ประเทศออสเตรเลีย

สถานการณ์ปัจจุบันของการดำเนินการด้านสมาร์ทกริด

นโยบายและปัจจัยสำคัญที่เป็นส่วนผลักดันโครงการด้านสมาร์ทกริด

ออสเตรเลียมีตลาดไฟฟ้าที่สำคัญคือ National Electricity Market (NEM) ซึ่งเชื่อมโยงภาคตะวันออกและภาคใต้ของออสเตรเลียเข้าเป็นกริดเดียวกันโดยประกอบไปด้วย 5 รัฐคือ Queensland, New South Wales,  the Australian Capital Territory, Victoria, South Australia, and Tasmania ส่วนอีก 2 รัฐคือ Western Australia และ the Northern Territory นั้นจะมีระบบที่แยกออกไปต่างๆหาก(1.3.5-1)NEM เป็นตลาดขายส่งที่ประกอบไปด้วยโครงข่ายระบบจำหน่าย 13 ระบบ แนวโน้มของโลกและภายในประเทศออสเตรเลียเองที่เป็นตัวผลักดันให้เกิดความสนใจในการดำเนินการพัฒนาระบบไฟฟ้าไปสู่การเป็นสมาร์ทกริดมีหลายประการ

  • ความแพร่หลายของการผลิตไฟฟ้าโดยพลังงานหมุนเวียน (RE) และเป้าหมาย RE สูง 20% ภายในปี ค.ศ. 2020 (1.3.5-1)และการสนับสนุนของภาควิชาการและภาคประชาชนในเรื่อง RE 100% (1.3.5-5) (1.3.5-6)ปัจจุบันมี Solar Rooftop PV มากกว่า 1 ล้านแห่ง (1.3.5-2)
  • มีทรัพยากรพลังงานหมุนเวียนประเภทพลังงานลมและแสงอาทิตย์มาก ในขณะที่ต้นทุนของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงาน 2 แหล่งนี้มีราคาลดลงอย่างมากในช่วง 2-3 ปีที่ผ่านมา
  • ระบบส่งของ NEM ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือ ยาวมาก ความหนาแน่นต่ำ และมีโครงสร้างที่บาง จึงมีปัญหาเรื่องระยะทางการส่งไฟฟ้าที่ไกลมากจากแหล่งเชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้ามายังศูนย์กลางของโหลด
  • ค่า Transmission Charges จึงแพงมากในออสเตรเลียเมื่อเทียบกับประเทศอื่นๆคือ10% ของค่าไฟฟ้าขายปลีกของ NEWซึ่งเทียบกับ 4% เท่านั้นในสหราชอาณาจักร (1.3.5-1)
  • ปัญหา Network Congestion มีอยู่บ้าง ซึ่งส่งผลกับราคาของการผลิตไฟฟ้าคือต้องไป Dispatch Generation ที่มีราคาสูง แต่ยังไม่ส่งผลกับเรื่องของ Outage ทำให้ The Australian Energy Regulator (AER) เคยออกมาตรการจูงใจให้ธุรกิจโครงข่ายไฟฟ้าหาทางออกด้วยวิธีการที่ต้นทุนต่ำ (1.3.5-1)
  • ปัญหาการขาดแคลนพลังงานในปี ค.ศ. 2006 และ 2007 ของออสเตรเลียจึงทำให้เริ่มมาโฟกัสที่  Demand Management  และ Energy Security (1.3.5-1)

ข้อตกลงโคเปนเฮเกน (Copenhagen Accord) และพิธีสารเกียวโต (Kyoto Protocol)

ออสเตรเลียมีเป้าหมายชัดเจนทางด้านการลดการใช้คาร์บอนแห่งชาติ (National Decarbonization), ประสิทธิภาพด้านพลังงาน, และเป้าหมายทางด้านพลังงานหมุนเวียน (1.3.5-1)ออสเตรเลียได้ยอมรับในข้อตกลงโคเปนเฮเกน ในการที่จะลดการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกลง 5% – 25% ภายในปี ค.ศ. 2020 เมื่อเทียบกับระดับในปี ค.ศ. 2000 (1.3.5-3)ออสเตรเลียยังเป็นสมาชิกของพิธีสารเกียวโต (1.3.5-4)ซึ่งภายใต้พิธีสารเกียวโต ออสเตรเลียจะต้องลดระดับการปล่อยก๊าซ CO2ลงในระหว่างปี ค.ศ. 2008 – 2012 เพื่อให้การปล่อยก๊าซ CO2ไม่สูงเกิน 8% เมื่อเทียบกับระดับของปี ค.ศ. 1990 และเป้าหมายที่สองในระหว่างปี ค.ศ. 2013 – 2020 ให้ลดการปล่อยก๊าซ CO2ลงอย่างน้อย 0.5% เมื่อเทียบกับระดับของปี ค.ศ. 1990  ซึ่งในปัจจุบันออสเตรเลียได้ตั้งเป้าหมายภายในของการใช้พลังงานหมุนเวียน RE ไว้สูง 20% ภายในปี ค.ศ. 2020 (1.3.5-1)นอกจากนี้ยังมีความเป็นไปได้ที่ออสเตรเลียจะเปลี่ยนมาใช้ RE ในการผลิตไฟฟ้าทั้งหมด 100% ภายในปี ค.ศ. 2050 (1.3.5-5)ซึ่งเป็นเรื่องที่นักวิชาการออสเตรเลียวิเคราะห์ว่าสามารถทำได้ด้วยต้นทุนที่ไม่สูง ซึ่งประเด็นนี้ยังเป็นเรื่องที่ถกเถียงกันในการวางนโยบายต่อจากปี ค.ศ. 2020

แผน Roadmap of Smart Grid Research and Development (1.3.5-1)

แผนที่นำทางด้านสมาร์ทกริดของออสเตรเลียนั้นจะเป็นแผนทางด้านการวิจัยพัฒนา โดยจะเชื่อมโยงกับโครงการสำคัญๆอย่าง Smart Grid Smart City โดยการดำเนินงานตามแผนจะมี 2 ขั้น (1.3.5-7) คือ

  • ขั้นที่ 1: ระบุหัวข้อหลักในการวิจัยพัฒนา ดังแสดงตามรูปที่ 1.3.5-1
  • ขั้นที่ 2: จัดลำดับความสำคัญของหัวข้อในการวิจัยและพัฒนาโดยพิจารณาตามผลกระทบทางด้านบวก ความคุ้มค่า และความเร่งด่วน ดังแสดงตามรูปที่ 1.3.5-2
รูปที่ 1.3.5-1 ขั้นที่ 1 ของแผนวิจัยพัฒนาด้านสมาร์ทกริดของออสเตรเลีย (1.3.5-7)

รูปที่ 1.3.5-1 ขั้นที่ 1 ของแผนวิจัยพัฒนาด้านสมาร์ทกริดของออสเตรเลีย (1.3.5-7)

 

รูปที่ 1.3.5-2 ขั้นที่ 2 ของแผนวิจัยพัฒนาด้านสมาร์ทกริดของออสเตรเลีย (1.3.5-7)

รูปที่ 1.3.5-2 ขั้นที่ 2 ของแผนวิจัยพัฒนาด้านสมาร์ทกริดของออสเตรเลีย (1.3.5-7)

รัฐบาลออสเตรเลียได้ให้ทุนสนับสนุน 100ล้าน USD  ในโครงการสาธิตทางด้านสมาร์ทกริดภายใต้โปรแกรม Smart Grid Smart City (SGSC) (1.3.5-1)ซึ่งถือเป็นก้าวใหญ่ทางด้านสมาร์ทกริดของออสเตรเลีย โดยมีเป้าหมายเพื่อสาธิตตัวอย่างธุรกิจสำหรับสมาร์ทกริดและจากนั้นออสเตรเลียตั้งเป้าว่าจะเดินหน้าต่อความสำเร็จด้วยการนำสมาร์ทกริดเข้าใช้งานในโครงข่ายพลังงานทั่วประเทศ ออสเตรเลียกำหนดเงื่อนไขให้ Provider ของ SGSC จะต้องทำวิจัยและพัฒนาทางด้านเทคโนโลยีสมาร์ทกริดด้วย (1.3.5-1)

นอกจากนี้รัฐบาลออสเตรเลียยังมีการจัดตั้ง Smart Grid Australia (SGA) ซึ่งเป็นหน่วยงานไม่แสวงหาผลกำไร เพื่อนำในการพัฒนาสมาร์ทกริด และงานวิจัยพัฒนาในการอินทิเกรตเทคโนโลยีสมาร์ทกริดเข้าสู่โครงข่ายพลังงาน SGA ได้ทำงานร่วมกับพันธมิตรนานาชาติอย่างInternational Smart Grid Action Network (ISGAN)

นอกจากนี้แผนที่นำทางยังได้ถูกพัฒนาขึ้นจากหลายภาคส่วนเช่น มหาวิทยาลัย, CSIRO (“Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation”), และผู้เชี่ยวชาญจากอุตสาหกรรม โดยหัวข้อวิจัยในแผนที่นำทางที่ถูกพิจารณาว่าจะส่งผลกระทบทางบวกอย่างสูงได้แก่: (1.3.5-1)

 สมาร์ทมิเตอร์และการดึงผู้บริโภคเข้ามามีส่วนร่วม (Smart metering systems and consumer engagement)

  • ระบบควบคุมสำหรับโครงข่าย (Control systems for networks)
  • ระบบและมาตรการทางด้านความปลอดภัยสำหรับกริด (Grid security measures and systems)
  • การจัดทำนโยบายและข้อกฎหมาย

มาตรการสนับสนุนและงบประมาณในลงทุน

งบประมาณลงทุนทางด้านสมาร์ทกริด

The Council of Australian Governments (COAG) ได้ตกลงในหลักการเรื่อง ความมั่นคงปลอดภัยทางพลังงาน การลงทุนอย่างเหมาะสมในการผลิตและโครงข่ายไฟฟ้า การทำ DR ให้เป็นธุรกิจ และการปฎิรูปตลาดพลังงานและพลังงานสะอาดอย่างต่อเนื่อง (1.3.5-8) Australian Electricity Regulator (AER) ได้อนุมัติกรอบวงเงินกว่า 24.6 พันล้านดอลล่าร์ออสเตรเลีย สำหรับโครงการด้านสมาร์ทกริด (1.3.5-9)

Smart Grid Smart City Grant Program

หลังวิกฤตเศรษฐกิจในปี ค.ศ.2008 รัฐบาลออสเตรเลียได้จัดทำโครงการ Smart Grid Smart City Program ขึ้นโดยเป็นส่วนหนึ่งของ National Energy Efficiency Initiative ซึ่งตามโปรแกรมนี้รัฐบาลได้ให้เงินสนับสนุนโครงการสาธิตและนำร่องต่างๆด้วย(1.3.5-1)โดยรัฐบาลออสเตรเลียได้ให้เงินสนับสนุนเริ่มต้นแก่โครงการ 100 ล้าน USD และจะมีเงินสนับสนุนจากพันธมิตรที่เข้าร่วมโครงการด้วย โดยมี Ausgrid เป็นผู้ดำเนินการหลักซึ่งแสดงถึงความร่วมมืออันดีระหว่างรัฐบาล อุตสาหกรรม และสถาบันวิจัยต่างๆ โดยมีบ้านเรือนเข้าร่วมกว่า 30,000 หลัง ในช่วงการดำเนินการปี ค.ศ.2010 – 2014 เป้าหมายหลักของโครงการสรุปได้ดังรูปที่ 1.3.5-3

รูปที่ 1.3.5-3 วัตถุประสงค์ของ Smart Grid Smart City Grant (1.3.5-1)

รูปที่ 1.3.5-3 วัตถุประสงค์ของ Smart Grid Smart City Grant (1.3.5-1)

Solar Cities Program

โปรแกรม Solar City ของออสเตรเลียเริ่มต้นตั้งแต่ปี ค.ศ. 2007 โดยมีเมืองที่เข้าร่วมคือ Adelaide, Alice Springs, Blacktown, Central Victoria, Moreland, Perth และ Townsville โดยในแต่ละพื้นที่จะมีแรงจูงใจจากรัฐบาลในการดำเนินโครงการ งบประมาณรวมทั้งหมด 94 ล้าน USD โดยรัฐบาลออสเตรเลีย (1.3.5-10)

ติดตามการดำเนินงานตามแผนด้านสมาร์ทกริด

ทิศทางการดำเนินการตามแผน

การลงทุนในระบบไฟฟ้าของออสเตรเลียโดยหลักจะเป็นการลงทุนเพื่อการพัฒนาและเชื่อมต่อโรงไฟฟ้าแบบพลังงานความร้อนที่ใช้เชื้อเพลิงก๊าซ และการพัฒนาและเชื่อมต่อโรงไฟฟ้าแบบฟาร์มกังหันลม (1.3.5-1) สำหรับสมาร์ทกริดนั้น ผู้จำหน่ายไฟฟ้าเป็นผู้เล่นสำคัญในการพัฒนาและทดสอบในปัจจุบัน โดยมุ่งเน้นหลักไปที่โครงสร้างพื้นฐานสำหรับสมาร์ทมิเตอร์, เทคโนโลยีการสื่อสารที่เกี่ยวข้อง และแอปพลิเคชั่นทางด้านผู้ใช้ไฟฟ้าเพื่อการเลื่อนค่าสูงสุดของโหลดและอนุรักษ์พลังงาน (Customer Applications to Enable Peak Load-shifting and Conservation) (1.3.5-1)

ออสเตรเลียนอกจากนี้ยังได้มีการพัฒนายุทธศาสตร์การปฏิรูปกฎหมายและกฎระเบียบเพื่อกำจัดอุปสรรคและเพิ่มแรงจูงใจในการลงทุนด้านสมาร์ทกริด ซึ่งได้รวมไปถึงมาตรการที่เกี่ยวข้องกับกฎระเบียบทางด้านโหลด (Demand Side) และอัตราค่าไฟฟ้าแบบ Time-of-Use (TOU) (1.3.5-1)ออสเตรเลียยังได้เริ่มต้นคิดเกี่ยวกับการเตรียมความพร้อมโครงข่ายระบบไฟฟ้าสำหรับการจะนำรถยนต์ EV เข้ามาใช้ในจำนวนมาก สมาร์ทกริดจึงถือว่าอยู่ในวาระของธุรกิจทางด้านระบบจำหน่ายทุกรายในออสเตรเลีย (1.3.5-1)

การลงทุนในด้านสมาร์ทกริดและภาพรวมของโครงการสมาร์ทกริดที่เกิดขึ้น

การพัฒนาสมาร์ทกริดของออสเตรเลียจัดว่ายังอยู่ในระยะเริ่มต้นเท่านั้น (1.3.5-1) โดยการลงทุนหลักในโครงการสมาร์ทกริดจะมาจากทุนสนับสนุน 100 ล้าน USD ในโครงการสาธิตทางด้านสมาร์ทกริดภายใต้โปรแกรม Smart Grid Smart City (SGSC) (1.3.5-1) ของรัฐบาลออสเตรเลีย 

ได้มีการจัดทำ Cost-Benefit Analyses (1.3.5-8)สำหรับ AMI ซึ่งนำมาสู่ข้อสรุปผลลัพธ์คือ COAG ตกลงยอมรับให้ทำการนำเข้าใช้งานสมาร์ทมิเตอร์ทั่วประเทศโดยในพื้นที่ที่ผลตอบแทนคุ้มกับต้นทุน “benefits outweighed the costs”  ได้มีการประเมินว่าผลประโยชน์จากการติดตั้ง AMI จะอยู่ในช่วงประมาณ
299 ร้อยล้าน USD จนถึง 3.3 พันล้าน USD

ความก้าวหน้าในการดำเนินงานนำเทคโนโลยีด้านสมาร์ทกริดต่างๆเข้าใช้งาน

การติดตั้งเทคโนโลยีอุปกรณ์และระบบ AMI

ออสเตรเลียได้มีการทดสอบสมาร์ทมิเตอร์ในรัฐส่วนใหญ่ของประเทศแล้ว โดยเป็นส่วนหนึ่งของการริเริ่มตามโปรแกรม Solar Cities ของรัฐบาล ในส่วนการติดตั้งเป็นจำนวนมากนั้นจนถึงปลายปี ค.ศ. 2013 มีเฉพาะในรัฐวิคตอเรีย แต่อย่างไรก็ดีในมิเตอร์เหล่านี้ยังมีมิเตอร์ที่มีสเป็กการใช้งานไม่ครบถ้วนตามความต้องการฟังก์ชั่นขั้นต่ำที่กำหนดโดยออสเตรเลีย (National Minimum Functional Specification)(1.3.5-1)ความก้าวหน้าในการเปลี่ยนมาใช้สมาร์ทมิเตอร์ในแต่ละรัฐแสดงในรูปที่ 1.3.5-4

รูปที่ 1.3.5-4 สถิติการนำสมาร์ทมิเตอร์เข้าใช้งานในแต่ละรัฐของออสเตรเลีย (1.3.5-1)

รูปที่ 1.3.5-4 สถิติการนำสมาร์ทมิเตอร์เข้าใช้งานในแต่ละรัฐของออสเตรเลีย (1.3.5-1)

ออสเตรเลียได้ทำโครงการนำร่องทางด้านสมาร์ทมิเตอร์หลายโครงการ รัฐบาลออสเตรเลียได้เริ่มโครงการ National Smart Metering Program (NSMP) ในปี 2007(1.3.5-1)ซึ่งทำให้เกิดโครงการต่างๆของผู้ให้บริการไฟฟ้าต่อมา

โครงการ Smart Grid Smart City (SGSC) ของ Ausgrid ซึ่งได้ทำโครงการเสร็จสมบูรณ์และจะส่งรายงานสุดท้ายให้รัฐบาลแล้วในปี ค.ศ. 2014 (1.3.5-2)โครงการของ Ausgrid ทำให้ลูกค้ามีส่วนร่วมในการลด Peak Demand และยังทำให้เกิดการปรับปรุงความเชื่อถือได้ของโครงข่าย และสนับสนุนความสามารถในการติดตั้ง RE, DG เพิ่มเติม (1.3.5-1)นอกจากนี้ Ausgrid ยังได้เริ่มติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์ 500,000 ตัวในระบบตั้งแต่ปี ค.ศ. 2004 เป็นต้นมาและมีลูกค้ากว่า 350,000 รายที่ใช้อัตราค่าไฟฟ้าแบบ TOU

การทดสอบสมาร์ทมิเตอร์ของ Endeavour Energy ได้ดำเนินการตั้งแต่ค.ศ. 2006 เพื่อทดสอบทางด้านการสื่อสาร เทคโนโลยีทางด้านมิเตอร์ SMI FS (Smart Meter Infrastructure Functional Specifications) และการตอบสนองของผู้บริโภค

การนำโครงข่ายสมาร์ทมิเตอร์เข้าทดลองใช้งานของ Essential Energy ในชุมชนตัวอย่างในโครงข่ายซึ่งเน้นผู้ใช้ไฟแบบบ้านเรือน ได้ทำการนำร่องใน 2 ชุมชนประมาณ 2,500 เครื่อง

อาณัติของรัฐบาลแห่งรัฐ Victorian ในด้าน Advanced Metering Infrastructure (AMI) เป็นสิ่งที่ทำให้เกิดการนำเข้าใช้งานของสมาร์ทมิเตอร์และระบบ AMI อย่างกว้างขวางและครอบคุลมมากที่สุดจนถึงปัจจุบัน โดยมีการติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์กว่า 2.6 ล้านเครื่องทั่วรัฐวิคตอเรียเป็นเวลา 4 ปีจนถึงค.ศ. 2013

อุปกรณ์ต่างๆที่ด้านฝั่งผู้ใช้ไฟฟ้า เช่น PCT, HEMS, BEMS, FEMS, IHD

ออสเตรเลียมีการสาธิตการใช้งานของอุปกรณ์ทางฝั่งผู้ใช้ไฟฟ้าควบคู่กับการติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์ เช่น โครงการสาธิต Direct Load Control  DLC ของ ETSA Utilities ได้ทำการทดสอบการควบคุมโหลดโดยตรง (DLC)  กับเครื่องปรับอากาศซึ่งเป็นหลักการเดียวกับ PCT และได้พัฒนาวิธีการควบคุมที่ทำให้ได้การลดโหลดสูงสุดโดยกระทบกับลูกค้าให้น้อยที่สุด มีการวัดอัตราการเข้าร่วมของลูกค้าสำหรับแรงจูงใจในแบบต่างๆกัน และมีการมอนิเตอร์การตอบสนองของลูกค้าต่อวิธีการควบคุมโหลดแบบต่างๆ การสาธิตของโครงการดำเนินการร่วมกับการติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์ 4,500 เครื่อง ในย่านเขตในของAdelaide ร่วมกับการมอนิเตอร์โครงข่าย การควบคุม และการสื่อสาร ในการบริหารจัดการกับค่า Peak Demand ในช่วงกลางหน้าร้อนปี ค.ศ. 2013

โครงการสมาร์ทกริดของ The Western Power ภายใต้โปรแกรม Solar City ซึ่งเริ่มต้นตั้งแต่ปี ค.ศ. 2008 ได้ทำการทดสอบฟังก์ชั่นของโครงข่าย และระบบบริหารจัดการด้านโหลดของผู้ใช้ไฟ (Customer Load Management) ร่วมกับสมาร์ทมิเตอร์กว่า 10,000 เครื่อง ซึ่งผลการทดสอบพบความเป็นไปได้ในการลด Peak Demand ลงถึง 20% จากการใช้ DLC กับเครื่องปรับอากาศ และยังสามารถใช้ DR ในการลดผลกระทบจากการติดตั้ง Solar PV ที่เพิ่มขึ้นที่มีต่อการปฏิบัติการโครงข่ายอีกด้วย (1.3.5-1)

โครงการ Smart Grid Smart City ก็ได้มีการทดสอบแอปพลิเคชั่นทางด้านฝั่งผู้ไฟฟ้าจำนวนมาก เช่น IHD, PCT, Smart Appliance ดังแสดงในรูปที่ 1.3.5-5 (1.3.5-2)

รูปที่ 1.3.5-5 การทดสอบทางฝั่งผู้ใช้ไฟฟ้าในโครงการSmart Grid Smart City (1.3.5-2)

รูปที่ 1.3.5-5 การทดสอบทางฝั่งผู้ใช้ไฟฟ้าในโครงการSmart Grid Smart City (1.3.5-2)

ความก้าวหน้าในเรื่องระบบบริหารจัดการพลังงานในระบบส่งและจำหน่าย (EMS)

ในโครงการ Smart Grid Smart City ได้มีการจัดทำ Common Platform และ Common Platforms Work Stream Overview ซึ่งได้ดำเนินการทางด้าน ICT และมาตรฐานต่างๆ ซึ่งในนั้นจะมีส่วนประกอบของระบบ EMS อยู่ด้วย(1.3.5-2)

ความก้าวหน้าในเรื่องการควบคุมระบบจำหน่ายอย่างอัตโนมัติ (DA/FA)

ในรัฐวิคตอเรียผู้ให้บริการไฟฟ้าได้พัฒนาแอปพลิเคชั่นที่ทันสมัยทางด้านโครงข่ายต่างๆ เช่น ระบบการจัดการโครงข่ายอัตโนมัติ (Network Management Automation) และระบบจัดการวงจรอัตโนมัติ (Feeder Automation Systems) เช่น ความสำเร็จในงานด้านสมาร์ทกริดที่ดำเนินการโดย SP Ausnet ทางด้านการบริหารจัดการโครงข่ายแบบอัตโนมัติและระบบจัดการวงจรสายจำหน่ายเป็นต้น นอกจากนี้ DA/FA เช่น AVVC, FDIR เป็นเทคโนโลยีที่ได้ทำการทดสอบใช้งานในโครงการ Smart Gird Smart City (1.3.5-2) ดังแสดงในรูปที่ 1.3.5-6

ความก้าวหน้าในการบริหารจัดการข้อมูลจากสมาร์ทมิเตอร์ (MDMS)

MDMS เป็นส่วนหนึ่งของระบบที่ทำให้ AMI สมบูรณ์ซึ่งในออสเตรเลียโครงการสาธิตต่างๆได้มีการบริหารจัดการข้อมูลในส่วนนี้ควบคู่กับการติดตั้ง AMI และสมาร์ทมิเตอร์ และยังมีการระบุในแผนที่นำทางด้านการวิจัยและพัฒนาด้านสมาร์ทกริดของออสเตรเลียด้วย (1.3.5-7)  ในโครงการ Smart Grid Smart City ได้มีการจัดทำ Common Platforms Work Stream Overview ซึ่งได้ดำเนินการทางด้าน ICT และมาตรฐานต่างๆ รวมทั้งในเรื่องของกระบวนการ การบริหารจัดการ ความสัมพันธ์ และการจัดเก็บข้อมูลจำนวนมากที่ได้มากจากสมาร์ทกริด (1.3.5-2)

ความก้าวหน้าในการติดตั้งเซ็นเซอร์สมัยใหม่ในระบบส่งไฟฟ้า PMU (Phasor Measurement Unit)

เทคโนโลยีระบบส่ง Dynamic Rating และ WAM ซึ่งมีส่วนประกอบหนึ่งคือPMU เป็นเทคโนโลยีที่ได้ทำการทดสอบใช้งานในโครงการ Smart Gird Smart City (1.3.5-2) ดังแสดงในรูปที่1.3.5-6

รูปที่ 1.3.5-6 เทคโนโลยีทางด้าน Grid ApplicationsในโครงการSmart Gird Smart City (1.3.5-2)

รูปที่ 1.3.5-6 เทคโนโลยีทางด้าน Grid ApplicationsในโครงการSmart Gird Smart City (1.3.5-2)

ความก้าวหน้าในด้านการตอบสนองด้านโหลด (DR)

ออสเตรเลียมีการทดสอบและสาธิตทางด้าน DR ในหลายๆโครงการโดยดำเนินการร่วมกับการใช้งานของอุปกรณ์ทางฝั่งผู้ใช้ไฟฟ้าควบคู่กับการติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์ เช่น โครงการสาธิต Direct Load Control  DLC ของ ETSA Utilities ได้ทำการทดสอบ DR กับเครื่องปรับอากาศที่ติดตั้ง DLC และ PCT และได้ทดสอบการควบคุมต่างๆเพื่อการลดโหลดและมีการวัดอัตราการเข้าร่วมของลูกค้าสำหรับแรงจูงใจในแบบต่างๆกัน (1.3.5-1)

โครงการ Smart Gird Smart City ที่สำเร็จไปแล้วสรุปความสำคัญของ DR ไว้ว่า(1.3.5-2) มีความเป็นไปได้ในการบริหารจัดการ Peak Demand ผ่านการปรับเปลี่ยนพฤติกรรมของผู้ใช้ไฟฟ้าโดยการดำเนินการร่วมกันระหว่างเทคโนโลยีที่ให้ข้อมูลแก่ผู้บริโภค (Feedback Technologies) อัตราค่าไฟฟ้าที่เปลี่ยนไปตามเวลา (Dynamic Tariffs) และสัญญาณราคา (Price Signal) ที่เหมาะสม(1.3.5-2)

โครงการ Solar Cities (1.3.5-1) ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจากโดยรัฐบาลออสเตรเลีย 94 ล้าน USD (1.3.5-1) เป็นโครงการที่มีการทดสอบทางด้าน DR จำนวนมาก โครงการมีการดำเนินการในทั้งหมด 7 เมือง ได้แก่ Adelaide, Alice Springs, Blacktown, Central Victoria, Moreland, Perth and Townsville ต่างๆกัน โครงการมีการประกาศตั้งแต่ปี ค.ศ.2004 โดยประกอบไปด้วย เทคโนโลยีต่างๆคือ Solar Thermal, Solar PV, ประสิทธิภาพพลังงาน, การบริหารจัดการโหลด, สมาร์ทมิเตอร์, ค่าไฟฟ้าที่สะท้อนต้นทุนจริง และโครงการเป็นส่วนหนึ่งของแผนระยะยาวของออสเตรเลีย ในการที่จะลดก๊าซเรือนกระจกในอุตสาหกรรมพลังงาน โดยการพัฒนาการใช้เทคโนโลยีแหล่งผลิตที่มีการปลดปล่อยมลภาวะต่ำเป้าหมายสำคัญของโครงการคือ(1.3.5-1)

  • สาธิตผลลัพธ์ทางด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐศาสตร์ในการดำเนินการร่วมกันระหว่าง ราคาค่าไฟฟ้าตามต้นทุนจริงกับการใช้งานเทคโนโลยี Solar ประสิทธิภาพพลังงาน และสมาร์ทมิเตอร์อย่างกว้างขวาง
  • เพื่อค้นหาอุปสรรคที่มีอยู่ทางด้านของ ประสิทธิภาพพลังงาน การบริหารจัดการความต้องการใช้ไฟฟ้า (Demand Management) และการใช้เทคโนโลยี Solar ระหว่างธุรกิจและครัวเรือน ในส่วนต่างๆของออสเตรเลีย และทดสอบวิธีการแก้ไขอุปสรรคเหล่านี้
  • มีการใช้ กลไกค่าไฟฟ้าตามต้นทุนจริงๆเป็นกลไกในการจัดการกับ Demand โดยอยู่ร่วมกันในระบบกับ Solar Generation
  • การทดสอบด้านกลไกราคา (Pricing Trials) ได้มีการทดลองกลไกราคาหลายๆแบบ Critical Peak Pricing, Time of Use Tariffs และ Direct Load Control
  • ความก้าวหน้าในการดำเนินงานด้านมาตรฐาน (Standard) และความเข้ากันได้ของอุปกรณ์ (Interoperability) และ ICT Integration

ในปี ค.ศ. 2009 รัฐบาลออสเตรเลียได้จัดตั้ง National Broadband Network (NBN) มีภาระกิจในการออกแบบ สร้าง และปฏิบัติงานทางด้านโครงข่ายบรอดแบนด์แห่งชาติของออสเตรเลีย ซึ่งโครงข่ายนี้จะถูกสร้างให้มีความคงทน แบนวิดกว้าง และเข้าถึงครัวเรือนและธุรกิจโดยส่วนใหญ่ในออสเตรเลีย (1.3.5-1) เทคโนโลยีที่ใช้จะมีการผสมผสานกันระหว่างเทคโนโลยี Fiber, Wireless, ดาวเทียม โดยโครงข่ายจะมีความเร็วสูงระดับ 100 Mbits/s สำหรับพื้นที่ 93% และ 12 Mbits/s สำหรับ 7% ของพื้นที่ออสเตรเลียตามลำดับ (1.3.5-1)

  • ในโครงการ Smart Grid Smart City ได้มีการจัดทำ Common Platform ดังแสดงในรูปที่ 1.3.5-7 และ Common Platforms Work Stream Overview ซึ่งได้ดำเนินการทางด้าน ICT และมาตรฐานต่างๆคือ(1.3.5-2)
  • ประสิทธิผลของมาตรฐานต่างๆ โดยเฉพาะการทำให้เกิด Interoperability ระหว่างอุปกรณ์ต่างๆในสมาร์ทกริด
  • ความปลอดภัยของข้อมูลและความเป็นส่วนตัวของข้อมูล
  • กระบวนการ การบริหารจัดการ ความสัมพันธ์ และการจัดเก็บข้อมูลจำนวนมากที่ได้มาจากสมาร์ทกริด
  • ดาต้าเซ็นเตอร์ การกู้กลับจากภัยพิบัติ การสำรองข้อมูล การมอนิเตอร์ระบบต่างๆ
  • ทำการประเมินคุณค่าของ the National Broadband Network (NBN) ในการเป็นการบริการทางการสื่อสารให้กับโครงสร้างพื้นฐานทางด้านสมาร์ทกริดในภาคสนาม

 

รูปที่ 1.3.5-7 ICT Common Platform ของสามาร์ทกริดออสเตรเลีย (1.3.5-2)

รูปที่ 1.3.5-7 ICT Common Platform ของสามาร์ทกริดออสเตรเลีย (1.3.5-2)

ความก้าวหน้าในการดำเนินงานทางด้านความปลอดภัยทางไซเบอร์ (Cyber Security)

ออสเตรเลียได้กำหนดเรื่อง Grid Security ไว้ในแผนการพัฒนาและวิจัยตามแผนที่นำทางของของออสเตรเลีย นอกจากนี้ ในโครงการ Smart Grid Smart City ได้มีการจัดทำ Common Platforms Work Stream Overview ซึ่งได้ดำเนินการทางด้าน ICT และมาตรฐานต่างๆ รวมทั้งในเรื่องความปลอดภัยของข้อมูลและความเป็นส่วนตัวของข้อมูล (1.3.5-2)

แนวโน้มความสนใจและความก้าวหน้าทางด้านระบบกักเก็บพลังงาน

โครงการนำร่องIntelligent Network Communities และ โครงการ Smart Grid Smart City ได้มีการใช้ระบบกักเก็บพลังงาน (ESS) เป็นส่วนหนึ่งของโครงการในการทดสอบทางด้านสมาร์ทกริด โดยจะมีการศึกษาในเรื่อง ผลกระทบที่เกิดจากการเพิ่มขึ้นของ DG และ ESS ในระบบ รวมทั้งศึกษาคุณค่าและศักยภาพที่ DG และ ESS สามารถให้กับผู้ปฎิบัติการระบบและลูกค้าได้ (1.3.5-2) ออสเตรเลียประเมินว่าด้วยราคาของ ESS ที่ถูกลงเรื่อยๆ จะทำให้เทคโนโลยีมีความคุ้มค่าในการลงทุนตั้งแต่ปี ค.ศ. 2024 เป็นต้นไป (1.3.5-2)

แนวโน้มความสนใจและความก้าวหน้าในการอินทิเกรตรถยนต์ EV เข้ามาในระบบ

โครงการการทดลองรถยนต์ไฟฟ้า EV ของรัฐบาลรัฐวิคตอเรีย เป็นโครงการ 5 ปีด้วยเงินสนับสนุน5 ล้าน USD ซึ่งเป็นโครงการทดลอง EV ที่กว้างขวางและครอบคลุมเรื่องต่างๆที่สุดในออสเตรเลีย จนถึงปัจจุบัน (1.3.5-1)  โครงการมีเป้าหมายที่จะสร้างสภาพแวดล้อมสำหรับระบบรถยนต์ไฟฟ้า EV อย่างครอบคลุม โดยจำลองสถานะการณ์การทดสอบให้ใกล้เคียงกับโลกการใช้งานจริงให้มากที่สุด  โครงการจะมีรถยนต์วิ่งบนถนนจริงๆราว 30 คันในช่วงปี ค.ศ.2010 – 2014 (1.3.5-1)ประเด็นที่ศึกษาในการทดสอบได้แก่ ผลกระทบจากการใช้ EV ต่อพฤติกรรมของผู้ขับขี่ การชาร์จไฟฟ้า สมรรถนะ และประสิทธิภาพของรถยนต์ ความเป็นไปได้ในเรื่องโหลดไฟฟ้าที่จะเกิดขึ้นจาก EV  การบริหารจัดการความต้องการใช้ไฟฟ้า ผลต่อการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและมลภาวะอื่นๆ ในโครงการนี้ยังมีการทดสอบDemand Management Enabled EV โดย SP AusNet โครงการประสบความสำเร็จด้วยดีและทำให้รัฐวิคตอเรียเป็นรัฐที่มีความก้าวหน้าที่สุดด้าน EV ในออสเตรเลีย(1.3.5-1)โดยในปี ค.ศ. 2012 60% ของบริการต่างๆทางด้าน EV ของออสเตรเลียอยู่ในรัฐวิคตอเรีย วิคตอเรียยังเป็นรัฐเดียวที่มีกฎหมายที่ชัดเจนเกี่ยวกับรถยนต์ EV เช่น รวมรถยนต์ EV เข้าไปในกรอบการทำงานด้านความปลอดภัย มีการออกป้ายเลขทะเบียนรวมทั้งป้ายจราจรที่เป็นมาตรฐาน (1.3.5-1)ดังแสดงในรูปที่ 1.3.5-8

รูปที่ 1.3.5-8 ตัวอย่างป้ายจราจรสำหรับรถยนต์ EV

รูปที่ 1.3.5-8 ตัวอย่างป้ายจราจรสำหรับรถยนต์ EV

โครงการสาธิตได้ให้ข้อสรุปชัดเจนว่าต้องทำ Smart Grid และระบบจัดการการชาร์จเพื่อที่การใช้งาน EV จะได้ไม่เพิ่มภาระการลงทุนระบบไฟฟ้ามากนัก (1.3.5-1) รายละเอียดทางเทคนิคของโครงการได้แก่ ผู้ปฏิบัติการและผู้จัดหาโครงสร้างพื้นฐานในการชาร์จคือ Bosch Australia ส่วนรถยนต์ที่ใช้ในโครงการคือ Mitsubishi i-MiEV(1.3.5-1) ซึ่งโครงการนี้ได้ทำให้ Bosch Australia สามารถพัฒนาสถานีชาร์จ EV และผลิตภัณฑ์ทางด้านซอฟแวร์สำหรับโครงข่าย และประสบการณ์ในการปฏิบัติการ

นอกจากนี้ยังมีโครงสาธิตของ Ausgrid ที่ได้รับการสนับสนุนจากรัฐบาลในการทำโครงการสมาร์ทกริดในระดับ Commercial  โดยใช้สมาร์ทมิเตอร์ของ GE ซึ่งมีการสื่อสารโดยใช้ WiMAX จำนวน 50,000 เครื่องพร้อมระบบ AMI, IHDs (Interface  Home Displays) โดยติดตั้งทำงานร่วมกับ DER เช่น Ceramic Fuel Cells, Solar PV, และรถยนต์ไฟฟ้า EV ที่มีการทำงานของระบบชาร์จทั้งในแบบ Vehicle to Grid และ Grid to Vehicle) นอกจากนี้ยังมีการมอนิเตอร์เชื่อมต่อทางไกลกับระบบจำหน่าย (1.3.5-1)

ความก้าวหน้าในการพัฒนาการพยากรณ์พลังงานหมุนเวียนและการอินทิเกรต RES

โครงการสาธิตหลายโครงการในออสเตรเลียในโปรแกรม Solar City มีการทดสอบการทำงานของสมาร์ทมิเตอร์ร่วมกับ DR ในการลดผลกระทบต่างๆจากการติดตั้ง Solar PV จำนวนที่มากขึ้น

ความก้าวหน้าในด้านระบบส่ง UHV AC/DC

ออสเตรเลียมีระบบส่ง HVDC อยู่ 3 แห่ง ซึ่งทั้งหมดจะอยู่ที่จุดเชื่อมต่อสำคัญข้ามเขตแดนต่างๆ(1.3.5-1)

  • โครงการนำร่อง Smart Grid Smart City (1.3.5-8)

โครงการ Smart Grid Smart City เป็นโครงการนำร่องหลักของออสเตรเลีย โดยพื้นที่โครงการสาธิตคือเลือกที่ Greater Newcastle and Sydney CBD Areas ดังแสดงในรูปที่ 1.3.5-9 การเลือกพื้นที่โดยพิจารณาว่าผลลัพธ์ที่ได้ต้องนำไปใช้ขยายผลได้ทั่วประเทศ ในโครงการนี้มีผู้เข้าร่วมโครงการกว่า 17,000 รายในการทดสอบที่เน้นไปที่ผู้ใช้ไฟฟ้า โดยทดสอบว่าผู้ใช้ไฟฟ้าครัวเรือนจะสามารถช่วยลด Peak Demand ได้อย่างไรจากการปรับเปลี่ยนพฤติกรรมการใช้ไฟฟ้า งบประมาณของโครงการที่ใช้ไปสุดท้ายคือ 490 ล้าน USD (1.3.5-2) จากรัฐบาลและพัทธมิตรต่างๆในโครงการ โดยเริ่มจากเงินสนับสนุนตั้งต้น 100 ล้าน USD จากรัฐบาล

รูปที่ 1.3.5-9 โครงการนำร่องในออสเตรเลีย (1.3.5-8)

รูปที่ 1.3.5-9 โครงการนำร่องในออสเตรเลีย (1.3.5-8)

การทดสอบในโครงการ Smart Grid Smart City มีหลายเทคโนโลยีได้แก่

  • โซลูชั่นทางด้าน Demand Response
  • HEMS โดยมีการควบคุมเครื่องใช้ไฟฟ้าผ่าน Wireless
  • การปรับปรุงอุปกรณ์วัดและมอนิเตอร์ในกริด เพื่อเพิ่มความเชื่อถือได้และประสิทธิภาพของระบบ
  • การอินทิเกรต Distributed Energy Storage, DG และ EV
  • Smart Sensors
  • ระบบ Back-End IT แบบใหม่
  • สมาร์ทมิเตอร์
  • โครงข่ายการสื่อสาร
  • DG และ Energy Storage (1.3.5-2)
  • EV และผลกระทบกับระบบจำหน่าย มีรถยนต์ Mitsubishi iMiEV 20 คันในโครงการ(1.3.5-2)

จากข้อมูลการดำเนินการของโครงการ ทำให้สามารถนำไปคำนวณ National Cost Benefit Assessment พบศักยภาพทางด้านเศรษฐศาสตร์มีโอกาสมากถึง 28 พันล้าน USD ตลอด 20 ปี ในการใช้งานสมาร์ทกริดในออสเตรเลีย

  • โครงการนำร่องของ SP Ausnet (1.3.5-1)

SP Ausnet เป็นบริษัทผู้ให้บริการทางไฟฟ้าของออสเตรเลียแห่งหนึ่ง ซึ่งได้ทำโครงการทางด้านสมาร์ทกริดหลายโครงการ และครอบคลุมหลายสาขาเทคโนโลยีดังแสดงในรูปที่ 1.3.5-10 และ 1.3.5-11 เช่นทางด้านSCADA, DMS, AMI, Outage Management, Substation Automation, DA/FA, EV, ICT Integration, WANเป็นต้น

รูปที่ 1.3.5-10 งานด้านสมาร์ทกริดที่ดำเนินการโดย SP Ausnet (1.3.5-1)

รูปที่ 1.3.5-10 งานด้านสมาร์ทกริดที่ดำเนินการโดย SP Ausnet (1.3.5-1)

 

รูปที่ 1.3.5-11 ความสำเร็จในงานด้านสมาร์ทกริดที่ดำเนินการโดยSP Ausnet ทางด้านการบริหารจัดการโครงข่ายแบบอัตโนมัติและระบบจัดการวงจรสายจำหน่าย (1.3.5-1)

รูปที่ 1.3.5-11 ความสำเร็จในงานด้านสมาร์ทกริดที่ดำเนินการโดยSP Ausnet ทางด้านการบริหารจัดการโครงข่ายแบบอัตโนมัติและระบบจัดการวงจรสายจำหน่าย (1.3.5-1)

กิจกรรม/โครงการด้านสมาร์ทกริดอื่นๆ

ได้มีการจัดตั้ง Smart Grid Australia (SGA) ซึ่งเป็นองค์กรกลางที่ไม่แสวงผลกำไรขึ้น โดยอุทิศให้กับการทำให้กริดไฟฟ้าของออสเตรเลียมีความทันสมัย SGA มีบทบาทสำคัญในการนำเสนอข้อมูลที่สำคัญยิ่งและช่วยเหลือรัฐบาลในความริเริ่มทางด้านสมาร์ทกริด

บทสรุปประสบการณ์

  • ผลสำเร็จและความคาดหวัง
  • ออสเตรเลียได้ทดสอบการใช้งานสมาร์ทมิเตอร์ร่วมกับอุปกรณ์ทางด้านผู้ใช้ไฟฟ้า และมาตรการทางด้าน DR เช่น DLC และ อัตราค่าไฟฟ้าแบบต่างๆ พบความเป็นไปได้ในการการลด Peak Demand ลงถึง 20% โดยเฉพาะจากการใช้ DLC กับเครื่องปรับอากาศ และยังสามารถใช้ DR ในการลดผลกระทบจากการติดตั้ง Solar PV ที่เพิ่มขึ้นที่มีต่อการปฏิบัติการโครงข่ายอีกด้วย 
  • จากโครงการนำร่องมีความเป็นไปได้ทางธุรกิจที่ดีของการใช้ Dynamic tariffs ร่วมกับ Customer Feedback technologies และสมาร์ทมิเตอร์
  • โครงการสาธิตด้าน EV ได้ให้ข้อสรุปชัดเจนว่าต้องทำ Smart Grid และระบบจัดการการชาร์จเพื่อ EV จะได้ไม่ไปเพิ่มภาระการลงทุนระบบไฟฟ้ามากนัก (1.3.5-1)   
  • โครงการสาธิตรถยนต์ EV ที่มีเอกชนเข้าร่วมจะได้ประโยชน์มาก เช่น Bosch Australia ได้สามารถพัฒนาสถานีชาร์จ EV และผลิตภัณฑ์ทางด้านซอฟแวร์สำหรับโครงข่าย และประสบการณ์ในการปฏิบัติการ จากการดำเนินการโครงการในรัฐวิคตอเรีย
  • หลักจากจบโครงการนำร่องแล้ว ตอนนี้ออสเตรเลียเริ่มจะนำผลของ Smart Grid Smart City มาใช้โดยจัดตั้งเป็น Consortium ขึ้น และนำข้อมูลที่ได้จากโครงการมาใช้ในการทำ CBA ทั่วประเทศ (1.3.5-2)ดังตัวอย่างการวิเคราะห์ในรูปที่ 1.3.5-12
รูปที่ 1.3.5-12 การประเมินความคุ้มค่าของ ESS ในการใช้กับสมาร์ทกริด (1.3.5-2)

รูปที่ 1.3.5-12 การประเมินความคุ้มค่าของ ESS ในการใช้กับสมาร์ทกริด (1.3.5-2)

  • ปัญหา อุปสรรค และข้อจำกัด
  • ในรัฐวิคตอเรียมีการติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์ไปแล้วจำนวนมาก แต่อย่างไรก็ดีในจำนวนมิเตอร์เหล่านี้ยังมีมิเตอร์ที่มีสเป็กการใช้งานไม่ครบถ้วนตามความต้องการฟังก์ชั่นขั้นต่ำที่กำหนดโดยออสเตรเลีย (National Minimum  Functional Specification) (1.3.5-1)
  • ในพื้นที่ที่มีการผลักภาระค่าใช้จ่ายในการติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์ไปสู่ผู้ใช้ไฟฟ้าในรูปของอัตราค่าไฟฟ้า โดยที่ผ่านมาอัตราค่าไฟที่แพงขึ้นอยู่เป็นทุนเดิมอยู่แล้วจะทำให้เกิดความรู้สึกด้านลบต่อโครงการได้
  • Solar Rooftop Boom ซึ่งส่วนหนึ่งมาจาก FiT ที่ดีด้วย จนตอนนี้ก็ยกเลิก FIT ไปเกือบหมดแล้ว แต่จำนวนก็ยังเพิ่มต่อเนื่องจนอาจจะกระทบกับธุรกิจขายไฟฟ้าได้ (1.3.5-2)
  • ถ้าไม่มีการทำ RTP จะทำให้ผู้ใช้ไฟฟ้าติดตั้ง Solar Rooftop เพิ่มขึ้นเรื่อยๆและจะมากเกินไปได้ ซึ่งอาจจะทำให้เกิดต้นทุนในภาพรวมที่แพงกว่าการทำสมาร์ทกริดแล้วทำโครงการ RTP เพื่อลดค่า Peak และช่วยการ Dispatch จากโรงไฟฟ้าใหญ่ๆที่มีต้นทุนถูกกว่า

เอกสารอ้างอิงและแหล่งข้อมูล

อ้างอิง ออสเตรเลีย