำกับกิจการพลังงานที่เป็นอิสระ
  • จัดตั้งคณะผู้ควบคุม Agency for the Cooperation of Energy Regulators (ACER)
  • ความร่วมมือข้ามพรมแดนระหว่างผู้ดูแลระบบส่ง และการสร้างผู้ดูแลระบบส่งสำหรับโครงข่ายยุโรป (European Networks for Transmission System Operators)
  • เพิ่มความโปร่งใสในตลาดค้าปลีกพลังงานเพื่อประโยชน์ของผู้บริโภค

 

European Strategic Energy Technology Plan (SET Plan) [1]

แผนการดำเนินงานสำคัญแผนหนึ่งของสหภาพยุโรปทางด้านเทคโนโลยีในการบรรลุเป้าหมายด้านคาร์บอนต่ำคือ SET Plan ซึ่งมีความมุ่งหมายที่จะจำกัดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของโลกไว้ไม่ให้เกินกว่า 2oC โดยที่ SET Plan เกิดขึ้นเพื่อดำเนินการตามเป้าหมาย 20-20-20 EU Goal ของสหภาพยุโรป โดยแผน SET Plan นี้ได้ทำให้เกิดการดำเนินการต่อเนื่องเป็นโครงการความริเริ่ม (Initiative) [1] อันได้แก่
  • EEGI (European Electricity Grid Initiative) ซึ่งดำเนินการด้านเทคโนโลยีสมาร์ทกริด
  • The European CO2 Capture, Transport and Storage Initiative
  • Energy Efficiency: The Smart Cities Initiative
  • The Sustainable Nuclear Initiative
  • The Solar Europe Initiative
  • The Fuel Cells and Hydrogen (FCH) Joint Technology Initiative
  • The European Wind Initiative
  • The European Industrial Bioenergy Initiative

รูปแสดงความสัมพันธ์ระหว่าง เป้าหมาย 20-20-20, SET Plan, และ EEGI

 

European Electricity Grid Initiative (EEGI Roadmap) 2010-18 [1,3]

EEGI ได้ออกแผนที่นำทางของการวิจัยและนวัตกรรม (Research and Innovation (R&I) roadmap) สำหรับกริดไฟฟ้าของยุโรปในเดือนมิถุนายนปี ค.ศ. 2010 และฉบับปรับปรุงในเดือนมกราคมปี ค.ศ. 2013 [3] โดยเป็นแผนที่นำทางสำหรับการพัฒนาในช่วงปี ค.ศ.2010 – 2018 และในช่วงปี ค.ศ.2013 – 2022 ตามลำดับ โดยมีเป้าหมายสำคัญในการเร่งการพัฒนาของสมาร์ทกริด และการดำเนินการความพยายามในการวิจัยและพัฒนาที่จำเป็นในการสร้างโซลูชั่นใหม่ๆเพื่อเอาชนะอุปสรรคในด้านต่างๆทั้งทางเทคโนโลยี การจัดองค์กรในการทำวิจัยพัฒนา ความล้มเหลวและการบิดเบือนตลาด และอุปสรรคของสาธารณะ [1] เพื่อความสำเร็จของสหภาพยุโรปในการบรรลุตามเป้าหมาย CO2 Free Economy และ Fully Decarbonised Pan European Electricity System ภายในปี ค.ศ. 2050 [3] EEGI ยังมีวัตถุประสงค์ในการแชร์และเผยแพร่ความรู้ใหม่เพื่อการทำซ้ำในกิจกรรมที่ให้ผลลัพธ์ที่ดีให้แพร่หลายทั่วยุโรป
EEGI ได้ระบุถึงวิสัยทัศน์ใหม่ของโครงข่ายระบบไฟฟ้าที่มีความยืดหยุ่นไว้คือ
  • From “supply-follows-load” to “load-follows-supply”
  • Increased challenges of real-time balancing
  • Introduction of aggregators
  • Multi-layer control structure
เทคโนโลยีหลักที่จะทำให้ยุโรปสามารถลดการปล่อยก๊าซ CO2 ได้ตามเป้าหมายคือ
  • การเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน (Energy Efficiency)
  • การอินทิเกรตแหล่งพลังงานหมุนเวียน (Integrating Renewable Energy Sources (RES))
  • รถยนต์ไฟฟ้า (Electric Vehicles (EV))
บทบาทของ TSO [3] จะเป็นการจัดการดูแลระบบในภาพใหญ่การรักษาสมดุลในการผลิตไฟฟ้ากับการใช้ไฟฟ้า การส่งกำลังไฟฟ้าในระยะที่ไกลและข้ามพรมแดน เพื่อให้เกิดการผลิตไฟฟ้าที่ปราศจากคาร์บอนด้วยพลังงานหมุนเวียนที่มากขึ้นทั่วยุโรป  ในขณะที่ DSO [3] จะมีบทบาทหน้าที่มากขึ้นในการทำ Local System Optimization ซึ่งจะมีการใช้การตอบสนองด้านโหลด (DR) ของผู้ใช้ไฟรายย่อยเข้ามา และจะต้องมีการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบด้วยการลดระยะทางการไหลของกำลังไฟฟ้าในระบบแรงดันต่ำ (The “Zero  km”  Paradigm) ซึ่งจะทำให้ DSO ต้องมีบทบาทมากขึ้นในการพยากรณ์ การทำ Dispatching และการทำ Local Balancing  นอกจากนี้จะต้องมีการใช้งานและทำงานร่วมกับ Smart Cities ซึ่งมีอาคารที่ไม่ปลดปล่อยคาร์บอน
EEGI ได้สร้างโมเดลของ Smart Grid เพื่อใช้ในการนำกระบวนการพัฒนาโครงการต่อไป และ EEGI ได้กำหนดโครงสร้างและกิจกรรมในการบริหารจัดการและการจัดการทางการเงินของโครงการของ EEGI ปัจจุบัน EEGI มีเงินทุนกว่า 2 พันล้านยูโร [1] โดยมีที่มาจาก 3 แหล่งคือ แหล่งเงินจากสหภาพยุโรป (European Source) จากประเทศสมาชิกเองกรณีดำเนินการภายใน (Member States) และจากกฎระเบียบและค่าไฟฟ้า (Regulation & Adequate Tariff Scheme)

รูปแสดงโมเดลในการวิจัยและนวัตกรรมของสมาร์ทกริดที่กำหนดโดย EEGI

รูปแสดงโครงสร้างในการบริหารจัดการทางการเงินของในโครงการของ EEGI

แผนที่นำทางฉบับใหม่ของ EEGI ได้จัดทำการพัฒนาเทคโนโลยีแยกเป็นส่วนที่เกี่ยวข้องกับ TSO ส่วนที่ร่วมกันระหว่าง TSO และส่วนของ DSO [3]
รูปที่ 1.3.2-4 งานวิจัยและพัฒนาหลัก 5 คลัสเตอร์สำหรับ TSO ในแผนของ EEGI (1.3.2-3)

รูปแสดงงานวิจัยและพัฒนาหลัก 5 คลัสเตอร์สำหรับ TSO ในแผนของ EEGI [3]

รูปที่ 1.3.2-5 งานวิจัยและพัฒนาหลักร่วมกันสำหรับ TSO และ DSO ในแผนของ EEGI (1.3.2-3)

รูปแสดงงานวิจัยและพัฒนาหลักร่วมกันสำหรับ TSO และ DSO ในแผนของ EEGI [3]

รูปที่ 1.3.2-6 งานวิจัยและพัฒนาหลัก 5 คลัสเตอร์สำหรับ DSO ในแผนของ EEGI (1.3.2-3)

รูปแสดงงานวิจัยและพัฒนาหลัก 5 คลัสเตอร์สำหรับ DSO ในแผนของ EEGI [3]

 

Smart Grid Technology Roadmap ของ IEA [11]

International Energy Agency (IEA) เป็นองค์กรที่มีสมาชิกกว่า 29 ประเทศจากทั่วโลก เช่น สหรัฐอเมริกา เกาหลี ญี่ปุ่น ออสเตรเลีย และประเทศส่วนใหญ่ในสหภาพยุโรป แผนที่นำทางด้านสมาร์ทกริดของ IEA จึงมีความสำคัญอย่างมากต่อการพัฒนาเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องของประเทศในสหภาพยุโรป IEA ได้เผยแพร่แผนที่นำทางของเทคโนโลยีสมาร์ทกริดในปี ค.ศ. 2011 โดยเป็นแผนที่นำทางที่มองไปไกลถึงปี ค.ศ. 2050
IEA ระบุว่าสมาร์ทกริดเป็นเทคโนโลยีที่จำเป็นสำหรับการที่จะสามารถนำเทคโนโลยีที่ใช้คาร์บอนต่ำเข้าใช้งานได้ เช่น พลังงานหมุนเวียน และรถยนต์ไฟฟ้า และยังช่วยตอบโจทย์ปัญหาในเรื่องของความต้องการใช้ไฟฟ้าที่เพิ่มสูงขึ้นในขณะที่กริดไฟฟ้าเก่าและเสื่อมสภาพลง ในช่วงปี ค.ศ. 2010 – 2050 ความต้องการไฟฟ้าสูงสุดจะเพิ่มขึ้นในทุกภูมิภาค การใช้สมาร์ทกริดอย่างแพร่หลายจะสามารถช่วยลงค่าพีคลงได้ 13% ถึง 24% โดยเทคโนโลยีที่จะเป็นหลักของอนาคตคือ Electric Vehicles (EV), Renewable Energy Source (RE), และ Demand Response (DR) ดังนั้นสมาร์ทกริดจึงมีความสำคัญอย่างมากเนื่องจากเป็นเทคโนโลยีที่จะทำให้ 3 เทคโนโลยีหลักนี้สามารถนำมาใช้งานได้จริง ในด้านคุณลักษณะสำคัญของสมาร์ทกริดIEA ได้กำหนดไว้ดังแสดงในรูปที่1.3.2-7ซึ่งจะเห็นได้ว่า DR, RE, และ EV (ซึ่งมี Storage) จะสัมพันธ์กับคุณลักษณะสำคัญลำดับต้นๆของสมาร์ทกริด
รูปที่ 1.3.2-7 คุณลักษณะของโครงข่ายสมาร์ทกริดของ IEA(1.3.2-11)

รูปแสดงคุณลักษณะของโครงข่ายสมาร์ทกริดของ IEA [11]

รูปที่ 1.3.2-8 คอนเซ็ปของการเปลี่ยนแปลงมาสู่ Smart Electricity System ของ IEA (1.3.2-11)

รูปแสดงแนวความคิดของการเปลี่ยนแปลงมาสู่ Smart Electricity System ของ IEA [11]

รูปที่ 1.3.2-9 ขอบเขตของเทคโนโลยีสมาร์ทกริด, IEA (1.3.2-11)

รูปแสดงขอบเขตของเทคโนโลยีสมาร์ทกริด, IEA [11]

IEA ได้แบ่งขอบเขตของเทคโนโลยีสมาร์ทกริดไว้ซึ่งเป็นต้นแบบและมีความสอดคล้องกับแผนดำเนินการอื่นๆของยุโรปและประเทศอื่น ๆ ของโลก ได้แก่เทคโนโลยี WMA, ICT Integration, RE&DG Integration, Advanced Transmission System, Distribution Management System, AMI, EV Infrastructure, และ Customer-Side System จะเห็นได้ว่าการมองขอบเขตของเทคโนโลยีICT Integration ของ IEA นั้นจะรวมไปถึงระดับ End User ไม่ใช่เพียงแค่ในส่วนของ G&T และ Distribution
รูปที่ 1.3.2-10 เทคโนโลยีสมาร์ทกริดในขอบเขตต่างๆ, IEA (1.3.2-11)

รูปแสดงเทคโนโลยีสมาร์ทกริดในขอบเขตต่างๆ, IEA [11]

Smart Grid Roadmap ของ ETP และ ETP SG View on RD&D SmartGrids [5,13]

ในเดือนเมษายน ค.ศ. 2015 European Technology Platform on Smartgrids หรือ ETP SG (ซึ่งก่อตั้งในปี ค.ศ.2006 ได้ออกรายงานวิเคราะห์และนำเสนอมุมมองในการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีอันเป็นองค์ประกอบสำคัญสมาร์ทกริดของยุโรปไว้ โดยมีเป้าหมายสำคัญของการใช้เทคโนโลยีเหล่านี้ร่วมกันคือ การเสริมสร้างความสามารถของกริดไฟฟ้าในการที่จะอินทิเกรตพลังงานหมุนเวียนเข้ามาในระบบได้ในจำนวนมาก [5] ซึ่งการพัฒนานี้มีความจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับยุโรปที่จะสามารถบรรลุเป้าหมายที่ตั้งไว้ตาม 20-20-20 EU Goal [5] ให้ได้ และ ETP ก็ได้กำหนดแผนที่นำทางในการดำเนินการเอาไว้ดังรูปด้านล่าง
รูปที่ 1.3.2-11 มุมมองของ ETP ต่อทิศทางการวิจัยและพัฒนาของสมาร์ทกริด (1.3.2-5)

รูปแสดงมุมมองของ ETP ต่อทิศทางการวิจัยและพัฒนาของสมาร์ทกริด [5]

รูปที่ 1.3.2-12 Smart Grid Roadmap ของ ETP (1.3.2-13)

รูปแสดง Smart Grid Roadmap ของ ETP [13]

The German Roadmap E-Energy/Smart Grid [14]

ประเทศเยอรมนีโดย The German Commission for Electrical, Electronic & Information Technologies (DKE) ได้จัดทำแผนที่นำทางที่สำคัญมากของยุโรปในปี ค.ศ. 2010 คือ “The German Roadmap E-Energy/Smart Grid” ซึ่งเป็นแผนที่นำทางในการทำมาตรฐานทางด้านสมาร์ทกริด (Standardize Roadmap)ซึ่งเป็นหลักสำคัญในการพัฒนามาตรฐานในสหภาพยุโรป เช่น IEC ต่างๆ และยังทำงานร่วมกับ GSGF, ISGAN และ NIST ของทางสหรัฐอีกด้วย จุดเน้นในเรื่อง Standard ของแผนที่นำทางคือ IEC standards ซึ่งจะครอบคลุมกลุ่มของมาตรฐานในแบบเดียวกับแผนที่นำทางของ IEC SMG SG 3
รูปที่ 1.3.2-13 โครงสร้างของคณะทำงานทางด้านมาตรฐานสมาร์ทกริด (1.3.2-14)

รูปแสดงโครงสร้างของคณะทำงานทางด้านมาตรฐานสมาร์ทกริด [14]

รูปที่ 1.3.2-14 The IEC TR 62357 Seamless Integration Reference Architecture (SIA) (1.3.2-14)

รูปแสดง The IEC TR 62357 Seamless Integration Reference Architecture (SIA) [14]

Roadmap ของ EURELECTRIC

แผนที่นำทางของยุโรปอีกฉบับหนึ่งที่น่าสนใจคือ แผนที่นำทางของ The Union of the Electricity Industry (EURELECTRIC) ซึ่งเป็นสมาคมความร่วมมือในระดับสหภาพยุโรปของอุตสาหกรรมไฟฟ้าและร่วมกับพาร์ทเนอร์ขององค์กรในหลายทวีป แผนที่นำทางได้ให้ภาพกว้างของช่วงเวลาในการพัฒนาและนำเข้าใช้งานของเทคโนโลยีและการดำเนินการด้านสมาร์ทกริด ดังแสดงในรูปด้านล่าง [15]
รูปที่ 1.3.2-15 Smart Grid Roadmap ของ EURELECTRIC (1.3.2-13)

รูปแสดง Smart Grid Roadmap ของ EURELECTRIC [15]

Roadmap ของไอร์แลนด์

ไอร์แลนด์ได้จัดทำแผนที่นำทางของของสมาร์ทกริด ดังแสดงในรูปด้านล่าง [16] โดยเป้าหมายสำคัญต่างๆได้ถูกกำหนดไว้เช่นการติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์ทั้งประเทศภายในปี ค.ศ. 2018 จำนวนรถยนต์ไฟฟ้า 600,000 คันในปี ค.ศ. 2030 เป้าหมายทางด้านพลังงานลมซึ่งจะมีความสอดคล้องกับเป้าหมายโดยรวมของสหภาพยุโรป
รูปที่ 1.3.2-16 Smart Grid Roadmap ของไอร์แลนด์ (1.3.2-16)

รูปแสดง Smart Grid Roadmap ของไอร์แลนด์ [16]

Roadmap ของสหราชอาณาจักร

สหราชอาณาจักรได้จัดทำแผนที่นำทางของของสมาร์ทกริด ดังแสดงในรูปด้านล่าง [15] โดยการดำเนินการจะสอดคล้องกับเป้าหมายหลักของสหภาพยุโรป โดยแบ่งแผนเป็น 3 ระยะคือ
  • ช่วงแรก ค.ศ. 2014 – 2020 สร้างความสำเร็จและเตรียมตัวสำหรับเป้าหมายปี ค.ศ. 2020
  • ช่วงที่สอง ค.ศ. 2020 – 2030 ให้อำนาจแก่ผู้บริโภค
  • ช่วงสามตั้งแต่ ค.ศ. 2030 เป็นต้นไป ทำวิสัยทัศน์ให้เป็นจริง
รูปที่ 1.3.2-17 Smart Grid Roadmap ของ สหราชอาณาจักร (1.3.2-15)

รูปแสดง Smart Grid Roadmap ของ สหราชอาณาจักร [15]

แผนการดำเนินงานอื่นๆของยุโรป [3]

ในยุโรปยังมีแผนการดำเนินงานอื่นๆที่น่าสนใจอีกหลายแผน เช่น
  • The Strategic Research Agenda of the Smart Grids technology Platform 26 เผยแพร่ในเดือนมีนาคมค.ศ. 2012 ซึ่งครอบคลุมถึงหัวข้อในการวิจัยและพัฒนาจากช่วงปี ค.ศ. 2020 ถึง 2035
  • The Deployment Activities covered by the Smart Grid Task Force (SGTF) 27 ซึ่งออกโดย Directorate Energy of the European Commission เมื่อปลายปี ค.ศ. 2009 สหภาพยุโรปได้ตกลงที่จะรับคำแนะนำในการนำสมาร์ทมิเตอร์เข้าใช้งานอย่างแพร่หลาย และออกข้อแนะนำสำหรับการดำเนินการวิเคราะห์ค่าใช้จ่ายและผลประโยชน์ในการลงทุน (Cost Benefit Analysis) ของโครงการสมาร์ทกริดในปี ค.ศ. 2012
  • The EERA 28 (European Energy Research Alliance) Joint Program on Smart Grids ได้ริเริ่มให้เกิดความร่วมมือแบบสหสาขาวิชาอย่างกว้างขวาง ในด้านของการวิจัยและพัฒนา ซึ่งมีผู้เข้าร่วมมาจากหลายๆความเชี่ยวชาญและหลายหน่วยงาน
  • The KIC 29 (Knowledge and Innovation Community) Program ดำเนินการเป็นการเฉพาะให้กับสมาร์ทกริดของสหภาพยุโรปและระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้า โดยมีหลายๆโครงการที่กำลังดำเนินการอยู่ ซึ่งจะเป็นนวัตกรรมที่ก้าวหน้าในการตอบโจทย์ของอุตสาหกรรมในหลายๆด้าน เช่น
  • สมาร์ทกริดจากผู้ผลิตไฟฟ้ามายังผู้บริโภค (SMART POWER)
  • องค์ประกอบทางกำลังไฟฟ้าที่ควบคุมได้และฉลาด (CIPOWER)
  • ระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้า (Electric Energy Storage)
  • เทคโนโลยีวัสดุสำหรับสมาร์ทกริด
  • โซลูชั่นทางด้าน ICT สำหรับระบบจำหน่ายที่แอกทีฟและการปฏิสัมพันธ์กับผู้ใช้ไฟฟ้า (INSTINCT)
  • อาคารและเมืองที่มีประสิทธิภาพทางพลังงาน (Energy-Efficient Buildings and Cities)
  • ISGAN 30 ของ International Smart Grid Action Network (ISGAN) คือโครงการ International Energy Agency (IEA) Implementing Agreement for a Co-operative Program on Smart Grids ซึ่งหาทางที่จะปรับปรุงความรู้ความเข้าใจในศักยภาพของเทคโนโลยีสมาร์ทกริดในการที่จะทำให้สามารถลดการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจก และลดการใช้พลังงานในระดับประเทศ ภูมิภาค และโลก

มาตรการสนับสนุนและงบประมาณในลงทุน

งบประมาณลงทุนภายใต้ European Electricity Grid Initiative (EEGI Roadmap) 2010-18

EEGI มีเงินทุนกว่า 2 พันล้านยูโร [1] โดยมีที่มาจาก 3 แหล่งคือ แหล่งเงินจากสหภาพยุโรป (European Source) จากประเทศสมาชิกเองกรณีดำเนินการภายใน (Member States) และจากกฎระเบียบและอัตราค่าไฟฟ้า (Regulation & Adequate Tariff Scheme) ดังแสดงในรูปที่ 1.3.2-18 การดำเนินการกระตุ้นการลงทุนและผลักดันภายใต้แผนที่นำทางเดิมของ EEGI นั้นในช่วงปี ค.ศ. 2007 – 2013 ได้มีการลงทุนไปแล้วกว่า 400 ล้านยูโร ในโครงการด้านโครงข่ายไฟฟ้าในระดับสหภาพยุโรป ซึ่งถือเป็นความพยายามชุดแรกในการบรรลุเป้าหมายปี ค.ศ. 2020 แต่การลงทุนยังน้อยเกินไปจึงต้องเพิ่มอีกจากเดิม 70 ล้านยูโรต่อปี ในช่วงปี ค.ศ. 2008 – 2013 ไปเป็น 170 ล้านยูโรต่อปีโดยเริ่มจากปี ค.ศ. 2014 [3]
รูปที่ 1.3.2-18 แหล่งเงินทุนของ EEGI (1.3.2-1)

รูปแสดงแหล่งเงินทุนของ EEGI [1]

ในแผนที่นำทางของ EEGI ได้ประเมินเงินลงทุนในโครงการ EEGI R&I ในช่วงปี ค.ศ. 2013 – 2022 สำหรับ TSO, DSO, และส่วนที่ร่วมกันระหว่าง TSO/DSO ดังแสดงในรูปด้านล่าง
รูปที่ 1.3.2-19 ประเมินเงินลงทุนในโครงการ EEGI R&I ในช่วงปี ค.ศ. 2013 - 2022 (1.3.2-3)

รูปแสดงประเมินเงินลงทุนในโครงการ EEGI R&I ในช่วงปี ค.ศ. 2013 – 2022 [3]

งบประมาณการลงทุนและเป้าหมายในการติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์

สหภาพยุโรปได้ตั้งเป้าไว้ว่าจะทำการติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์ให้ได้ 80% ของผู้ใช้ไฟฟ้าใน EU ให้ได้ภายในปี ค.ศ. 2020 โดยเป็นการดำเนินการตาม The Third Energy Package โดยใช้เงินลงทุนประมาณกว่า 35 พันล้านยูโร [2] ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์ต่อเครื่องแตกต่างกันไปตามแต่ละประเทศสมาชิก ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆเช่น เงื่อนไขของแต่ละท้องที่ เทคโนโลยีในการสื่อสาร วิธีการที่แตกต่างกันในการทำการศึกษาความคุ้มค่าในทำ Cost-Benefit Analysis (CBA) ค่าเฉลี่ยต่อการติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์อยู่ที่ 252 ยูโร (±189 ยูโร) ต่อ 1 จุดติดตั้งมิเตอร์ [2]

ติดตามการดำเนินงานตามแผนด้านสมาร์ทกริด

ทิศทางการดำเนินการตามแผน

ช่วงที่ผ่านมาในหลายๆประเทศของสมาชิกสหภาพยุโรปมีมาตรการจูงใจในการสนับสนุนระบบ Solar PVในบริเวณที่มีโหลดสูง สำหรับการผลิตไฟฟ้าเพื่อใช้เองทั้งทางตรงและทางอ้อม [3] นอกจากนี้ระบบไฟฟ้าทั้งหมดกำลังเปลี่ยนกระบวนการในการ Optimize โดยมีความต้องการความสามารถที่สำคัญของโครงข่ายคือ
  • มีความฉลาดขึ้น (Smarter)
  • มีความมั่นคงแข็งแรง (Stronger)
  • เหมาะสมกับระบบกักเก็บพลังงานทั้งแบบรวมศูนย์ขนาดใหญ่และแบบกระจายขนาดเล็ก (Centralized  and Decentralized Storage)
  • สามารถให้กำลังไฟฟ้าไหลได้สองทิศทาง โดยที่ยังสามารถรักษาความเชื่อถือได้ของระบบไว้อย่างดี
ระบบไฟฟ้าของยุโรปจะถูกพัฒนาไปในรูปแบบที่มองว่าเป็น ระบบของระบบ (System of System) [3] ดังแสดงในรูปด้านล่าง
รูปที่ 1.3.2-20 คอนเซ็ปของ Pan European Electricity System ซึ่งจะกลายเป็น 
“System of Systems” (1.3.2-3)

รูปแสดงคอนเซ็ปของ Pan European Electricity System ซึ่งจะกลายเป็น 
“System of Systems” [3]

การลงทุนในด้านสมาร์ทกริดและภาพรวมของโครงการสมาร์ทกริดที่เกิดขึ้น

จากการรวบรวมข้อมูลของ Joint Research Centre (JRC) ซึ่งมีหน้าที่ในการเก็บฐานข้อมูลโครงการต่างๆทางด้านสมาร์ทกริดในสหภาพยุโรป โดยตามรายงานของ JRC ในปี ค.ศ. 2014 จำนวนโครงการสมาร์ทกริดที่ทำการสำรวจมีทั้งสิ้นกว่า 459 โครงการซึ่งนับเฉพาะโครงการที่เริ่มตั้งแต่ปี ค.ศ. 2002 เป็นต้นมา และคิดเป็นเงินลงทุนทั้งหมด 3.15 พันล้านยูโร โดยโครงการมีทั้งแบบที่เป็น การวิจัยพัฒนา R&D 211 โครงการ, การสาธิตและนำเข้าใช้งาน (Demo & Deployment) 248 โครงการ จากประเทศสมาชิกของสหภาพยุโรป 28 ประเทศ ข้อมูลสรุปภาพรวมในเชิงปริมาณของโครงการและงบลงทุนแสดงในรูปด้านล่าง โดยเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องจะมีทั้ง ระบบกักเก็บพลังาน รถยนต์ไฟฟ้า (EV) แหล่งผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนแบบกระจายตัว (Distributed Renewable Generators) รวมทั้ง ความสามารถทาง ICT [2]
รูปที่ 1.3.2-21 สรุปจำนวนโครงการด้านสมาร์ทกริด งบประมาณ หน่วยงานที่เกี่ยวข้อง ไซต์งานที่ติดตั้ง ในสหภาพยุโรปจากฐานข้อมูลของ JRC ในปี ค.ศ. 2014(1.3.2-2)

รูปแสดงสรุปจำนวนโครงการด้านสมาร์ทกริด งบประมาณ หน่วยงานที่เกี่ยวข้อง ไซต์งานที่ติดตั้ง ในสหภาพยุโรปจากฐานข้อมูลของ JRC ในปี ค.ศ. 2014 [2]

โครงการทางด้านสมาร์ทกริดอยู่ในช่วงที่กำลังขยายตัว การลงทุนสมาร์ทกริดเริ่มเข้าสู่ภาวะบูมจริงๆในช่วงหลังปี ค.ศ. 2009 เมื่อการลงทุนในโครงการสมาร์ทกริดขึ้นแตะระดับ 500 ล้านยูโรต่อปีในปี ค.ศ. 2011 และค.ศ. 2012 [2] โดยการลงทุนส่วนใหญ่จะมากจากประเทศสมาชิกในกลุ่ม EU-15 และในการลงทุนไปที่ไซต์ติดตั้งจริงกว่าครึ่งจะลงไปที่ 3 ประเทศคือ ฝรั่งเศส สหราชอาณาจักร และสเปน จำนวนโครงการสมาร์ทกริดมีจำนวนเพิ่มขึ้นอย่างมากตั้งแต่ปี ค.ศ. 2009 ดังแสดงในรูปด้านล่าง โดยจะเห็นได้ว่าตั้งแต่ปี ค.ศ. 2008 จำนวนโครงการที่เป็นประเภทการสาธิตและการนำเข้าใช้งานมีเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับก่อนหน้า [2] นอกจากนี้เงินลงทุนก็มีการเพิ่มขึ้นอย่างมากโดยเฉพาะในโครงการประเภทการสาธิตและการนำเข้าใช้งาน โดยจะเห็นได้ว่าโครงการสมาร์ทกริดจำนวนมากกระจายอยู่ในประเทศที่มีความก้าวหน้าด้านนี้ที่สำคัญ ๆ ในยุโรป เช่น ฝรั่งเศส เยอรมนี สหราชอาณาจักร เดนมาร์ก สเปน และอิตาลี
รูปที่ 1.3.2-22 จำนวนโครงการสมาร์ทกริดต่อปีและลำดับขั้นการพัฒนาของโครงการ (1.3.2-2)

รูปแสดงจำนวนโครงการสมาร์ทกริดต่อปีและลำดับขั้นการพัฒนาของโครงการ [2]

รูปที่ 1.3.2-23 เงินลงทุนในโครงการสมาร์ทกริดต่อปีและลำดับขั้นการพัฒนาของโครงการ (1.3.2-2)

รูปแสดงเงินลงทุนในโครงการสมาร์ทกริดต่อปีและลำดับขั้นการพัฒนาของโครงการ [2]

รูปที่ 1.3.2-24 จำนวนโครงการสมาร์ทกริดและลำดับขั้นการพัฒนาของโครงการในแต่ละประเทศ (1.3.2-2)

รูปแสดงจำนวนโครงการสมาร์ทกริดและลำดับขั้นการพัฒนาของโครงการในแต่ละประเทศ [2]

ในการสรุปเรื่องแหล่งทุนนั้น JRC พบว่า โครงการส่วนใหญ่ยังต้องการ Public Funding คิดเป็นกว่า 90%  ของโครงการ [2] โดยเฉพาะในยุโรปตะวันออกที่แหล่งเงินทุนส่วนใหญ่จะมาจาก European Commission (EC) นอกจากนี้ยังพบว่า 49% ของงบประมาณทั้งหมดมาจากเงินทุนเอกชนและอีก 49% ที่เหลือมากจากแหล่งการสนับสนุนต่าง เช่น National, EC, Regulatory และ 2% ไม่พบที่มา ตัวอย่างของเงินทุนจาก Regulatory เช่น  Low Carbon Network Fund ของ OFGEM ในสหราชอาณาจักร

ความก้าวหน้าในการดำเนินงานนำเทคโนโลยีด้านสมาร์ทกริดต่างๆเข้าใช้งาน

EEGI ได้มีความคืบหน้าที่ได้ดำเนินการไปแล้วหลายประการ คือ การวางแนวของเงินทุนสนับสนุนการวิจัยของสหภาพยุโรปในช่วงปี ค.ศ. 2014 – 2020 ที่เรียกว่าโปรแกรม FP7 ให้ตรงกันกับ EEGI Roadmap การจัดทำแผนที่และจัดชุดของโครงการที่มีอยู่ และการตั้ง KPI นอกจากนี้สหภาพยุโรปยังได้ลงทุนในเทคโนโลยีสมาร์ทกริดต่างๆหลายหมวดหมู่ดังแสดงในรูปด้านล่าง [2]
รูปที่ 1.3.2-25 เงินลงทุนในแต่ละประเภทของเทคโนโลยีสมาร์ทในสหภาพยุโรป (1.3.2-2)

รูปแสดงเงินลงทุนในแต่ละประเภทของเทคโนโลยีสมาร์ทในสหภาพยุโรป [2]

การติดตั้งเทคโนโลยีอุปกรณ์และระบบ AMI

JRC ได้ประเมินในปี ค.ศ. 2014 ว่า เทคโนโลยีที่จำเป็นในการนำเข้าใช้งานโครงสร้างพื้นฐานของสมาร์ทมิเตอร์ ได้ถึงจุดที่มีการพัฒนาจนมีความสมบูรณ์เพียงพอ (Maturity) และทำงานได้จริง (Viability) สำหรับผลิตและนำเข้าใช้งานทั่วไปได้แล้วในหลายๆประเทศในสหภาพยุโรป [2] สหภาพยุโรปได้ตั้งเป้าไว้ว่าจะทำการติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์ให้ได้ 80% ของผู้ใช้ไฟฟ้าใน EU ให้ได้ภายในปี ค.ศ. 2020 โดยใช้เงินลงทุนประมาณกว่า 35 พันล้านยูโร [2] แต่ในปัจจุบันตัวเลขเป้าหมายและการลงทุนได้มีการเปลี่ยนแปลงไปบ้าง มีรายงานในปี ค.ศ. 2015 โดย Commission’s Energy Department ว่าการติดตั้งได้ดำเนินการไปกว่า 300 โครงการเป็นมูลค่ากว่า 6 พันล้านยูโร แต่ยังต้องการการติดตั้งอีกว่า 250 ล้านเครื่องด้วยเงินลงทุนอีก 50 พันล้านยูโร เพื่อจะติดตั้งให้ได้ 80%ของผู้ใช้ไฟฟ้าทั้งหมดในยุโรปภายในปี ค.ศ. 2020 [10] ในด้านความก้าวหน้าในการติดตั้งนั้นสวีเดนเป็นประเทศแรกในสหภาพยุโรปที่ติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์ครบ 100% โดยมีเป้าหมายต่อไปเพื่อจะทำ Demand Response
การติดตั้งระบบ AMR/AMI สหภาพยุโรปได้คาดหวังความสามารถในการทำงานให้กับโครงข่าย (Network Control Function) ได้แก่ [3]
  • การควบคุมโหลด การบริหารจัดการไฟฟ้าดับ ผ่านทางช่องทางการสื่อสารที่เกิดขึ้น
  • การโมเดลโหลด ข้อมูลสามารถนำไปใช้ในการจำลองการทำงานด้วยคอมพิวเตอร์ ซึ่งช่วยในการดำเนินงานควบคุมและวางแผนระบบ
  • พัฒนาและตรวจสอบทางเทคนิค เพื่อขยายการใช้แรงจูงใจต่อผู้ใช้ไฟฟ้าในการทำ DR
  • การปฏิสัมพันธ์กับเทคนิคการรวบรวมโหลดแบบใหม่จากลูกค้ารายย่อยๆ เพื่อให้มี Impact มากพอสำหรับตลาดไฟฟ้าและระบบไฟฟ้า
เทคโนโลยีการสื่อสารสำหรับสมาร์ทมิเตอร์ที่จะใช้เป็นหลักคือ Power Line Carrier (PLC) ร่วมกับ General Packet Radio Service (GPRS)นอกจากนี้เทคโนโลยี Wireless เช่น Mobile Telephony, Radio Frequency รวมทั้ง Fiber Optics ก็สามารถนำมาใช้งานได้เช่นกันในการนำเข้าใช้งานของสมาร์ทมิเตอร์จำนวนมาก [2]
ในส่วนของความก้าวหน้าในแผนงานการติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์ของประเทศสมาชิกต่างๆนั้น ตามข้อมูลของ JRC ระบุว่ามี 4 กลุ่มคือ [2]
  • 16 ประเทศสมาชิก (AT, DK, EE, FI, FR, GR, IE, IT, LU, MT, NL, PL, RO, ES, SE และ UK) ได้มีแผนที่จะติดตั้งระบบสมาร์ทมิเตอร์ทั่วทั้งประเทศ และบางประเทศก็ได้ทำการสำเร็จไปแล้ว (1.3.2-2)
  • 3 ประเทศสมาชิก (DE, LV and SK) เลือกที่จะขยายการติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์แบบเป็นกรณีๆไป 
  • 4 ประเทศสมาชิก (BE, CZ, LT and PT) ตัดสินใจในปัจจุบันที่จะยังไม่เดินหน้าการติดตั้งแบบทั่วประเทศ
  • 4 ประเทศสมาชิก  (BG, CY, HU and SI) ในปัจจุบัน (กรกฎาคม ค.ศ. 2013) ยังไม่มีข้อมูลทางด้านความคุ้มค่า CBA
รูปที่ 1.3.2-26 ตัวย่อของประเทศในสหภาพยุโรป (1.3.2-9)

รูปแสดงตัวย่อของประเทศในสหภาพยุโรป [9]

จากการทำ Cost-Benefit Analysis(CBA) ค่าเฉลี่ยต่อการติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์ในยุโรปอยู่ที่ 252 ยูโร (±189 ยูโร) ต่อ 1 จุดติดตั้งมิเตอร์ (1.3.2-2) ซึ่งผลประโยชน์ที่ได้จากการติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์ในประเทศต่างๆในสหภาพยุโรปที่ได้ติดตั้งไปครบแล้วหรือมีแผนจะติดตั้งต่อเนื่องนั้น มีความแตกต่างกันไปแต่โดยเฉลี่ยอยู่ที่ 309 ยูโร (±170 ยูโร) ต่อ 1 จุดติดตั้งมิเตอร์ โดยได้ผลลัพธ์ในการประหยัดพลังงานอยู่ที่ 3 % (±1.3 %)

อุปกรณ์ต่างๆที่ด้านฝั่งผู้ใช้ไฟฟ้า เช่น PCT, HEMS, BEMS, FEMS, IHD

จากฐานข้อมูลของ JRC ในปี ค.ศ. 2014 Smart Home เป็นหนึ่งในแอปพลิเคชั่นที่เป็นเป้าหมายที่สุดในการพัฒนาสมาร์ทกริด ร่วมกันกับ Smart Customer และ Smart Network Management [2]
โครงการ Smart Customer กำลังมีจำนวนเพิ่มมากขึ้นในยุโรปดังแสดงในรูปด้านล่าง แต่โครงการส่วนใหญ่ยังมีจำนวนผู้เข้าร่วมต่อโครงการไม่ใหญ่มากนัก (มักไม่เกิน 2,000 ราย) โดยมี 4 ประเทศคือ เดนมาร์ก ฝรั่งเศส สหราชอาณาจักร และเนเธอร์แลนด์ ที่มีโครงการเหล่านี้อยู่มาก [2] สหภาพยุโรปวิเคราะห์ว่าข้อมูลที่ได้จากสมาร์ทมิเตอร์สามารถช่วยผู้ผลิต ธุรกิจ ESCO หรือผู้เล่นในตลาดอื่นๆ ในการสร้างสรรค์บริการเช่น HEMS, DR ซึ่งมีความเหมาะสมกับลูกค้าแต่ละรายและทำให้เกิดการประหยัดพลังงานได้มากขึ้น
รูปที่ 1.3.2-27 จำนวนโครงการสมาร์ทกริดที่เน้นไปทางด้าน Smart Customer ในสหภาพยุโรป (1.3.2-2)

รูปแสดงจำนวนโครงการสมาร์ทกริดที่เน้นไปทางด้าน Smart Customer ในสหภาพยุโรป [2]

ตัวอย่างโครงการสาธิตด้าน BEMS

โครงการ BESOS (Building Energy Decision Support Systems for Smart Cities – holistic approach to a community level dimension) [2] เป็นโครงการวิจัยและสาธิตในสเปน นำโดย ETRA Research and Development เริ่มต้นในปี ค.ศ. 2013 สิ้นสุดค.ศ. 2016 เป็นความร่วมมือระหว่าง สเปน เยอรมนี กรีซ และโปรตุเกส มีเป้าหมายในการพัฒนาระบบบริหารจัดการซึ่งจะสร้างความสามารถในการเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานใน Smart City โดยมีเมืองลิสบอนและเมืองบาร์เซโลน่าเป็นเมืองสาธิตของโครงการที่จะทำการสาธิตการทดสอบทางเทคโนโลยีต่างๆ

โครงการสาธิตนำร่องที่เกี่ยวข้องกับประโยชน์ของสมาร์ทมิเตอร์

  • โครงการ The UK Energy Demand Research Project (EDRP) [2] วิเคราะห์การใช้เทคโนโลยีและเทคนิคต่างๆร่วมกับสมาร์ทมิเตอร์ เช่น การใช้ Real-Time Display (RTD) สำหรับการแสดงผลการใช้พลังงาน การแนะนำการประหยัดพลังงานโดยการเปรียบเทียบกับประวัติ การให้แรงจูงใจในการลดการใช้ไฟฟ้า ซึ่งผลลัพธ์พบว่า สามารถเกิดการประหยัดได้เฉลี่ย 3% ในกลุ่มทดสอบโดยใช้RTD และ 5% ในกลุ่มที่มีการแนะนำการประหยัดพลังงานโดยการเปรียบเทียบกับประวัติ
  • โครงการ Smart Metering Customer Behaviour Trials ในไอร์แลนด์ [2] ได้สาธิตให้เห็นว่าสมาร์ทมิเตอร์ช่วยให้กว่า 82% ของผู้เข้าร่วมมีการปรับเปลี่ยนวิธีใช้ไฟฟ้า
  • โครงการThe E-Energy projects (MeRegio, eTelligence, E-Dema, Model Town Mannheim, RegModHarz and Smart Watts) ในเยอรมนี [2] ได้มุ่งเน้นไปที่การพัฒนาตลาดของพลังงานที่จะแนะนำในแต่ละแบบของภูมิภาค ได้มีการทดลองใช้อัตราค่าไฟฟ้าหลายแบบ ทั้งแบบ Time-Variable Rates, Dynamic Rates, Event Rates โครงการได้แสดงให้เห็นว่าอัตราค่าไฟฟ้าซึ่งสะท้อนสภาวะของตลาดนั้นสามารถทำให้เกิดสภาพยืดหยุ่นในความต้องการใช้ไฟฟ้าและด้านการผลิตไฟฟ้า ซึ่งทำให้เกิดประสิทธิภาพทั้งในด้านของการใช้พลังงานและการดำเนินการโครงข่าย

ความก้าวหน้าในเรื่องการควบคุมระบบจำหน่ายอย่างอัตโนมัติ (DA/FA)

ระบบควบคุมอัตโนมัติในการปรับปรุงความควบคุมได้และการสังเกตุรู้ได้ของกริดเป็นหนึ่งในฟังก์ชั่นที่ได้รับการสนใจในหลายๆโครงการสมาร์ทกริดจากการสำรวจของ JRC [2] ในแผนของ EEGI ในคลัสเตอร์ที่ 2 สำหรับ DSO ดังแสดงในรูปด้านล่าง จะเน้นแผนการการพัฒนาระบบจำหน่ายไฟฟ้าให้สามารถรองรับการอินทิเกรต DER เข้ามาในการบริหารจัดการโครงข่าย ซึ่งรวมทั้งระบบกักเก็บพลังงานและรถยนต์ไฟฟ้าด้วย ซึ่งในแผนย่อยที่ D2 ยังระบุถึงการใช้ระบบจำหน่ายอัจฉริยะเพื่อการเพิ่มประสิทธิภาพของการใช้พลังงานในเขตเมืองโดยตั้งงบประมาณการศึกษาพัฒนาในส่วนของ EEGI 100 ล้านยูโร ในช่วงปี ค.ศ. 2014 – 2020 [3] การทำ Optimizing Energy Networks at District Levelsยังเป็นประเด็นที่เกี่ยวเนื่องกับไมโครกริดซึ่งทางยุโรปให้ความสำคัญ และทางยุโรปเองก็เจอปัญหาการไหลย้อนของกำลังไฟฟ้าซึ่งทำให้ต้องจำกัดจุดติดตั้งและกำลังผลิตของ RE ที่จะให้เชื่อมต่อกับระบบได้ ทั้งนี้เนื่องจากระบบดั้งเดิมออกแบบเอาไว้โดยคำนึงถึงการไหลของกำลังไฟฟ้าในทิศทางเดียวเท่านั้น นอกจากนี้ในแผนของ EEGI ที่ D3 ยังได้ตั้งงบประมาณในการศึกษาพัฒนาการอินทิเกรต DER เข้ามาในระบบแรงต่ำไว้ที่ 80 ล้านยูโรในช่วงปี ค.ศ. 2014 – 2020 และแผนของ EEGI ที่D4 ได้ตั้งงบประมาณในการศึกษาพัฒนาการอินทิเกรต DER เข้ามาในระบบแรงสูงที่ 100 ล้านยูโรในช่วงปี ค.ศ. 2014 – 2020 อีกด้วย [3]
รูปที่ 1.3.2-28 คลัสเตอร์ที่ 2 ของแผนที่นำทางของ EEGI สำหรับ DSO (1.3.2-3)

รูปแสดงคลัสเตอร์ที่ 2 ของแผนที่นำทางของ EEGI สำหรับ DSO [3]

ในแผนของ EEGI ในคลัสเตอร์ที่ 3 สำหรับ DSO ดังแสดงในรุปด้านล่างซึ่งจะเน้นในด้านของการมอนิเตอร์และควบคุมระบบแบบอัตโนมัติ  โดยมีเป้าประสงค์คือ กริดที่สามารถกลับมาจ่ายไฟได้เองโดยอัตโนมัติ (Self-Healing Grids) ความฉลาดระดับพื้นที่ในการมอนิเตอร์การไหลของกำลังไฟฟ้า การเพิ่มความยืดหยุ่นของระบบโครงข่าย  การใช้สวิตช์แรงสูงแบบควบคุมจากระยะไกล โดยแผน EEGI ที่ D7 วางงบประมาณการพัฒนาไว้ที่ 150 ล้านยูโรในช่วงปี ค.ศ. 2014 – 2020 สำหรับการศึกษาพัฒนาการมอนิเตอร์และควบคุมโครงข่ายแรงต่ำ ซึ่งจะรวมการทำ Information Model Aggregation โดยใช้ IEC 61850  และแผน EEGI ที่ D8 วางงบประมาณการพัฒนาไว้ที่ 100 ล้านยูโรในช่วงปี ค.ศ. 2014 – 2020 สำหรับการศึกษาพัฒนาการควบคุมอัตโนมัติสำหรับโครงข่ายแรงสูง รวมทั้งการสาธิตบทบาทและการขยายการใช้งานสถานีไฟฟ้าอัจฉริยะ (Smart Substations) ที่ใช้งาน IEC 61850 และ 61970/61968
รูปที่ 1.3.2-29 คลัสเตอร์ที่ 3 ของแผนที่นำทางของ EEGI สำหรับ DSO (1.3.2-3)

รูปแสดงคลัสเตอร์ที่ 3 ของแผนที่นำทางของ EEGI สำหรับ DSO [3]

ความก้าวหน้าในการบริหารจัดการข้อมูลจากสมาร์ทมิเตอร์ (MDMS)

MDMS เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีหลักที่เป็นส่วนประกอบในการพัฒนาทางด้าน AMI ที่ได้ระบุไว้ในแผนที่นำทางเทคโนโลยีของ IEA [11] ในแผนของ EEGI ที่ D10 ดำเนินการเรื่องการใช้งานข้อมูลที่ได้จากสมาร์ทมิเตอร์ (Smart Metering Data Utilization) โดยมีแผนงบประมาณไว้ที่ 100 ล้านยูโรในช่วงปี ค.ศ. 2014 – 2020 โดยเรื่องที่สนใจได้แก่ [3]
  • การใช้ข้อมูลจากสมาร์ทมิเตอร์ในการสร้างธุรกิจใหม่ที่เกี่ยวข้องกับ ลูกค้า ผู้ค้าปลีก Aggregator และ DSO
  • รายละเอียดของข้อมูลโหลดสำหรับการรวบรวมโปรไฟล์ของผู้ใช้ไฟฟ้าและข้อมูลประสิทธิภาพของพลังงาน
  • การใช้งานร่วมกับอุปกรณ์อัจฉริยะในโครงข่ายและในบ้านเรือนที่มี Home Area Network (HAN) ในการเพิ่มความสามารถในการอินทิเกรต RES เพิ่มเติม หรือช่วยในการพยากรณ์ข้อมูลการผลิตไฟฟ้าของ DG ทางฝั่ง Prosumer

ความก้าวหน้าในการติดตั้งเซ็นเซอร์สมัยใหม่ในระบบส่งไฟฟ้า PMU (Phasor Measurement Unit)

PMU เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีหลักทางด้าน Wide Area Monitoring ที่ได้ระบุไว้ในแผนที่นำทางของเทคโนโลยีของ IEA [11] และในแผนของ EEGI ที่ T6 ได้วางการลงทุนไว้ 50 ล้านยูโรในช่วงเวลาปี ค.ศ. 2012 – 2020 ในการจัดทำโซลูชั่นในการปรับปรุงความสมารถในการสังเกตุและควบคุมระบบไฟฟ้าของยุโรป โดยใช้ข้อมูลจากตั้งเซ็นเซอร์ที่ติดตั้งในภาคสนาม เช่น PMU ร่วมกับการทำโมเดลและเครื่องมือในการทำนาย

ความก้าวหน้าในการเชื่อมต่อข้อมูลกับผู้ผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กและเล็กมาก(SPP/VSPP Data Integration)

ในแผนของ EEGI ที่ D3 [3] ซึ่งได้ตั้งเป้าศึกษาพัฒนาการอินทิเกรต DER เข้ามาในระบบแรงต่ำไว้นั้น EEGI ระบุฟังก์ชั่นของการมอนิเตอร์ว่าต้องมีความสามารถได้แก่
  • การมอนิเตอร์ระดับของแรงดัน
  • การมอนิเตอร์กำลังไฟฟ้าที่แลกเปลี่ยนกับกริด (ทั้งกำลังจริงและกำลังเสมือน)
  • การมอนิเตอร์คุณภาพของไฟฟ้าที่แลกเปลี่ยนกับกริด
และ EEGI ยังระบุฟังก์ชั่นของการควบคุมไว้ว่าต้องมีความสามารถคือ [3]
  • การควบคุมระดับแรงดัน
  • การควบคุมการไหลของกำลังไฟฟ้าจริงและกำลังไฟฟ้าเสมือน
  • การบริหารจัดการการเดินแบบแยกโดด ความผิดพร่อง และไฟฟ้าดับ (Islanding, Fault and Outage Management)
โดยที่ Incentives ต้องพิจารณารวมไปถึงการได้ประโยชน์จากการทำ Ancillary Services เช่นการช่วยควบคุมแรงดันตามกฎระเบียบ และต้องให้ความสำคัญในเรื่องของมาตรฐานของโปรโตคอลในการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์โครงข่ายต่างๆ
เป้าหมายสำคัญหนึ่งของยุโรปในเรื่องนี้คือการทำให้ระบบสามารถมองเห็น Solar PV ให้ละเอียดที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยในช่วงแรกให้เห็นไปถึงระบบขนาด 100 kWp และต่อไปต้องมองเห็นระบบที่เล็กขนาด 1 kWp ด้วย [3]

ความก้าวหน้าในด้านการตอบสนองด้านโหลด (DR)

ในสหภาพยุโรปปัจจุบัน DR มีต้นทุนในการดำเนินการโดยAggregator ที่ต่ำเพียงพอแล้วในกรณีของอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ และมีความ Practical สำหรับผู้ใช้ไฟฟ้ารายใหญ่ในยุโรปและลูกค้าตติยภูมิ [3]แต่ยังคงต้องการการลงทุนในโครงสร้างพื้นฐานด้านICT จำนวนมากซึ่งมีความเสี่ยงสูงในการลงทุน รวมทั้งการปรับปรุงกฎระเบียบและกรอบการทำงานที่เหมาะสมและจูงใจภาคเอกชน ผู้ผลิต และลูกค้าผู้ใช้ไฟ [3] ในแผนที่นำทางของ IEA ได้ระบุให้เน้นความสำคัญของ Residential DR ให้มากขึ้นเนื่องจากยังไม่ Mature และ Service Sector DR ซึ่งมีการพัฒนาไปมากกว่าแต่ก็ไม่มากนักจึงมีศักยภาพให้ทำได้อีกมากต่างจากภาคอุตสาหกรรมในยุโรปซึ่ง DR ได้พัฒนาไปมากแล้ว [11]
แผนที่นำทางของ EEGI ได้ระบุถึงโอกาสและแนวโน้มในการใช้งาน DR สำหรับ TSO และ DSO ไว้คือ [3] ทั้งสองส่วนจะต้องมีส่วนร่วมกับกลไกของ DR ซึ่งจะไม่ใช่เพียงสนับสนุนเพื่อแค่การใช้งานเพื่อการลดหรือเลื่อนโหลด แต่จะต้องรวมไปถึง การใช้งานในการสร้างสมดุลให้กับระบบ (Balancing of the System) การสร้างสมดุลใน Portfolios และรวมไปถึงบริการการช่วยเหลือการควบคุมระบบในระดับพื้นที่ย่อย (Local Ancillary Services) สำหรับผู้ดูแลกริดในระดับพื้นที่ นอกจากนี้ DR จะต้องเป็นหนทางช่วยในการอินทิเกรต Prosumer ในอนาคตเพื่อการเข้าสู่ตลาดพลังงาน และตลาดสมดุล (Balancing market) ในแผนของ EEGI ที่ TD2 ระบุถึงแผนการพัฒนาการอินทิเกรตการตอบสนองด้านโหลด DR ในระดับของ DSO เข้ากับการทำงานของ TSO โดยจะต้องใช้ตัวดำเนินการร่วมในระบบอย่างเช่น VPP, Aggregators หรือ ผู้ดำเนินการค้าปลีก ในการสร้างข้อเสนอเฉพาะพื้นที่ซึ่งสามารถสั่งการได้โดย DSO, TSO หรือผู้ดูแลตลาดที่เกี่ยวข้อง โดยวางแผนงบประมาณไว้ 70 ล้านยูโรในช่วงปี ค.ศ. 2012 – 2018
สหภาพยุโรปคาดหวังการลด Peak Demand ได้ในช่วง 5 – 20% จากการทำ Smart Customers ในแผนของ EEGI ที่ D1 จะดำเนินการพัฒนาในเรื่อง Active Demand for Increased Network Flexibility โดยแผนงบประมาณอยู่ที่ 140 ล้านยูโรในช่วงปี ค.ศ. 2014 – 2020 และอาจจะมีการพิจารณาเพิ่ม Incentive จากส่วนของการลดคาร์บอน (CO2 – Footprint) ซึ่งน่าจะได้เพิ่มเติมจากการทำ RTP (1.3.2-3)ตามรายงานของ JRC ในปี ค.ศ. 2014 จากการทำ CBA ของการติดตั้ง AMI ในสหภาพยุโรปพบว่ามีผลเป็นบวกกับ DR มาก คือสามารถพบการทำการเลื่อนพีคโหลดได้จริง โดยผลลัพธ์ที่ได้จะมีความแตกต่างไปในแต่ละประเทศโดยอยู่ในช่วงระหว่าง 1% ถึง 9.9% [2]

ความก้าวหน้าในการดำเนินงานด้านมาตรฐาน (Standard) และความเข้ากันได้ของอุปกรณ์ (Interoperability) และ ICT Integration

JRC ได้รายงานในปี ค.ศ. 2014 ว่ามีโครงการจำนวนมากที่มุ่งเน้นไปในด้านสถานปัตยกรรมของ ICT (Distributed ICT Architectures) สำหรับการประสานการทำงานร่วมกันระหว่าง Distributed Energy Resources (DER) ต่างๆและเพื่อที่จะมีความสามารถในการจัดหา Demand และ Supply Flexibility การพัฒนา ICT เพื่อการอินทิเกรต DER ถูกบรรจุไว้ในแผนของ EEGI ที่ T5 โดยตั้งประเมินงบการลงทุนไว้ที่ 130 ล้านยูโรสำหรับช่วงปี ค.ศ. 2010 – 2018 สำหรับการทำโครงการสาธิและทดสอบหาวิธีที่ดีที่สุดในการนำเข้าใช้งาน [3] นอกจากนี้ในแผนของ EEGI ที่ TD1 ยังได้วางงบประมาณการลงทุนพัฒนาการเพิ่มขีดความสามารถในการสังเกตุและรับรู้ข้อมูลในระบบจำหน่ายสำหรับโครงข่ายระบบส่งเพื่อการบริหารจัดการและควบคุมร่วมกัน โดยมีวงเงิน 45 ล้านยูโรในช่วงปี ค.ศ. 2011 – 2018 และในแผนย่อยที่ TD5 ซึ่งเกี่ยวกับวิธีการความสามารถในการขยายการใช้งานและทำซ้ำของเทคโนโลยีสมาร์ทกริดนั้นก็ได้วางงบประมาณไว้ 40 ล้านยูโรในช่วงค.ศ. 2011 – 2018 โดยเน้นย้ำไปที่เรื่องสำคัญคือ ความเข้ากับได้ของอุปกรณ์ (Interoperability) ระหว่างมาตรฐานโปรโตคอลที่หลากหลายเช่น IEC 61968 DMS, IEC 61850-7-420 DER, IEC 61970 EMS, IEC TS 62351 Security ซึ่งต้องการการศึกษาพัฒนาและการทดสอบในภาคสนามจริง [3]
ในการดำเนินการด้าน ICT Integration ของสหภาพยุโรปนั้น จะสอดคล้องกับแผนที่นำทางของ IEA ซึ่งจะมีการอินทิเกรตรวมไปถึง End User ไม่ใช่เพียงแค่ในส่วนของ G&T และ Distribution(1.3.2-11) วิสัยทัศน์ทางด้าน ICT Integration ของสหภาพยุโรปซึ่งมีความจำเป็นกับการพัฒนาสมาร์ทกริดและสมาร์ทซิตี้ตามแผนของยุโรป ในภาพกว้างโดยสรุปได้เน้นความสำคัญ 5 ประการคือ (1.3.2-12) 
  1. Connectivity: การเชื่อมต่อกันทั่วยุโรปด้วยบรอดแบนด์ความเร็วสูง ซึ่งในเดือนกันยายน ค.ศ. 2013 ได้มีการออกนโยบายในหัวข้อ “Connected Continent” และ “Telecommunications Single Market”
  2. Open Data: ในการสร้างข้อมูลในเซ็กเตอร์สาธารณะให้เผยแพร่สู่สาธารณะนั้นจะต้องสร้างบนฐานหลักการข้อมูลแบบเปิด “Open Data by Default” เพื่อประโยชน์ของทุกฝ่ายทั้งธุรกิจ พลเมือง และการบริหารราชการ
  3. Entrepreneurs and Start-ups: สนับสนุนการสร้างสรรค์และริเริ่มของผู้ประกอบการ โดยให้กลายเป็นวัฒนธรรมของสมาร์ทซิตี้ 
  4. 5G:  ในการพัฒนาสมาร์ทซิตี้สิ่งที่จะเป็นกุญแจสำคัญคือเครือข่ายการสื่อสารที่มีการพัฒนามากขึ้นไปอีกในระดับยุคต่อไปอย่าง 5G เพื่อใช้ในการดำเนินการและบริหารจัดการความต้องการต่างๆของธุรกิจและพลเมือง โดยต้องมีความเร็วสูง แบนวิดกว้าง มีความเชื่อถือได้สูง และมีความปลอดภัยสูง ซึ่งจะเข้าสู่ยุคของ Internet of Things โดย EU Commission ได้สนับสนุนเป็นการเฉพาะในการตั้งโครงสร้างความร่วมมือแบบ PPP สำหรับการพัฒนา 5G
  5. Innovation: ยุโรปต้องการเห็นความร่วมมือต่างๆของ Stakeholders จากทุกๆภาคส่วนเพื่อมาแลกเปลี่ยนประสบการณ์และความสำเร็จ เพื่อทำงานร่วมกันในการแก้ปัญหาและพัฒนา 3 สาขาที่เกี่ยวเนื่องกันคือ พลังงาน ขนส่ง และ ICT
ในส่วนของความก้าวหน้าในงานด้านมาตรฐานนั้นเป็นไปตามการดำเนินการของ The German Roadmap E-Energy/Smart Grid ซึ่งเป็นแผนที่นำทางในการทำมาตรฐานทางด้านสมาร์ทกริด (Standardize Roadmap) จุดเน้นในเรื่อง Standard ของแผนที่นำทางคือ IEC standards ซึ่งจะครอบคลุมกลุ่มของมาตรฐานในแบบเดียวกับแผนที่นำทางของ IEC SMG SG 3 ซึ่งครอบคลุมไปถึงมาตรฐานนับ 100 ฉบับที่เกี่ยวข้องกับสมาร์ทกริด ในการทำงานด้านมาตรฐานสมาร์ทกริดนั้น มาตรฐานของยุโรปถือเป็นแกนกลางสำคัญที่สุดของโลกโดยมีชุดมาตรฐานสำคัญที่ระบุโดยคณะทำงาน IEC TC 57 คือ
  • IEC TR 62357: Reference Architecture
  • IEC 61968/61970: Common Information Model for EMS and DMS
  • IEC 61850: Intelligent Electronic Device (IED) Communications at Substation level and DER
  • IEC 62351: Vertical Security for the TR 62357
  • IEC 60870: Telecontrol Protocols
  • IEC 62541: OPC UA – OPC Unified Architecture, Automation Standard
  • IEC 62325: Market Communications using CIM

ความก้าวหน้าในการดำเนินงานทางด้านความปลอดภัยทางไซเบอร์ (Cyber Security)

ตามแผนที่นำทางของ EEGI ที่ D7 ในด้านการมอนิเตอร์และควบคุมโครงข่ายแรงต่ำนั้น จะมีการพัฒนาทางด้านของการป้องกันข้อมูลและความปลอดภัยทางไซเบอร์รวมอยู่ด้วย นอกจากนี้ยังมีการทำงานตามคณะทำงานด้านมาตรฐานต่างๆของ IEC และ ISO เช่น ISO 27001 – Information Security Management ซึ่งมีการใช้งานในหลายวงการ

แนวโน้มความสนใจและความก้าวหน้าทางด้านไมโครกริด

ความสนใจในเรื่องของไมโครกริดจะเห็นได้จากในแผนของ EEGI ที่ D5 ที่ได้ตั้งเป้าศึกษาพัฒนาการอินทิเกรตระบบกักเก็บพลังงานเข้าไปในการบริหารจัดการโครงข่ายซึ่งจะมีการศึกษาการบริหารจัดการไมโครกริดและการเดินแบบแยกโดดด้วย (1.3.2-3)

ตัวอย่างโครงการสาธิตด้านไมโครกริด

โครงการ CoSSMic (Collaborating Smart Solar-Powered Micro-grids) ซึ่งนำโดย SINTEF ประเทศนอร์เวย์ (1.3.2-2)ปีที่ดำเนินการค.ศ. 2013 – 2016 เป็นความร่วมมือระหว่างประเทศนอร์เวย์ เยอรมนี อิตาลี และเนเธอร์แลนด์ มีเป้าหมายในการพัฒนาเครื่องมือทาง ICT ที่จำเป็นในการช่วยให้สามารถแชร์พลังงานหมุนเวียนภายในบริเวณใกล้เคียงกัน โครงการจะนำคอนเซ็ปไปสาธิตที่ 2 แห่งในยุโรปคือ Konstanz ในเยอรมนี และจังหวัด Caserta ในอิตาลี ด้วยการใช้การจัดการและระบบควบคุมอย่างฉลาด อาคารหลายๆแบบเช่นบ้านเรือน บริษัท และโรงเรียน สามารถเชื่อมต่อกันในทางที่จะทำให้บริเวณใกล้เคียงกันเหล่านี้สามารถใช้พลังงานหมุนเวียนภายในชุมชนของตนเองได้มากขึ้น
  • แนวโน้มความสนใจและความก้าวหน้าทางด้านระบบกักเก็บพลังงาน
นับตั้งแต่ปี ค.ศ. 2012 -2013 โครงการที่เริ่มดำเนินการในด้านระบบกักเก็บพลังงาน (Energy Storage System: ESS) ในยุโรปได้เพิ่มจำนวนขึ้น (1.3.2-2)โดยมีวัตถุประสงค์หลักอย่างหนึ่งคือการใช้ ESS เป็นแหล่งจ่ายเพิ่มเติมสำหรับความยืดหยุ่นของกริด (Grid Flexibility) ในแผนที่นำทางของ EEGI ที่ D5 ได้ตั้งเป้าศึกษาพัฒนาการอินทิเกรต ระบบกักเก็บพลังงานเข้าไปในการบริหารจัดการโครงข่าย โดยตั้งงบประมาณไว้ที่100 ล้านยูโรในช่วงปี ค.ศ. 2014-2020 (1.3.2-3)โดยมีขอบข่ายการพัฒนาคือ
  • การใช้สร้างสมดุลระหว่างการผลิตไฟฟ้ากับโหลด (Generation-Load Balancing)
  • การใช้ควบคุมการไหลของกำลังไฟฟ้า
  • การใช้ควบคุมแรงดัน
  • การใช้บริหารจัดการคุณภาพไฟฟ้า
  • การใช้บริหารจัดการไมโครกริดและการเดินแบบแยกโดด
  • แนวโน้มความสนใจและความก้าวหน้าในการอินทิเกรตยนต์ EV เข้ามาในระบบ
ในแผนที่นำทางของ IEA สมาร์ทกริดเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญในการทำให้ยุโรปสามารถนำรถยนต์ไฟฟ้า EV เข้ามาใช้งานได้ IEA ได้คาดการณ์การเพิ่มจำนวนของการใช้รถยนต์ไฟฟ้าไว้ดังแสดงการคาดการณ์ของยอดจำหน่ายรถยนต์ไฟฟ้าประเภท EV และ PHEV ในรูปด้านล่าง [11]
รูปที่ 1.3.2-30 การคาดการณ์ยอดจำหน่ายรถยนต์ไฟฟ้าประเภท EV และ PHEV ของ IEA(1.3.2-11)

รูปแสดงการคาดการณ์ยอดจำหน่ายรถยนต์ไฟฟ้าประเภท EV และ PHEV ของ IEA [11]

แผนของ EEGI ที่ D6 ได้วางการศึกษาพัฒนาการอินทิเกรตโครงสร้างพื้นฐานต่างๆเข้าด้วยกันเพื่อรองรับการใช้งานรถยนต์ไฟฟ้าในยุโรป โดยตั้งงบประมาณการศึกษาพัฒนา 60 ล้านยูโรในช่วงปี ค.ศ. 2014 – 2020 [3] โดยเป้าหมายคือสามารถรวบรวมองค์ความรู้ผลบวกและผลลบต่างๆที่เกิดขึ้นจากการที่จะมีระบบประจุไฟฟ้าสำหรับ EV เข้ามาในระบบจำหน่ายจำนวนมาก และหาทางแก้ไขปัญหาที่จะเกิดขึ้นดังกล่าว EEGI ระบุว่าการเข้ามาของ EV จะมีข้อดีคือ [3] สามารถช่วยปรับรูปร่างของโหลดโปรไฟล์ และการช่วยทำ Ancillary Services โดยตัวเก็บพลังงานภายในโดยแบตเตอรี่ที่มีอยู่ในรถยนต์ EV ส่วนผลกระทบทางด้านลบคาดว่าจะได้แก่ [3] ปัญหาโหลดเกินและปัญหาคุณภาพไฟฟ้าไม่ได้ตามมาตรฐานเช่น EN50160 เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการอินทิเกรต EV เข้ากับสมาร์ทกริดตามแผนที่ EEGI มองไว้ได้แก่ [3]
  • การพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานในการประจุ EV ทั้งในบริเวณสาธารณะและบริเวณเอกชน
  • การพัฒนาระบบบริหารจัดการจากระยะไกลที่รวมศูนย์ ที่ทำให้สมาร์ทกริดสามารถอินทิเกรตโครงสร้างพื้นฐานในการประจุ EV สนับสนุนธุรกิจไปยังลูกค้า สนับสนุนการดำเนินงานระหว่างธุรกิจกับธุรกิจ และทำให้การจ่ายเงินของลูกค้าเป็นเรื่องง่าย
  • ระบบประจุไฟฟ้าแบบฉลาด ที่จะทำงานโดยสอดคล้องกับเงื่อนไขข้อจำกัดของโครงข่าย ปริมาณกำลังไฟฟ้าในระบบ และราคาค่าไฟฟ้า
  • การพัฒนามาตรฐานความเข้ากันได้ (Interoperability) ของระบบชาร์จประจุและคายประจุ สำหรับทั้งรถยนต์ไฟฟ้าในปัจจุบันและในอนาคต
  • ระบบชาร์จแบบเร็ว แบบเร็วมาก และแบบเหนี่ยวนำ
  • โซลูชั่นสำหรับ V2G
จากฐานข้อมูลของ JRC ในปี ค.ศ.2014 การอินทิเกรตการทำงานของรถยนต์ไฟฟ้าในการจ่ายพลังงานคืนเข้าสู่กริด (Electric Vehicles to Grid: V2G) เป็นแอพพลิเคชั่นเป้าหมายสำคัญของเยอรมนีและออสเตรียโดยประเด็นสำคัญในเรื่องนี้คือการทดสอบให้มั่นใจว่าโครงสร้างพื้นฐานในการประจุไฟฟ้าและในการสื่อสารนั้นสามารถทำงานได้จริง ๆ [2]

ความก้าวหน้าในการพัฒนาการพยากรณ์พลังงานหมุนเวียนและการอินทิเกรต RES [2]

การพัฒนาการพยากรณ์และการอินทิเกรตพลังงานหมุนเวียน  (RE Forecast and Integration) จะมีการลงทุนงบประมาณในการพัฒนาเทคโนโลยีด้านนี้มากในประเทศที่มีทรัพยากรลมมากอย่างเดนมาร์ก และประเทศที่มีพลังงานแสงอาทิตย์มากอย่างฝรั่งเศสและอิตาลี ดังแสดงในรูปด้านล่างซึ่งจะรวมอยู่ในส่วนของ Integration of DER
รูปที่ 1.3.2-31 เงินลงทุนในเทคโนโลยีสมาร์ทกริดประเภทต่างๆในแต่ละประเทศ (1.3.2-2)

รูปแสดงเงินลงทุนในเทคโนโลยีสมาร์ทกริดประเภทต่างๆในแต่ละประเทศ [2]

ความก้าวหน้าในภาพรวมของการดำเนินงานภายใต้ EEGI [3]

ด้วยการสนับสนุนของ EEGI ได้มีโครงการของ TSO และ DSO ในยุโรปที่เริ่มดำเนินการไปแล้วและยังดำเนินต่อไป

รูปที่ 1.3.2-32 โครงการของ TSO ที่อยู่ภายใต้ EEGI(1.3.2-3)

รูปแสดงโครงการของ TSO ที่อยู่ภายใต้ EEGI [3]

รูปที่ 1.3.2-33 โครงการของ DSO ที่อยู่ภายใต้ EEGI (1.3.2-3)

รูปแสดงโครงการของ DSO ที่อยู่ภายใต้ EEGI [3]

โครงการสาธิต Grid4U [17]

รูปด้านล่างแสดงโครงการสาธิต Grid4EU ของสหภาพยุโรปและโครงการสาธิตอื่นๆ โครงการ Grid4EU ตั้งใจทำขึ้นเพื่อเป็นโชว์เคสของเทคโนโลยีที่ล้ำสมัยทางด้านสมาร์ทกริดของยุโรป ด้วยเงินลงทุนกว่า 54 ล้านยูโร โครงการประกอบไปด้วยพื้นที่สาธิต 6 ไซต์ โดยมีเป้าหมายหลักคือ การอินทิเกรต DG ที่เพิ่มขึ้น, การจัดทำ Active Demand เพื่อสนองต่อความต้องการของระบบจำหน่าย, และการปรับปรุงโครงข่ายระบบจำหน่าย
ความคาดหวังสำคัญของโครงการ Grid4EU ได้แก่ [17]
  • การอินทิเกรต DG เข้ากับโครงข่ายระบบแรงสูงปานกลางและแรงต่ำ โดยมีความเชื่อถือได้สูง มีเวลาการฟื้นกลับสั้น และหลีกเลี่ยงการเกิดโหลดเกินแบบที่ไม่รู้ล่วงหน้า
  • การประเมินความสูญเสีย โดยการเปรียบเทียบผลรวมที่สถานีไฟฟ้ากับผลรวมที่มิเตอร์ลูกค้าแบบละเอียด
  • การปรับปรุงการกระจายข้อมูลไปยังลูกค้าผู้ใช้ไฟ และศึกษาพฤติกรรมของผู้ไฟฟ้าในช่วงเวลาที่ระบบอยู่ในช่วงขีดจำกัด
  • เสริมการควบคุมของโครงข่ายแรงสูงผ่านการมอนิเตอร์และการตรวจจับฟอลต์ที่มีประสิทธิผล และการจ่ายไฟฟ้ากลับอย่างอัตโนมัติ
  • การสาธิตว่าระบบไฟฟ้าที่มีอยู่เดิม ด้วยระบบสมาร์ทมิเตอร์และ CHP สามารถที่จะปรับปรุงให้สามารถทำการเดินแบบแยกได้โดยอัตโนมัติ
รูปที่ 1.3.2-34 โครงการสาธิต Gird4EU และโครงการสาธิตอื่นๆ (1.3.2-17)

รูปแสดงโครงการสาธิต Gird4EU และโครงการสาธิตอื่น ๆ [17]

กิจกรรม/โครงการด้านสมาร์ทกริดอื่นๆ

โครงการ European Long-distance Electric Clean Transport Road Infrastructure Corridor (ELECTRIC) [18]

ELECTRIC เป็นโครงการความร่วมของหลายประเทศในสหภาพยุโรป ได้แก่ สวีเดน เดนมาร์ก เยอรมนี และเนเธอร์แลนด์ เพื่อที่จะสร้างโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จไฟฟ้าแบบรวดเร็วให้กับรถยนต์ EV แบบสาธารณะตลอดแนวของทางหลวงหลักที่เชื่อมประเทศสวีเดน เดนมาร์ก เยอรมนี และเนเธอร์แลนด์ เพื่อให้สามารถเดินทางได้แบบ Green ระหว่างประเทศเหล่านี้ โครงการเริ่มต้นในเดือนมีนาคมปี ค.ศ. 2014 และสำเร็จในเดือนธันวาคมปีค.ศ. 2015 โดยใช้งบลงทุนไปทั้งสิ้น 8,422,150 ยูโร โดยเป็นเงินสนับสนุนจากสหภาพยุโรป 4,211,075 ยูโร และมาจากประเทศต่างๆ 4,211,075 ยูโร เป้าหมายหนึ่งของการศึกษาทดสอบของโครงการคือเรื่องของ Interoperability การจัดตั้งกรอบการทำงานของโครงสร้างพื้นฐานแบบยั่งยืน และการวางแผนโครงข่าย โครงการจะทำการติดตั้งเครื่องชาร์จทั้งสิ้น 155 ชุดตลอดทางหลวงหลัก โดยติดตั้ง 30 ชุดในเนเธอร์แลนด์ 23 ชุดในเดนมาร์ก 35 ชุดในสวีเดน และ 67 ชุดในเยอรมนี ดังแสดงเส้นทางในรูปด้านล่าง โครงการคาดหวังว่าถนนแบบใหม่สำหรับรถยนต์ไฟฟ้านี้จะช่วยเร่งการเติบโตของการใช้รถยนต์ไฟฟ้าในยุโรปเหนือ และทำให้เกิด Best Practice สำหรับประเทศยุโรปอื่นๆด้วย
รูปที่ 1.3.2-35 เส้นทางหลวงที่ติดตั้งโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จไฟฟ้าแบบรวดเร็วให้กับรถยนต์ EV ในยุโรปเหนือตามโครงการ ELECTRIC

รูปแสดงเส้นทางหลวงที่ติดตั้งโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จไฟฟ้าแบบรวดเร็วให้กับรถยนต์ EV ในยุโรปเหนือตามโครงการ ELECTRIC

โครงการนี้ดำเนินการโดย Consortium ของ 5 บริษัทได้แก่ ABB B.V. (เนเธอร์แลนด์) ทำการผลิตเครื่องชาร์จแบบเร็ว, The Dutch E-mobility Operator and Retailer Fastned B.V., The Danish E-Mobility Operator CLEVER A/S, The Swedish Public Utility and E-mobility Operator Öresundskraft AB, และ The German Testing and Certification Institute (VDE Prüf-und Zertifizierungsinstitut GmbH)

บทสรุปประสบการณ์

ผลสำเร็จและความคาดหวัง

  • การนำข้อมูลจากโครงการที่ประสบความสำเร็จไปทำ Cost-Benefit Analyses อย่างละเอียดของแอปพลิเคชั่นการใช้งานสมาร์ทกริดต่างๆ และเพื่อให้สามารถนำไปขยายผลและทำซ้ำในที่อื่นๆ
  • โครงการส่วนใหญ่กว่า 90% ในยุโรปต้องการแหล่งทุนที่เป็น Public Fund แต่ปริมาณเงินลงทุนก็มีการแบ่งเป็นจากเอกชน 49% และจากการสนับสนุนจาก National, EC หรือ Regulation อีก 49% คือไม่ต้องเป็นเงินจากภาครัฐทั้งหมด
  • การติดตั้ง AMI ที่ผ่านมาในยุโรปให้ผลลัพธ์ขึ้นอยู่กับแต่ละพื้นที่ บางที่คุ้มค่าบางที่ไม่คุ้มค่า แต่โดยส่วนใหญ่คุ้มค่าและช่วยให้เกิดการประหยัดพลังงานได้ โดยที่ค่าเฉลี่ยต่อการติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์ในยุโรปอยู่ที่ 252 ยูโร (±189 ยูโร) ต่อ 1 จุดติดตั้งมิเตอร์ [2] และมีผลประโยชน์ทีได้จากการติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์ในประเทศต่างๆในสหภาพยุโรปที่ได้ติดตั้งไปครบแล้วหรือมีแผนจะติดตั้งต่อเนื่องนั้น โดยเฉลี่ยอยู่ที่ 309 ยูโร (±170 ยูโร) ต่อ 1 จุดติดตั้งมิเตอร์ โดยได้ผลลัพธ์ในการประหยัดพลังงานอยู่ที่ 3 % (±1.3 %)
  • การทำ CBA ของการติดตั้ง AMI ชี้ให้เห็นว่า AMI สามารถช่วยทำให้คาดหวังกับ DR ได้ในระดับ1% – 9%
  • ประโยชน์สำคัญจากการติดตั้ง AMI 2 ประการคือ ลดค่าใช้จ่ายในการอ่านมิเตอร์ และลดการสูญเสียในระบบ ทั้ง 2 ประโยชน์นี้เป็นแรงขับเคลื่อนสำคัญในของโครงการขนาดใหญ่ในการติดตั้ง AMI อย่างเช่นโครงการ Telegestore ในอิตาลีและโครงการ InovGrid ในPortugal
  • การใช้ AMI ร่วมกับอัตราค่าไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงตามเวลาทำให้เกิดสภาพยืดหยุ่นในความต้องการใช้ไฟฟ้าและด้านการผลิตไฟฟ้า ซึ่งทำให้เกิดประสิทธิภาพทั้งในด้านของการใช้พลังงานและการดำเนินการโครงข่ายได้จริง
  • ในทุกประเทศสมาชิกที่มีการติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์อย่างแพร่หลาย จะพบว่าประสิทธิภาพของระบบจำหน่ายมีค่าสูงขึ้น [2]

ปัญหา อุปสรรค และข้อจำกัด

  • ใน EU มีปัญหาเรื่องการเตรียมความพร้อมในการอินทิเกรต RE เช่นเดียวกับหลายๆที่ เช่น จีนและไทย ก็คือมีการลงทุนส่งเสริมพัฒนา RE จำนวนมาก แต่ไม่ได้วางแผนและจัดสมดุลให้เงินลงทุนพัฒนากริดไฟฟ้าที่จะต่อเชื่อม RE อย่างเพียงพอ ทำให้เกิดอุปสรรคกับโครงการ RE ที่จะเกิดขึ้น หรือเกิดขึ้นแล้วไม่สามารถเชื่อมต่อเข้ามาในระบบได้
  • ทางยุโรปเองก็เจอปัญหาการไหลย้อนของกำลังไฟฟ้าซึ่งทำให้ต้องจำกัดจุดติดตั้งและกำลังผลิตของ RE ที่จะให้เชื่อมต่อกับระบบได้ จึงทำให้ประเด็นเรื่อง Optimizing Energy Networks at District Levels ซึ่งเป็นประเด็นที่เกี่ยวเนื่องกับไมโครกริดนั้นทางยุโรปให้ความสำคัญ
  • อุปสรรคทางด้าน Social และ Regulatory ยังเป็นปัญหาที่มากกว่าข้อจำกัดทางเทคนิค ซึ่งใน EU มีความแตกต่างกันไปในแต่ละพื้นที่ จึงเป็นอุปสรรคต่อการนำโครงการที่ประสบความสำเร็จที่หนึ่งไปทำยังอีกที่หนึ่ง
  • ยังไม่มีข้อสรุปร่วมกันของยุโรปในเรื่องฟังก์ชั่นความสามารถในการทำงานขั้นพื้นฐานของระบบสมาร์ทมิเตอร์ ตามที่ได้รับการแนะนำโดย Commission (Recommendation 2012/148/EU) ว่าต้องจัดทำให้เรียบร้อย [2]
  • หลายประเทศในกลุ่มสหภาพยุโรปที่ไม่ได้ทำ CBA ของ AMI ทำให้การติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์ต้องหยุดชะงัก

 

เอกสารอ้างอิงและแหล่งข้อมูล

[1] The European Electricity Grid Initiative, Jon Stromsather, Smart Grids and New Technologies, Enel Distribuzione, Brussels, Eurelectric Workshop 21 October
[2] Smart Grid Projects Outlook 2014, European Commission, Joint Research Centre, Institute for Energy and Transport
[3] European Electricity Grid Initiative Research and Innovation Roadmap 2013-2022, European Electricity Grid Initiative (EEGI), January 2013
[4] http://ec.europa.eu/clima/policies/g-gas/kyoto/index_en.htm
[5] Directive 2009/72/EC of the European Parliament and of the Council of 13 July  2009, concerning common rules for the internal market in electricity and repealing Directive  2003/54/EC
[6] ETP View on RD&D SmartGrids needs WP 2016-17 H2020, April 2015, URL: https://ec.europa.eu/energy/en/topics/markets-and-consumers/market-legislation
[7] https://ec.europa.eu/energy/en/topics/energy-strategy/2050-energy-strategy
[8] Energy Roadmap 2050, European Commission
[9] http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Glossary:Country_codes
[10] http://www.euractiv.com/special-report-building-way-cris/eu-smart-meter-roll-lags-ambitio-news-528914
[11] Technology Roadmap Smart Grid, IEA 2011, EU
[12] “Comparative Study of Smart Cities in Europe and China” White Paper , prepared for Ministry of Industry and Information Technology (MIIT), With China Academy of Telecommunications Research (CATR), March 2014
[13] European Technology Platform , SmartGrids ,Strategic Deployment Document for Europe’s Electricity Networks of the Future
[14] The German Roadmap E-Energy/Smart Grid 2.0, Smart Grid Standardization, Status, Trends and Prospects, March 2013
[15] Smart Grid Vision and Routemap, ofgem, Department of Energy and Climate Change, February 2014
[16] SMARTGRID Roadmap, SEAI
[17] GLOBAL SMART GRID FEDERATION, Presentation to Norwegian Smart Grid, Association 25 March 2014, Paddy Turnbull Chairman GSGF
[18] European Long-distance Electric Clean Transport Road Infrastructure Corridor (ELECTRIC), 2013-EU-92043-S
[19] https://solarthermalmagazine.com/2014/12/16/european-long-distance-electric-vehicle-transport-road-infrastructure-corridor-electric-launched/