บทความด้านพลังงาน

เมื่อวันที่ 3 พฤศจิกายน 2568 สำนักงานคณะกรรมการกำกับกิจการพลังงาน ได้จัดประชุมหารือเรื่องผลกระทบและแนวทางการดำเนินการเพื่อรองรับการเพิ่มขึ้นของ พลังงานหมุนเวียนในระบบไฟฟ้า ร่วมกับ การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย การไฟฟ้านครหลวง การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค รวมถึงภาควิชาการจากสถาบันวิจัยเพื่อการพัฒนา ประเทศไทย และจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย โดยที่ประชุมได้หารือร่วมกันถึงความมั่นคงและเสถียรภาพของระบบไฟฟ้า การบริหารจัดการกำลังผลิตและการเชื่อมต่อโครงข่ายไฟฟ้า ตลอดจนแนวทางรองรับการขยายตัวของพลังงานหมุนเวียนในอนาคต และการกำหนดมาตรการรองรับเพื่อให้เกิดความเหมาะสมและยั่งยืนในระยะยาว โดยมีเนื้อหาสรุปได้ดังนี้

1. บริบทของโลกในปัจจุบันและประเด็นปัญหาจากการเพิ่มขึ้นของพลังงานหมุนเวียน

ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาพลังงานหมุนเวียน โดยเฉพาะพลังงานแสงอาทิตย์ และ พลังงานลม มีการเติบโตอย่างรวดเร็วทั่วโลก อันเป็นผลจากการพัฒนาเทคโนโลยีที่ช่วย
ลดต้นทุนการผลิตไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน ประกอบกับนโยบายสนับสนุนการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในหลายประเทศ รายงานของ IEA คาดการณ์ว่ากำลังผลิตติดตั้งของ
พลังงานหมุนเวียนทั่วโลกจะเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 9,530 กิกะวัตต์ (GW) ภายในปี ค.ศ. 2030 หรือราว 2.6 เท่าเมื่อเทียบกับปี 2022 โดยพลังงานแสงอาทิตย์และลมเป็นเทคโนโลยีที่มี
การเติบโตสูงสุด อย่างไรก็ตาม อัตราการขยายตัวดังกล่าวยังไม่เป็นไปตามเป้าหมายที่วางไว้ในการประชุม COP 28 (ซึ่งตั้งเป้าให้กำลังผลิตพลังงานหมุนเวียนทั่วโลกเพิ่มขึ้น 3 เท่าในปี
2030) สถานการณ์นี้สะท้อนให้เห็นว่าหลายประเทศยังมีข้อจำกัดเชิงนโยบายและโครงสร้างพื้นฐานที่ต้องได้รับการแก้ไขอย่างเร่งด่วน เพื่อให้การเปลี่ยนผ่านสู่พลังงานสะอาดบรรลุ
ตามเป้าหมายการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของโลก

รูปแสดง สถิติ และ ค่าคาดการณ์กำลังการผลิตจากไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนที่จะเพิ่มขึ้น

ที่มา รายงาน Renewables 2025 โดย The International Energy Agency (IEA)

รูปแสดง ค่าคาดการณ์หน่วยไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนรายปีในปี 2030 เทียบกับสถิติปี 2024

ที่มา รายงาน Renewables 2025 โดย The International Energy Agency (IEA)

พลังงานหมุนเวียนแบบผันแปร (Variable Renewable Energy ; VRE) เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม มีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างจากแหล่งพลังงานแบบดั้งเดิม อยู่ 5 ประการสำคัญ ได้แก่

(1) ความไม่แน่นอน (Uncertainty) มีกำลังผลิตไม่คงที่เพราะขึ้นกับสภาพอากาศที่คาดการณ์ได้ยาก

(2) ความแปรผัน (Variability) กำลังผลิตเปลี่ยนแปลงขึ้นลงตลอดเวลาตามแสงแดดและความเร็วลม

(3) ไม่เชื่อมโยงเชิงกลและไม่สร้างความเฉื่อย (Non-synchronous) เนื่องจากใช้อินเวอร์เตอร์แปลงพลังงานไฟฟ้าแทนการใช้เครื่องกำเนิดแบบหมุน ทำให้ไม่มีมวลหมุน (rotating mass) เหมือนในโรงไฟฟ้าที่ใช้พลังงานความร้อนอย่างโรงไฟฟ้าก๊าซธรรมชาติหรือถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง ซึ่งใช้ไอน้ำที่ร้อนในการขับเคลื่อนไดนาโม ซึ่งการขับเคลื่อนดังกล่าวช่วยเสริมความเฉื่อยให้ระบบ ทำให้มีความเสถียรของความถี่ไฟฟ้ามากกว่า

(4) กระจายตัว (Modular & location-constrained) โรงไฟฟ้าหมุนเวียนมักมีขนาดเล็กและตั้งอยู่กระจายตามพื้นที่ที่มีทรัพยากร เช่น แสงแดดหรือลมที่ดี

(5) ต้องการเงินลงทุนล่วงหน้าสูง (Capital intensive) การพัฒนาโครงการพลังงานหมุนเวียนแบบผันแปรใช้เงินลงทุนมากในช่วงต้น แม้ว่าค่าเชื้อเพลิงและต้นทุนผันแปรในการดำเนินการจะต่ำมากก็ตาม

คุณสมบัติเฉพาะเหล่านี้ส่งผลให้การผสานพลังงานหมุนเวียนเข้าสู่ระบบไฟฟ้ามีความท้าทายมากขึ้นทั้งในเชิงเทคนิคและการบริหารจัดการ โดยเฉพาะเมื่อสัดส่วนของ พลังงานหมุนเวียนเพิ่มขึ้นสูง

รูปแสดง คุณลักษณะของพลังงานหมุนเวียนแบบผันแปร

ที่มา รายงาน Integrating Solar and Wind in Southeast Asia Status and outlook for secure and efficient strategies โดย IEA

สำหรับประเทศไทยรัฐบาลมีเป้าหมายด้านนโยบายสนับสนุนการใช้พลังงานหมุนเวียนในระบบไฟฟ้าเพื่อให้สอดคล้องกับเป้าหมายการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ภายใต้
ร่างแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้า (Draft PDP 2024) ประเทศไทยมีเป้าหมายเพิ่มกำลังผลิตจากพลังงานหมุนเวียนสะสมอีกราว 17,000 MW ภายในปี 2573 และจะเพิ่มเป็นประมาณ
53,000 MW ภายในปี 2580 เพื่อยกระดับสัดส่วนพลังงานสะอาดในระบบไฟฟ้า ซึ่งเพิ่มสัดส่วนกำลังผลิตจากพลังงานหมุนเวียนอย่างมีนัยสำคัญทั้งในระดับระบบส่งและ
ระบบจำหน่าย ไม่ว่าจะเป็นโครงการโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ (IPP, SPP) รวมถึงการส่งเสริมผู้ผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กมาก (VSPP) และโครงการโซลาร์ภาคประชาชน การเพิ่มขึ้นของ
พลังงานหมุนเวียนจะทำให้ สัดส่วนการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนสูงกว่าปัจจุบันหลายเท่าตัว

ด้วยเหตุนี้ พลังงานหมุนเวียนในสัดส่วนที่สูงขึ้นในระบบโครงข่ายไฟฟ้าจะก่อให้เกิดผลกระทบต่อความมั่นคงและเสถียรภาพของระบบไฟฟ้า โดยความผันผวนและ
ความไม่แน่นอนของพลังงานหมุนเวียนทำให้การวางแผนกำลังผลิตและการควบคุมการผลิตไฟฟ้า (dispatch) มีความซับซ้อนมากขึ้น นอกจากนี้ ระบบโครงข่ายไฟฟ้ายังต้องเผชิญ
ภาระเพิ่มเติมจากการจ่ายไฟฟ้าแบบสองทิศทาง (Bidirectional) ที่เกิดจากผู้ผลิตไฟฟ้ารายเล็กและไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนผันแปรซึ่งจะผลิตไฟฟ้าเพียงบางเวลา
แตกต่างจากระบบโครงข่ายไฟฟ้าเดิมซึ่งออกแบบให้ไฟฟ้าไหลในทิศทางเดียว ตลอดจนความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าในการจ่ายไฟฟ้า ประเด็นเหล่านี้ถือเป็นความท้าทายสำคัญที่
หน่วยงานภาครัฐและผู้มีส่วนเกี่ยวข้องในระบบไฟฟ้าต้องร่วมกันหาแนวทางแก้ไข เพื่อให้การเพิ่มสัดส่วนพลังงานหมุนเวียนบรรลุเป้าหมายโดยไม่กระทบต่อความมั่นคงของระบบไฟฟ้า

2. ผลกระทบด้านเทคนิคและการดำเนินงานของการเพิ่มขึ้นของพลังงานหมุนเวียนต่อระบบไฟฟ้า

กรอบ "Six Phases of VRE Integration" ซึ่งสอดคล้องกับกรอบของ IEA ที่แบ่งการพัฒนาการผสานพลังงานหมุนเวียนที่เชื่อมต่อเข้ากับระบบออกเป็น 6 ช่วง คือ

ในช่วงแรก (Phase 1–2) ผลกระทบต่อระบบยังไม่รุนแรงมาก และการดำเนินงานแบบปกติสามารถรองรับได้

ในช่วงกลางถึงปลาย (Phase 4–6) เริ่มมีอิทธิพลต่อรูปแบบการเดินเครื่องของระบบไฟฟ้าอย่างมีนัยสำคัญ เช่น ปริมาณความต้องการใช้ไฟฟ้าสุทธิ (net load)
เริ่มถูกกำหนดโดย VRE, ระบบต้องรองรับการผลิตไฟฟ้าส่วนเกินจาก VRE, โรงไฟฟ้าแบบดั้งเดิมต้องเร่งเครื่องหรือลดการผลิตไฟฟ้าได้เร็วขึ้น (ramping
สูงขึ้น) และความจำเป็นในการปรับกลไกตลาดและโครงสร้างระบบเพื่อรองรับ VRE เพิ่มขึ้น

กรอบนี้ใช้ได้กับหลายภูมิภาค และช่วยให้เห็นว่าประเทศที่อยู่ในเฟส กลางถึงปลาย (เช่น ยุโรปเหนือ) มีบทเรียนที่ประเทศอย่างไทยสามารถเรียนรู้ได้ล่วงหน้า โดย IEA
มองว่าไทยควรใช้ช่วง Phase 2 ซึ่งเป็นเฟสปัจจุบัน เป็นโอกาสทองในการเตรียมระบบให้พร้อมก่อนเข้าสู่เฟสที่มีความท้าทายสูง

รูปแสดง กรอบ IEA's Phases of VRE integration แสดงผลกระทบของพลังงานงานหมุนเวียนในแต่ละเฟส

ที่มา The International Energy Agency (IEA)

เมื่อสัดส่วนการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนเพิ่มสูงขึ้น ระบบไฟฟ้าจะเผชิญกับผลกระทบด้านเทคนิคและการดำเนินงานหลายประการ ทั้งในระดับระบบผลิตไฟฟ้า
(โรงไฟฟ้าและการควบคุมสมดุลไฟฟ้า) ระดับโครงข่ายส่งไฟฟ้า และระดับระบบจำหน่ายไฟฟ้า ดังนี้

2.1 ผลกระทบต่อการผลิตไฟฟ้าและความมั่นคงระบบโดยรวม

ความต้องการทรัพยากรสำรองและความยืดหยุ่นเพิ่มสูงขึ้น: เนื่องจากธรรมชาติที่ผันผวนไม่แน่นอนของพลังงานแสงอาทิตย์และลม ระบบไฟฟ้าจึงต้องการ กำลังผลิต
สำรองและความยืดหยุ่น มากขึ้น เพื่อรองรับการขึ้นลงของกำลังผลิตในช่วงเวลาที่มีและไม่มีทรัพยากร (เช่น ช่วงฟ้าไม่มีแสงแดดหรือลมสงบ) ในหลายประเทศอย่างเยอรมนีและ
เดนมาร์ก เห็นชัดว่ากรณีขาดทั้งลมและแสงแดดพร้อมกันทำให้ระบบไฟฟ้าต้องพึ่งพาโรงไฟฟ้าที่ปรับกำลังผลิตได้รวดเร็วหรือใช้ระบบกักเก็บพลังงานขนาดใหญ่เข้ามาช่วยรักษาสมดุล
ของระบบโครงข่ายไฟฟ้า

ความถี่ของระบบไฟฟ้า: การที่พลังงานหมุนเวียนเข้ามาแทนที่โรงไฟฟ้าแบบเดิม (ซึ่งใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบหมุนที่มีมวลหมุน Rotating Mass) ทำให้ค่าความเฉื่อย
ของระบบ (System Inertia) ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อความเฉื่อยของระบบต่ำลง การเปลี่ยนแปลงระหว่างความต้องการและการผลิตไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยสามารถทำให้ ความถี่
ของระบบผันผวนได้รวดเร็วและรุนแรงกว่าเดิม ความท้าทายนี้เกิดขึ้นแล้วในบางพื้นที่ เช่น ระบบ Western Interconnection ของสหรัฐอเมริกา รวมถึงบางส่วนของจีนและ
ซาอุดีอาระเบีย ที่พบว่าอัตราการเปลี่ยนแปลงความถี่ (Rate of Change of Frequency ; RoCoF) สูงขึ้นและการตอบสนองความถี่ขั้นต้นทำได้ช้าลง นอกจากนี้ ในสถานการณ์ที่มี
เหตุขัดข้องใหญ่ความถี่ของระบบจะตกลงอย่างรวดเร็วจนเข้าใกล้จุดวิกฤต ระบบไฟฟ้าจึงเริ่มมีการติดตั้งอุปกรณ์ synchronous condenser เพื่อเพิ่มค่าความเฉื่อยของระบบและ
เสริมการควบคุมความถี่แล้วในบางประเทศ เช่น ออสเตรเลีย (โดยเฉพาะในรัฐเซาท์ออสเตรเลีย), ไอร์แลนด์ และสหราชอาณาจักร

Source: Siemens Energy. Note: Image depicts a synchronous condenser system that Siemens Energy provided for a project in Ireland in 2021.

รูปแสดง อุปกรณ์ Synchronous Condensers

ที่มา BloombergNEF

เสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้า: การผลิตไฟฟ้าด้วยอินเวอร์เตอร์ (ดังเช่นในระบบพลังงานแสงอาทิตย์และลม) มีข้อจำกัดในการสร้างแรงดันไฟฟ้าเพื่อพยุงระบบในภาวะ
ผิดปกติ ระบบไฟฟ้าจึงมีบทบาทของแหล่งพลังงานที่ให้การพยุงแรงดันน้อยลงเมื่อพลังงานหมุนเวียนแทนที่โรงไฟฟ้าเดิม ส่งผลให้บางพื้นที่มีโอกาสเกิดปัญหาแรงดันไฟฟ้าตกและ
ความผันผวนของแรงดันสูงขึ้นหากระบบขาดการเสริมกำลัง Reactive Power อย่างเพียงพอ ตัวอย่างเช่น ระบบไฟฟ้าในแคลิฟอร์เนียเคยประสบปัญหาแรงดันตกและฟื้นตัวช้าเมื่อ
ความเข้มการผลิตโซลาร์ลดลงอย่างรวดเร็ว จึงมีความจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เสริมการรักษาเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้า เช่น STATCOM หรือเครื่องกำเนิดแรงดันอื่น ๆ เพื่อรักษา
ระดับแรงดันในช่วงที่กำลังผลิตจากพลังงานหมุนเวียนผันผวนหรือมีเหตุการณ์ผิดปกติในระบบ หากระบบมีสัดส่วนพลังงานหมุนเวียนที่เชื่อมต่อผ่านอินเวอร์เตอร์มากขึ้น จำนวน
โรงไฟฟ้าแบบซิงโครนัสดั้งเดิมที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลลดลง ส่งผลให้ระบบโครงข่ายอ่อนแอลง เสถียรภาพด้านความถี่และแรงดันไฟฟ้าจะลดลง ทั้งนี้ อินเตอร์เวอร์มีความจำเป็น
ต้องร่วมรับผิดชอบในการรักษาเสถียรภาพของระบบไฟฟ้า เพื่อทดแทนโรงไฟฟ้าซิงโครนัสดั้งเดิม

รูปแสดง การเปรียบเทียบความสามารถในการช่วยเหลือระบบระหว่าง Grid-following inverter และ Grid-forming inverter

ที่มา BloombergNEF

การประยุกต์ใช้ Grid-Forming Inverters เพื่อเชื่อมต่อโรงไฟฟ้าพลังงานลม แสงอาทิตย์ และแบตเตอรี่เข้ากับระบบไฟฟ้า ซึ่งสามารถทำงานแบบแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า
(Voltage Source) ให้บริการรักษาเสถียรภาพขั้นสูง เช่น inertia, grid strength และ black start เป็นต้น เพื่อทดแทนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส (Synchronous
Generation) ที่ลดลงในอนาคต โดย Grid-Forming Inverters เป็นตัวเลือกอื่นนอกเหนือจาก Synchronous Condensers เพื่อช่วยรักษาเสถียรภาพของระบบไฟฟ้า
หากมีการเชื่อมต่อพลังงานหมุนเวียนในสัดส่วนที่สูงขึ้นในอนาคต ทั้งนี้ต้นทุนค่าใช้จ่ายในการเดินเครื่อง Grid-Forming Inverters ถูกกว่า Synchronous Condensers ประมาณ
10 เท่า เนื่องจากต้องใช้กำลังไฟฟ้าในการเดินเครื่อง

จากข้อมูลของ BloombergNEF พบว่าในปัจจุบันหลายประเทศ เช่น จีน ออสเตรเลีย สหราชอาณาจักร ซาอุดิอาระเบีย เริ่มมีการใช้งาน Grid-Forming Inverters เนื่องจากปัจจัยด้านนโยบายและความต้องการในการรักษาเสถียรภาพของระบบ

รูปแสดง การเปรียบเทียบระหว่าง Synchronous Condensers และ Grid-Forming Batteries ในด้านคุณสมบัติในการให้บริการความมั่นคงระบบไฟฟ้า
(Frequency and Voltage Stability) และต้นทุน

ที่มา BloombergNEF

ความท้าทายด้านการเดินเครื่องและความคุ้มค่าของการผลิตไฟฟ้า: เนื่องจากพลังงานหมุนเวียนมีต้นทุนผันแปรเกือบเป็นศูนย์ (ค่าเชื้อเพลิงต่ำมาก) การเข้ามาของ
พลังงานหมุนเวียนจำนวนมากส่งผลให้ราคาไฟฟ้าในตลาดขายส่งเฉลี่ยลดต่ำลง และ อาจติดลบในบางช่วงเวลา (negative prices) โดยเฉพาะในเวลาเที่ยงวันซึ่งผลิตไฟฟ้าด้วย
พลังงานแสงอาทิตย์ได้สูง ซึ่งปัญหาดังกล่าวมีอีกชื่อหนึ่งว่าเส้นโค้งหลังเป็ด (Duck Curve) คือ มีความต้องการใช้ไฟฟ้าจากระบบไฟฟ้าตอนกลางวันต่ำ (หลังเป็ด)
แต่ความต้องการใช้ไฟฟ้ากลับมาเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในตอนกลางคืน (หัวและก้นเป็ด) ดังที่เกิดขึ้นแล้วในหลายประเทศ เช่น เยอรมนีและสเปน สภาวะดังกล่าวกระทบต่อรายได้ของ
โรงไฟฟ้าแบบดั้งเดิม จนอาจทำให้โรงไฟฟ้าเหล่านี้ขาดแรงจูงใจในการเดินเครื่องในช่วงเวลาที่ระบบต้องการความยืดหยุ่นสูงสุด นอกจากนี้ เมื่อมีการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงาน
หมุนเวียนมากจนเกินขีดความสามารถของระบบส่ง ระบบจำเป็นต้องสั่งตัดหรือลดการผลิตลง (curtailment) เพื่อรักษาความมั่นคง ซึ่งนำไปสู่การสูญเสียพลังงานสะอาดที่ควรจะ
ถูกนำมาใช้ประโยชน์อย่างเต็มที่

รูปแสดง แสดงค่าพยากรณ์ Load Profile ของประเทศไทยในอนาคต

ที่มา เอกสารจากการไฟฟ้านครหลวง

2.2 ผลกระทบต่อระบบส่งไฟฟ้ากำลัง (โครงข่ายไฟฟ้าแรงสูง)

ความแออัดของสายส่งและข้อจำกัดความจุโครงข่าย: แหล่งผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์และลมมักตั้งอยู่ในพื้นที่ห่างไกลจากศูนย์กลางการใช้ไฟฟ้า (Load Center)
ทำให้เกิดการไหลของกำลังไฟฟ้าเป็นระยะไกลปริมาณมากไปหาโหลด ก่อให้เกิดปรากฏการณ์คอขวด (bottleneck) ในสายส่งและสายจำหน่ายได้บ่อยขึ้น ยกตัวอย่างเช่นใน
สหรัฐอเมริกา การต้องส่งไฟฟ้าจากพื้นที่ตอนกลาง (Midwest) ไปยังชายฝั่งด้านตะวันตก หรือในจีนที่ต้องส่งไฟฟ้าจากภาคตะวันตกไปยังภาคตะวันออก ล้วนทำให้สายส่งเดิมรับ
ภาระหนักและเกิดความแออัด นอกจากนั้นการไหลย้อนกลับของไฟฟ้าในระบบจำหน่าย จากแหล่งผลิตที่มีกระจายตัวทำให้หม้อแปลงและอุปกรณ์ควบคุมแรงดันทำงานเกินขีดจำกัด
การแก้ไขปัญหานี้ในระยะยาวจำเป็นต้องขยายความจุโครงข่ายไฟฟ้า ผ่านการลงทุนวางสายส่งใหม่หรือปรับปรุงอุปกรณ์เดิม ควบคู่กับการใช้เทคโนโลยีควบคุมการไหลของไฟฟ้าและ
ระบบโครงข่ายอัจฉริยะที่เพิ่มความยืดหยุ่น (รายละเอียดเพิ่มเติมในส่วนมาตรการรับมือ)

รูปแสดง ผลกระทบทางราคาจากความแออัดของระบบส่งในแต่ละตลาดไฟฟ้าในสหรัฐอเมริกา

ที่มา รายงานจาก Bloomberg และ Bloomberg NEF

เสถียรภาพเชิงพลวัตและมุมเครื่องกำเนิดไฟฟ้า: เมื่อสัดส่วนพลังงานหมุนเวียนในระบบส่งสูงมาก การรักษา เสถียรภาพเชิงไดนามิกของระบบ (Dynamic Stability) (เช่น
การรักษามุมเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หรือ rotor angle stability ระหว่างเครื่องกำเนิดหลายตัว) ทำได้ยากขึ้น จึงอาจสูญเสียการเชื่อมต่อได้ง่ายหากไม่มีการเสริมสร้างสเถียรภาพ
ของกริดที่เพียงพอ

ความมั่นคงของแรงดันในระบบส่ง: ระบบส่งไฟฟ้าต้องเผชิญกับแรงดันไฟฟ้าที่ตกและแกว่งมากขึ้น ในช่วงที่กำลังผลิตจากพลังงานหมุนเวียนผันผวน โดยเฉพาะเมื่อ
กำลังผลิตโซลาร์ลดลงหรือเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว (เช่น ช่วงก่อนพระอาทิตย์ขึ้นและหลังพระอาทิตย์ตก) นอกจากนี้ พลังงานหมุนเวียนที่ผลิตไฟฟ้าที่เชื่อมต่อผ่านอินเวอร์เตอร์
(Grid-Following Inverter) ในปัจจุบันยังมีขีดจำกัดในการสนับสนุนเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้า

2.3 ผลกระทบต่อระบบจำหน่ายไฟฟ้าแรงดันต่ำ

แรงดันไฟฟ้าเกินพิกัดจากไฟฟ้าไหลย้อน: การผลิตไฟฟ้าจากโซลาร์รูฟท็อปในระบบจำหน่ายแรงต่ำ สามารถทำให้เกิดไฟฟ้าไหลย้อน (reverse power flow) ในช่วง
กลางวันที่มีการผลิตสูงเกินความต้องการบริเวณนั้น ส่งผลให้แรงดันปลายสายจำหน่ายไฟฟ้าสูงเกินกว่ามาตรฐาน (เช่น เกิน 230–240 โวลต์) ปัญหาแรงดันเกินนี้พบเห็นแล้วในหลาย
ประเทศที่มีการติดตั้งโซลาร์ในพื้นที่ประชาชนหนาแน่น เช่น ออสเตรเลียและเยอรมนี ซึ่งต้องออกกฎจำกัดการผลิตโซลาร์ในบางพื้นที่เพื่อคุมระดับแรงดันไฟฟ้า

รูปแสดง ผลกระทบของแรงดันไฟฟ้าจากการปล่อยไฟฟ้าไหลย้อน

ที่มา เอกสารของการไฟฟ้านครหลวง

แรงดันแกว่งและความไม่สมดุลของระบบไฟฟ้า: การผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ที่ขึ้นอยู่กับแสงแดดก่อให้เกิด แรงดันไฟฟ้าที่แกว่งขึ้นลงอย่างรวดเร็ว เมื่อเมฆบดบัง
แสงอาทิตย์ในช่วงสั้น ๆ ทำให้กำลังผลิตเปลี่ยนแปลงกะทันหัน ปัญหานี้อาจสร้างความเสียหายต่อเครื่องใช้ไฟฟ้าหรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หากแรงดันขึ้นลงบ่อย นอกจากนี้
การติดตั้งโซลาร์บนหลังคาที่ส่วนใหญ่เป็นระบบ 1 เฟสในปริมาณมากก่อให้เกิดความไม่สมดุลของโหลดระหว่างเฟสไฟฟ้า (Imbalance) เนื่องจากมีความเสี่ยงที่บ้านซึ่งติดโซลาร์เซลล์
หลายหลังต่อกับสายไฟฟ้าเฟสใดเฟสหนึ่งมากกว่าเฟสอื่นๆ ส่งผลให้หม้อแปลงไฟฟ้าเกิดความร้อนสะสมและอายุการใช้งานสั้นลง รวมถึงกระแสไหลในสายนิวทรัลสูงผิดปกติ

รูปแสดง ผลกระทบของแรงดันไฟฟ้าจากความไม่เสถียรของไฟฟ้าที่ผลิตจากพลังงานหมุนเวียน

ที่มา เอกสารของการไฟฟ้านครหลวง

ปัญหาคุณภาพไฟฟ้าและระบบป้องกัน: อุปกรณ์แปลงไฟฟ้า (อินเวอร์เตอร์) สำหรับโซลาร์มีคุณสมบัติทำให้เกิดฮาร์มอนิก (คลื่นกระเพื่อมความถี่สูง) ในระบบสายส่งและ หม้อแปลงมากขึ้นเมื่อมีการเชื่อมต่อในปริมาณมาก หากไม่มีการควบคุมที่ดี นอกจากนี้การที่ระบบจำหน่ายมีไฟฟ้าไหลสองทิศทาง (ระหว่างฝั่งสถานีย่อยและฝั่งหลังคาบ้านเรือน) ยังทำให้ระบบการทำงานร่วมกันของรีเลย์ป้องกัน (Protection Coordination) ที่ออกแบบมาสำหรับการไหลของไฟฟ้าทางเดียว ทำงานผิดพลาดหรือไม่ครบถ้วน นำไปสู่ความเสี่ยง ด้านความปลอดภัยของโครงข่าย และยังกระทบต่อประสิทธิภาพของระบบไฟฟ้า เช่น กรณีตำแหน่งติดตั้งโครงการผลิตไฟฟ้าที่ไม่เหมาะสมหรือมีไฟฟ้าไหลย้อนเกินความเหมาะสม จะทำให้การสูญเสียพลังงานในระบบจำหน่ายเพิ่มสูงขึ้น

ตารางสรุปผลกระทบหลักจากพลังงานหมุนเวียนผันแปร (Variable Renewable Energy; VRE)

ผลกระทบหลักจากการเพิ่มขึ้นของพลังงานหมุนเวียน

รายละเอียด

ความต้องการความยืดหยุ่นและกำลังสำรอง
(Flexibility and Reserve)

ระบบไฟฟ้าต้องมีแหล่งผลิตที่สามารถปรับเพิ่ม/ลดกำลังไฟฟ้าได้รวดเร็ว (เช่น โรงไฟฟ้าตอบสนองเร็วหรือแบตเตอรี่)
และสำรองกำลังผลิตมากขึ้น เพื่อรองรับความผันผวนของพลังงานหมุนเวียนและสถานการณ์พิเศษพลังงานลมหรือแสงแดด ไม่เพียงพอ

ความถี่และความเฉื่อยของระบบไฟฟ้า
(Frequency and Inertia)

การแทนที่โรงไฟฟ้าแบบดั้งเดิมด้วยแหล่งผลิตชนิดอินเวอร์เตอร์ทำให้แรงเฉื่อย (inertia) ของระบบลดลง ความถี่ไฟฟ้าจึง
เปลี่ยนแปลงได้รวดเร็วและรุนแรงขึ้นเมื่อมีการเสียสมดุล จำเป็นต้องเสริมมาตรการรักษาความถี่ (เช่น ติดตั้ง synchronous
condenser เพิ่มแรงเฉื่อยเสมือน และระบบควบคุมความถี่อัตโนมัติ)

เสถียรภาพและความมั่นคงของแรงดันไฟฟ้า
(Voltage Stability)

แหล่งผลิตแบบอินเวอร์เตอร์มีข้อจำกัดในการสนับสนุน Reactive Power ทำให้ระบบไฟฟ้าบางส่วนอ่อนแอลง
เสี่ยงต่อแรงดันตกหรือแกว่งเมื่อเกิดความผันผวนหรือเหตุขัดข้อง จำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมแรงดัน (เช่น STATCOM,
SVC) และปรับปรุงระบบป้องกันให้เหมาะกับสภาพโครงข่ายใหม่

ข้อจำกัดและคอขวดในโครงข่ายไฟฟ้า
(Grid Bottleneck)

การเชื่อมต่อพลังงานหมุนเวียนปริมาณมากในพื้นที่จำกัดอาจทำให้เกิดความแออัดของสายส่งและสายจำหน่าย รวมถึงคอขวด
(bottleneck) บนสายไฟฟ้า แนวทางแก้ไขอาจรวมถึงการขยายหรือเสริมความจุสายส่ง และใช้เทคโนโลยีควบคุมการไหลของ
ไฟฟ้าอย่างชาญฉลาดเพื่อลดปัญหาคอขวด

รูปแบบโหลดแบบ Duck Curve

กำลังผลิตโซลาร์ที่สูงในเวลากลางวันและหายไปในช่วงเย็น ทำให้โหลดสุทธิลดลงมากในช่วงกลางวันและพุ่งสูงในช่วงหัวค่ำ
(ลักษณะคล้าย "หลังเป็ด") เพิ่มภาระการปรับเพิ่ม/ลดการผลิตอย่างฉับพลันในตอนเย็น ต้องใช้ทรัพยากรที่มีความยืดหยุ่น
สูงมาช่วยรองรับ (เช่น แบตเตอรี่, โรงไฟฟ้าปรับตัวเร็ว, ระบบ demand response)

คุณภาพไฟฟ้าในระบบจำหน่าย
(Power Quality)

การจ่ายย้อนกลับของโซลาร์รูฟท็อปหนาแน่นอาจทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเกินในช่วงที่มีผลิตมาก, แรงดันไฟฟ้าแกว่งเร็วตาม
การเปลี่ยนแปลงของแสงแดด, ความไม่สมดุลระหว่างเฟสจากโซลาร์เฟสเดียว, และฮาร์มอนิกที่สูงขึ้น ส่งผลกระทบต่ออุปกรณ์
ไฟฟ้าและการทำงานของรีเลย์ป้องกันในระบบจำหน่าย

ผลกระทบเชิงเศรษฐกิจต่อระบบไฟฟ้า
(Economic Impact)

ต้นทุนผันแปรที่ต่ำของพลังงานหมุนเวียนอาจกดราคาตลาดไฟฟ้าลงต่ำมากหรือเป็นลบในบางช่วงเวลา กระทบรายได้ของ
โรงไฟฟ้าอื่นและอาจทำให้ขาดแรงจูงใจในการเดินเครื่อง นอกจากนี้ปัญหาคอขวดโครงข่ายทำให้ต้องสั่งตัดหรือลดการผลิต
(curtailment) เมื่อมีไฟฟ้าส่วนเกิน ส่งผลให้พลังงานสะอาดบางส่วนสูญเปล่า

3. กรณีศึกษาการรองรับการเพิ่มขึ้นของพลังงานหมุนเวียน

สัดส่วนพลังงานหมุนเวียนที่เพิ่มสูงได้ก่อให้เกิดความท้าทายในการบริหารจัดการในหลายประเทศ อาทิเช่น

ประเทศสเปน เผชิญปัญหาคอขวดโครงข่ายอย่างหนักและมีการเชื่อมโยงโครงข่ายระหว่างประเทศต่ำ จึงรองรับพลังงานหมุนเวียนได้ไม่เต็มที่และต้องจำกัดการผลิตบ่อยครั้ง
รวมถึงก่อให้เกิดเหตุการณ์ไฟฟ้าดับในแหลมไอบีเรียน (Iberian Peninsula Blackout) เมื่อเดือนเมษายน 2025

รัฐออสเตรเลียใต้ ซึ่งมีขนาดระบบเล็กแต่มีสัดส่วน VRE สูงและเชื่อมโยงกับโครงข่ายหลักอย่างจำกัด เคยเกิดเหตุไฟดับทั้งรัฐเมื่อปี 2016 เนื่องจากค่าความเฉื่อย inertia
ของระบบลดลงมากหลังปิดโรงไฟฟ้าถ่านหิน ประสบการณ์เหล่านี้ทำให้เห็นว่าหากไม่มีการวางแผนเพิ่มความยืดหยุ่นของระบบไฟฟ้า (Power System Flexibility) ล่วงหน้าควบคู่
ไปกับการขยายตัวของ VRE ระบบไฟฟ้าอาจเผชิญวิกฤตได้ในอนาคต ดังนั้น ประเทศไทยจึงอยู่ในช่วงเวลาที่เหมาะสมในการเร่งดำเนินมาตรการรองรับ เพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นของ
ระบบก่อนที่สัดส่วนพลังงานหมุนเวียนจะเพิ่มสูงจนก่อให้เกิดข้อจำกัดสะสมเช่นกรณีต่างประเทศ

แม้การเพิ่มสัดส่วนพลังงานหมุนเวียนจะสร้างความท้าทายหลากหลายประการดังที่กล่าวมา แต่ประสบการณ์จากต่างประเทศชี้ให้เห็นว่าหากมีการเตรียมการที่เหมาะสม
ระบบไฟฟ้าสามารถรองรับพลังงานหมุนเวียนในระดับที่สูงได้โดยไม่สูญเสียเสถียรภาพ ยกตัวอย่างเช่น

ประเทศเดนมาร์ก ซึ่งมีสัดส่วนไฟฟ้าจากลมและพลังงานหมุนเวียนสูงถึงระดับ Phase 5 ตามกรอบของ IEA ก็สามารถรักษาความมั่นคงของระบบได้ผ่านมาตรการ
สร้างความยืดหยุ่นนระบบไฟฟ้า เช่น การเชื่อมโยงโครงข่ายไฟฟ้ากับประเทศเพื่อนบ้าน การเปลี่ยนไปใช้ไฟฟ้าในภาคความร้อนและภาคขนส่ง (Power-to-Heat และ e-mobility)
เพื่อดูดซับไฟฟ้าส่วนเกินในเวลากลางวัน และการจัดการด้านฝั่งผู้ใช้พลังงานด้วยระบบดิจิทัล (ระบบดิจิทัลที่ให้ผู้ใช้พลังงานร่วมกันเพิ่มหรือลดการใช้พลังงานจากอุปกรณ์ไฟฟ้า
เป็นบางเวลาเพื่อช่วยรับมือการแกว่งของกำลังการผลิตไฟฟ้า) เพื่อให้ภาคผู้ใช้พลังงานเข้ามามีส่วนร่วมในการรักษาเสถียรภาพของโครงข่ายไฟฟ้า

4. แนวทางและมาตรการรองรับการเพิ่มขึ้นของพลังงานหมุนเวียน

มาตรการและเครื่องมือที่สามารถนำมาใช้เพื่อรองรับการผสานพลังงานหมุนเวียนในระบบไฟฟ้ามีหลายมิติ โดยต้องอาศัย ชุดเครื่องมือแบบผสมผสาน (portfolio)
ครอบคลุมทั้งด้านแหล่งผลิตไฟฟ้า โครงข่าย ระบบกักเก็บพลังงาน และฝั่งอุปสงค์ (โหลด) ดังต่อไปนี้

4.1 เพิ่มความยืดหยุ่นของระบบและการบริหารจัดการไฟฟ้า

เพิ่มบทบาทของทรัพยากรที่ยืดหยุ่นฝั่งอุปสงค์ (Demand-Side & Decentralized Flexibility): ระบบไฟฟ้าสามารถเพิ่มความยืดหยุ่น (ความยืดหยุ่นในระบบไฟฟ้า
(Power System Flexibility) คือ ความสามารถของระบบไฟฟ้าในการปรับเปลี่ยนการผลิต (Supply) และการบริโภค (Demand) ได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ เพื่อรักษา
สมดุลของพลังงานและความมั่นคงของโครงข่าย) โดยดึงทรัพยากรไฟฟ้าฝั่งผู้ใช้มาช่วยรักษาสมดุลระหว่างอุปสงค์และอุปทาน เช่น การใช้กลไกการตอบสนองด้านโหลด (Demand
Response) ให้ผู้ใช้ไฟฟ้าปรับการใช้ไฟฟ้าตามสัญญาณความต้องการไฟฟ้าของระบบ, การบริหารจัดการโหลด (ควบคุมปริมาณการใช้ไฟฟ้า) ของอาคารพาณิชย์และโรงงาน
ผ่านระบบควบคุมโหลดอัจฉริยะ รวมถึงการส่งเสริมยานยนต์ไฟฟ้า (EV) และระบบกักเก็บพลังงานขนาดเล็ก (แบตเตอรี่) ที่ติดตั้งใกล้กับผู้ใช้ไฟฟ้า เพื่อให้สามารถนำแบตเตอรี่ และ
แบตเตอรี่ที่อยู่ในยานยนต์ไฟฟ้าเหล่านี้เข้ามาช่วยดูดซับพลังงานหมุนเวียนส่วนเกินหรือจ่ายไฟกลับกรณีที่ระบบขาดไฟฟ้า แนวทางเหล่านี้ช่วยลดความจำเป็นในการสร้างโรงไฟฟ้า
ขนาดใหญ่หรือขยายสายส่งและสถานีไฟฟ้าใหม่เกินความจำเป็น แต่จะต้องมาพร้อมกับแพลตฟอร์มและระบบโครงสร้างตลาด รวมถึงกฎระเบียบที่รองรับการมีส่วนร่วมของผู้ใช้
ไฟฟ้าอย่างเป็นทางการและมีกลไกค่าตอบแทนที่จูงใจและเหมาะสม เพื่อดึงดูดให้เกิดการลงทุนและการเข้าร่วมของทรัพยากรดังกล่าวอย่างแพร่หลาย

รูปแสดง แนวทางการสร้างความยืดหยุ่นในระบบโครงข่ายไฟฟ้า

ที่มา รายงาน Long-term energy scenarios for the clean energy transition โดย IRENA (International Renewable Energy Agency)

เพิ่มความยืดหยุ่นในการเดินเครื่องของโรงไฟฟ้าเดิม: ปรับปรุงโรงไฟฟ้าฟอสซิลที่มีอยู่ให้มีความยืดหยุ่นสูงขึ้น (ความยืดหยุ่นในระบบไฟฟ้า (Power System Flexibility)
คือ ความสามารถของระบบไฟฟ้าในการปรับเปลี่ยนการผลิต (Supply) และการบริโภค (Demand) ได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ เพื่อรักษาสมดุลของพลังงานและความมั่นคง
ของโครงข่าย) เพื่อให้สามารถเพิ่ม-ลดกำลังผลิตได้รวดเร็ว โดยภาครัฐอาจพิจารณาทบทวนข้อกำหนดในสัญญาซื้อขายไฟฟ้า (PPA) ที่เป็นอุปสรรค (เช่น ข้อกำหนด take-or-pay
หรือกำหนดปริมาณเชื้อเพลิงขั้นต่ำสำหรับโรงไฟฟ้า) เพื่อให้โรงไฟฟ้าที่มีอยู่สามารถลดการผลิตหรือหยุดเดินเครื่องในช่วงที่มีการผลิตไฟฟ้าจาก VRE สูงได้โดยไม่ผิดเงื่อนไข สัญญา
การปรับตัวนี้จะช่วยเพิ่มช่วงการทำงาน (operating range) ของโรงไฟฟ้าปัจจุบัน และทำให้ใช้ศักยภาพความยืดหยุ่นที่มีอยู่แล้วในระบบ ได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ

เพิ่มศักยภาพของระบบกักเก็บพลังงาน (Energy Storage): แบตเตอรี่กักเก็บพลังงาน (Battery Energy Storage ; BESS) และเทคโนโลยีกักเก็บพลังงานอื่น (เช่น
โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับ) เป็น โครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญ สำหรับระบบไฟฟ้าที่มีสัดส่วนพลังงานหมุนเวียนสูง บทบาทของ BESS มีความหลากหลายทั้งการช่วยควบคุมความถี่
(ทำหน้าที่ Fast Frequency Response แทนความเฉื่อยระบบ โดยตอบสนองต่อความถี่ที่เปลี่ยนแปลงโดยการอัดไฟฟ้าเข้าสู่ระบบในเหตุการณ์ที่ความถี่ไฟฟ้าตก), การควบคุมแรงดัน
ในช่วงเหตุฉุกเฉิน, การบรรเทาคอขวดบนสายส่งด้วยการดูดซับไฟฟ้าส่วนเกิน, การเก็บพลังงานส่วนเกินจากโซลาร์ช่วงกลางวัน และการจ่ายกำลังไฟฟ้าในช่วงที่ต้องการปรับเพิ่ม
กำลังผลิตอย่างรวดเร็ว (เช่น ช่วงพลบค่ำ) การติดตั้ง BESS ใกล้ศูนย์รวมแหล่งผลิตพลังงานหมุนเวียนขนาดใหญ่จะลดความเสี่ยงที่ต้องจำกัดหรือปรับลดการผลิต ในขณะที่
การติดตั้ง BESS ในสถานีไฟฟ้าย่อยหรือใกล้ศูนย์โหลดขนาดใหญ่จะช่วยบรรเทาความเครียดของสายส่งและเสริมความมั่นคงเชิงโครงสร้างโดยรวมให้กับระบบไฟฟ้า ร่างแผน
PDP2024 ได้ระบุเป้าหมายติดตั้ง Grid-connected BESS รวมราว 6,300 MW ภายในปี 2573 กระจายทั่วทุกภาคของประเทศ ซึ่งจะกลายเป็นทรัพยากรสำคัญในการเสริม
ความยืดหยุ่นของระบบไฟฟ้าในอนาคต ทั้งนี้ BESS สามารถทำงานได้หลายฟังค์ชั่น เช่น Peak Shaving คือการจ่ายไฟฟ้าออกจาก BESS เพื่อลดความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุด
ของระบบ หรือ Load Leveling เพื่อเฉลี่ยความต้องการใช้ไฟฟ้าให้สม่ำเสมอมากขึ้น

รูปแสดง หลักการทำ Load Leveling และ Peak Shaving ด้วยระบบกักเก็บพลังงาน

ที่มา บทความ Are Energy Storage or Microgrids Right for My Use Case? โดย Mayfield Renewables

เพิ่มการเชื่อมต่อระบบไฟฟ้าระหว่างประเทศ (Grid Interconnection): การสร้างและใช้ โครงข่ายเชื่อมโยงไฟฟ้ากับประเทศเพื่อนบ้าน ช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นของระบบ
ไฟฟ้าไทยและภูมิภาคโดยรวม เนื่องจากประเทศสามารถ แลกเปลี่ยนพลังงานตามศักยภาพที่หลากหลาย ของแต่ละประเทศได้ เช่น การนำเข้าพลังงานน้ำจากประเทศในลุ่มแม่น้ำโขง
เมื่อมีส่วนเกิน หรือซื้อขายพลังงานลมตามฤดูกาลระหว่างไทยกับเวียดนาม แนวทางนี้จะช่วยลดความต้องการสำรองไฟฟ้าภายในประเทศ ลดการสูญเสียพลังงานหมุนเวียนส่วนเกิน
และเพิ่มเสถียรภาพของระบบไฟฟ้ารวมในภูมิภาคมากขึ้น อย่างไรก็ตาม การเชื่อมโยงโครงข่ายระดับภูมิภาคจำเป็นต้องอาศัยความร่วมมือด้านนโยบายและกฎระเบียบระหว่างประเทศ
ซึ่งต้องวางแผนล่วงหน้า รวมถึงการรักษาระดับเสถียรภาพและความมั่นคงของระบบโครงข่ายไฟฟ้าในแต่ละประเทศในภูมิภาค ให้อยู่ในระดับที่ใกล้เคียงกัน

4.2 ยกระดับโครงข่ายไฟฟ้าและเทคโนโลยีสำหรับระบบส่งกำลัง

เทคโนโลยีเพิ่มประสิทธิภาพโครงข่าย (Grid Enhancing Technologies – GETs): แนวทางหนึ่งที่ให้ผลคุ้มค่าสูงในระยะสั้นสำหรับบรรเทาปัญหาความแออัดของสายส่ง
คือการติดตั้ง อุปกรณ์และระบบควบคุมโครงข่ายอัจฉริยะ ที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้สายส่งเดิมให้รองรับกำลังไฟฟ้าได้สูงขึ้นโดยไม่ต้องสร้างสายส่งใหม่ ตัวอย่างเช่น

(1) การกำหนดขีดความสามารถสายส่งแบบพลวัต (Dynamic Line Rating – DLR) ซึ่งใช้เซนเซอร์ตรวจวัดสภาพอากาศ (อุณหภูมิ, ความเร็วลม, ความเข้มแดด ฯลฯ) และตรวจวัดอุณหภูมิของสายส่ง เพื่อคำนวณความสามารถในการนำกระแส (ampacity) ของสายส่งแบบเรียลไทม์ โดยในหลายกรณีสายส่งสามารถรองรับกระแสไฟฟ้าได้มากกว่าค่ามาตรฐานที่คำนวณแบบเดิม (ซึ่งมักอิงสภาพอากาศที่ร้อนที่สุด) ทำให้เพิ่มปริมาณพลังงานหมุนเวียนที่ส่งผ่านสายได้มากขึ้นตามขีดจำกัดในแต่ละช่วงเวลา โดยไม่ละเมิดข้อจำกัดความร้อน (Thermal Capacity) ของสายส่ง

รูปแสดง หลักการ Dynamic Line Rating

ที่มา เวปไซต์ Americans for a Clean Energy Grid

(2) ระบบควบคุมการไหลของกำลังไฟฟ้า ผ่านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง (เช่น FACTS) ซึ่งสามารถเปลี่ยน ความต้านทานเสมือนและมุมเฟสของสายส่ง
เพื่อบังคับปริมาณไฟฟ้าให้ไหลเปลี่ยนไปยังสายส่งข้างเคียงที่ยังมีความจุเหลือ นอกจากนี้ซอฟต์แวร์ปรับ Topology ของระบบสายส่งยังช่วยวิเคราะห์การเปิด–ปิดสวิตช์ในโครงข่าย
(Line Switching) เพื่อปรับเส้นทางไหลของไฟฟ้าให้เหมาะสม (Topology Optimization) ลดการสะสมกำลังผลิตหมุนเวียนในสายเส้นใดเส้นหนึ่ง วิธีการเหล่านี้ช่วยลดความจำเป็น
ในการสั่งลดการผลิตไฟฟ้า และลดต้นทุนการแก้ปัญหาคอขวดผ่านการสร้างสายส่งใหม่ ซึ่งมักใช้เวลานานและมีต้นทุนสูง

รูปแสดง หลักการควบคุมการไหลของกำลังไฟฟ้า (Topology Optimization)

ที่มา เว็บไซต์ของ WATT Coalition

(3) ขยายความสามารถและความมั่นคงของสายส่ง: ในระยะยาว ระบบไฟฟ้าจำเป็นต้องลงทุนเพื่อเพิ่มความสามารถและความมั่นคงของโครงข่าย สายส่งที่มีข้อจำกัดสูงอาจพิจารณา เปลี่ยนตัวนำสายส่ง (Reconductoring) มาใช้สายชนิดนำกระแสได้สูงและทนความร้อนได้ดีกว่า (เช่น สาย HTLS: High-Temperature Low-Sag) ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการนำไฟฟ้า (ampacity) ของสายเดิมได้หลายสิบเปอร์เซ็นต์โดยยังใช้เสาและทางสายเดิม ลดความจำเป็นในการเวนคืนเพิ่มเติม วิธีนี้มีความคุ้มค่าเมื่อเทียบกับการสร้างสายส่งใหม่ โดยเหมาะกับพื้นที่ที่ประสบปัญหาคอขวดชัดเจนและขยายสายส่งใหม่ได้ยาก

รูปแสดง หลักการ Reconductoring

ที่มา เวปไซต์ของ Energy Institute at the UC Berkeley Haas School of Business

การพัฒนาโครงข่ายระบบส่งกำลังไฟฟ้าใหม่ระดับแรงดันสูง: เป็นการลงทุนที่จำเป็นในบางพื้นที่ โดย แผน Grid Modernization ของ กฟผ. มีโครงการสร้างสายส่ง 500
กิโลโวลต์ (kV) เส้นใหม่และเพิ่มความสามารถของสาย 230/115 kV ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ เพื่อรองรับโครงการโรงไฟฟ้าพลังงานลมขนาดใหญ่ที่จะเกิดขึ้นในพื้นที่

การเสริมเสถียรภาพของระบบส่งด้วยอุปกรณ์ทันสมัย: การคงเสถียรภาพของระบบที่มีพลังงานหมุนเวียนสูงจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ไฟฟ้ากำลังขั้นสูงเพื่อควบคุมคุณภาพ
ไฟฟ้า โดยมีเทคโนโลยีที่น่าสนใจ อาทิเช่น

(1) อุปกรณ์ Static Synchronous Compensator (STATCOM) เป็นตัวอย่างของเทคโนโลยีที่ถูกนำมาติดตั้งเพิ่มเติมในระบบส่งของไทย โดยมีแผนติดตั้ง
STATCOM ในสถานีไฟฟ้า 230 kV ทั่วทุกภูมิภาครวมกำลังดึงจ่ายกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟกว่า 3,950 MVAr เพื่อช่วยควบคุมแรงดันไฟฟ้าและปรับปรุงเสถียรภาพแรงดันของระบบ
ให้รองรับความผันผวนของพลังงานหมุนเวียนได้ดียิ่งขึ้น

(2) เครื่องคอนเดนเซอร์แบบซิงโครนัส (synchronous condenser) ในพื้นที่ที่พลังงานหมุนเวียนสัดส่วนสูง (เช่น บริเวณที่มีฟาร์มกังหันลมหรือโซลาร์ฟาร์ม
ขนาดใหญ่) เป็นตัวอย่างของเทคโนโลยีที่ถูกนำมาใช้ เนื่องจาก Synchronous Condenser ซึ่งเป็นเครื่องจักรหมุนสามารถเสริมทั้งแรงเฉื่อยของระบบและสร้างกระแสลัดวงจร
เพื่อรองรับระบบป้องกันเดิม ทั้งยังช่วยสนับสนุนสเถียรภาพแรงดันในช่วงเกิดเหตุขัดข้องบนสายส่งโดยตรง การดำเนินการนี้จะช่วยป้องกันความเสี่ยงที่แรงดันไฟฟ้าจะล้มเหลว
เป็นลูกโซ่ (voltage collapse) เมื่อเกิดเหตุการณ์รุนแรง และเพิ่มขีดความสามารถในการรับพลังงานหมุนเวียนสัดส่วนสูงในพื้นที่ดังกล่าว

(3) อินเวอร์เตอร์อัจฉริยะ (Smart Inverter) สามารถควบคุมแรงดัน (Volt/Var) และกำลังไฟฟ้าตามระดับแรงดัน (Volt/Watt) ได้เพื่อลดปัญหาแรงดันเกินและ
รักษาเสถียรภาพเมื่อเกิดเมฆบังแดดกะทันหัน

(4) Smart Meter เพื่อตรวจวัดแรงดันและพลังงานที่ไหลเข้า/ออกจากบ้านหรืออาคารแบบเกือบเรียลไทม์ ทำให้ผู้ให้บริการระบบเห็นจุดเสี่ยงในโครงข่ายและประเมินขีดความสามารถในการรับไฟฟ้าและปริมาณความสามารถรองรับที่เหลืออยู่ (hosting capacity) ได้แม่นยำ

(5) ระบบติดตามโหลดและอุณหภูมิหม้อแปลง (Transformer load monitoring) เพื่อเฝ้าระวังไม่ให้หม้อแปลงทำงานเกินพิกัดในบริเวณที่มีไฟฟ้าไหลย้อนสูง

(6) เครื่องปรับแต่งแรงดันขณะมีภาระ (On-load tap changer – OLTC) สำหรับปรับระดับแรงดันของหม้อแปลงในขณะจ่ายไฟ ทำให้แรงดันทั่วเครือข่ายอยู่ในเกณฑ์ที่เหมาะสมแม้โหลดผันผวน OLTC เมื่อทำงานร่วมกับอินเวอร์เตอร์อัจฉริยะสามารถลดปัญหาแรงดันเกินได้อย่างมาก

(7) ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ (Battery ESS) ในระดับโครงข่ายจำหน่ายเพื่อช่วยดูดซับพลังงานโซลาร์ส่วนเกิน ลดความเสี่ยงแรงดันเกินและแรงดันแกว่ง
ตลอดจนช่วย peak shaving (ตัดยอดความต้องการไฟฟ้าสูงสุดในช่วงค่ำ)

4.3 การกำกับและปรับปรุงมาตรฐานในระบบจำหน่าย

นอกเหนือจากอุปกรณ์แล้ว ยังมีความจำเป็นที่ต้องปรับปรุงกรอบข้อบังคับและมาตรฐานของระบบจำหน่ายไฟฟ้า เพื่อให้สามารถรองรับพลังงานหมุนเวียนผันแปรได้โดย
ไม่กระทบต่อคุณภาพไฟฟ้าและไม่สร้างภาระเกินควรแก่ผู้ประกอบการที่เชื่อมต่อ

การเชื่อมต่อแหล่งผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กจำนวนมากเข้าสู่ระบบจำหน่ายต้องมีกลไกกำกับดูแลและความร่วมมือในการควบคุมแรงดันอย่างใกล้ชิดเพื่อรักษาคุณภาพไฟฟ้า
โดยผู้ผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กมาก (VSPP) สามารถติดตั้งระบบควบคุมแรงดันไฟฟ้า ที่สามารถทำงานประสานกับโครงข่าย และเมื่อการไฟฟ้าฝ่ายจำหน่ายสั่งการให้ปรับการผลิต
เพื่อรักษาระดับแรงดันตามเกณฑ์ อาจจำเป็นต้องยกเว้นค่าปรับจากการดึงกำลังไฟฟ้าเสมือน (Var Charge) เพื่อจูงใจให้ผู้ผลิตเปิดใช้งานโหมดควบคุมแรงดัน นอกจากนี้ยังสามารถ
พิจารณากำหนดคุณสมบัติด้าน Grid Support สำหรับแหล่งผลิตไฟฟ้าทุกประเภท ไม่ว่าจะเป็น การไม่ปลดโรงไฟฟ้าออกจากระบบในขณะเกิดความบกพร่องในระบบ (Fault Ride-
Through) ส่งผลให้แรงดันตกหรือความถี่ตก หรือ การตอบสนองความถี่อัตโนมัติ (Frequency Response แบบ Droop Control)

4.4 ข้อเสนอเชิงนโยบายและการกำกับดูแล

กำหนดเป้าหมายและวางแผนโครงสร้างพื้นฐานอย่างบูรณาการ: ควรกำหนดเป้าหมายปริมาณพลังงานหมุนเวียนของประเทศในระยะสั้นและระยะยาวอย่างชัดเจน
สอดคล้องกับเป้าหมายการลดคาร์บอนและยุทธศาสตร์พลังงานโดยรวมของประเทศ จากนั้นวางแผน พัฒนาระบบโครงข่ายไฟฟ้า รองรับทั้งใน ระบบส่ง และ ระบบจำหน่าย เช่น
การสำรองตำแหน่งจุดเชื่อมต่อ ที่เหมาะสมสำหรับการพัฒนาโครงการพลังงานหมุนเวียนในระดับต่าง ๆ (ทั้งโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่และขนาดเล็ก) ตามศักยภาพของพื้นที่และ
ขีดความสามารถของโครงข่ายแต่ละจุด เพื่อให้สามารถวางแผนปรับปรุงสายส่ง สถานีไฟฟ้า และระบบป้องกันต่าง ๆ ล่วงหน้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดความเสี่ยงจากการเชื่อมต่อ
RE ที่กระจุกตัวเกินไปในบางพื้นที่

ส่งเสริมโครงข่ายอัจฉริยะและลงทุนเพิ่มทรัพยากรเสริมความมั่นคง: ภาครัฐควรสนับสนุนการลงทุนใน โครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ (Smart Grid) อย่างมีประสิทธิภาพ
และเทคโนโลยีสมัยใหม่ที่เกี่ยวข้อง เช่น ระบบกักเก็บพลังงาน (ESS), การพยากรณ์การผลิตไฟฟ้าจากแหล่งผลิตพลังงานหมุนเวียน และการบริหารจัดการโหลดแบบเรียลไทม์,
ระบบควบคุมการจ่ายไฟฟ้าอัตโนมัติ, ระบบบริหารจัดการสถานีไฟฟ้าอัจฉริยะ เป็นต้น ทั้งนี้ต้องพิจารณาผลประโยชน์และผลกระทบต่อโครงสร้างต้นทุนไฟฟ้า อย่างรอบด้าน

ปรับปรุงมาตรฐานการเชื่อมต่อและข้อมูลกำกับดูแล: ควรทบทวนมาตรฐานการเชื่อมต่อและการเดินเครื่องของแหล่งผลิตไฟฟ้าในระบบส่งและจำหน่ายให้สอดคล้องกับ
คุณลักษณะของพลังงานหมุนเวียน เช่น กำหนดให้โรงไฟฟ้าพลังงานลมและโซลาร์ต้องติดตั้งฟังก์ชัน รองรับแรงดันตก/เกินขณะเกิดเหตุการณ์ผิดปกติในระบบ (Fault Ride-
Through), ระบบ รักษาความถี่อัตโนมัติ (Frequency Response)และ ระบบควบคุมแรงดันและกำลังไฟฟ้าเสมือน (Volt/Var Control) ตามระดับแรงดันและขนาดการเชื่อมต่อ
เพื่อให้โรงไฟฟ้าทุกรายต้องช่วยรักษาเสถียรภาพของระบบในช่วงเหตุขัดข้อง นอกจากนี้ ควรจัดทำฐานข้อมูลกลางที่เก็บรวมข้อมูลของผู้ผลิตไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนทั้งหมด
(ทั้งในระบบส่งและจำหน่าย) ให้หน่วยงานที่เกี่ยวข้องใช้ในการกำกับและวางแผนระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ และช่วยลดความเสี่ยงต่อเสถียรภาพระบบ
ตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบนโยบายและการอนุญาตเชื่อมต่อ

ปรับกลไกตลาดและสัญญาให้เอื้อต่อการเปิดรับทรัพยากรใหม่: ในอนาคตผู้ให้บริการความยืดหยุ่น (เช่น BESS, ระบบ Demand Response, Virtual Power Plant:
VPP เป็นต้น) จะมีบทบาทมากขึ้น ดังนั้นจำเป็นต้องเตรียม การปรับปรุงกฎระเบียบรองรับการพัฒนาตลาดกลางซื้อขายไฟฟ้าและโครงสร้างสัญญา ให้รองรับการมีส่วนร่วม
ของทรัพยากร เหล่านี้อย่างเป็นระบบ เช่น การจัดให้มี ตลาดซื้อขายบริการเสริมเพื่อรักษาความมั่นคง (ancillary services market) เพื่อให้ผู้ให้บริการรายใหม่สามารถเข้าร่วม
เสนอราคาการสำรอง ไฟฟ้าหรือควบคุมความถี่และแรงดันไฟฟ้าได้โดยมีการแข่งขันในตลาดเพื่อช่วยลดต้นทุนการสำรองไฟฟ้าในระบบ หรือปรับรูปแบบ PPA ของโรงไฟฟ้าแบบเดิม
ให้เอื้อต่อการเดินเครื่อง แบบยืดหยุ่นมากขึ้น (เช่น ผ่อนคลายเงื่อนไข must-run หรือ min-take) รวมถึงการปรับหรือยกเว้นอัตราค่าปรับและแรงจูงใจต่าง ๆ ให้สอดคล้องกับ
ความจำเป็นในการรักษาความมั่นคงของระบบไฟฟ้า

โดยสรุปแล้วการเพิ่มขึ้นของสัดส่วนพลังงานหมุนเวียนในระบบไฟฟ้าเป็นทั้งโอกาส ในการเปลี่ยนผ่านสู่พลังงานสะอาด และความท้าทายในการรักษาความมั่นคงของไฟฟ้า
การเตรียมการรองรับอย่างรอบด้าน จึงมีความสำคัญยิ่ง โดยการใช้มาตรการทางเทคนิค (เช่น การเพิ่มความยืดหยุ่นของระบบด้วย Demand Response และ BESS,
การยกระดับโครงข่ายเป็น Smart Grid, การติดตั้ง Synchronous Condenser, STATCOM, Grid-Forming Inverters ฯลฯ) ต้องดำเนินควบคู่ไปกับมาตรการด้านนโยบาย
และการกำกับดูแล (เช่น การวางแผนโครงสร้างพื้นฐานและกำหนดตำแหน่งเชื่อมต่อ RE ที่ชัดเจน, การปรับปรุงข้อกำหนด Grid Code และมาตรฐานการเชื่อมต่ออุปกรณ์,
การพัฒนาตลาดรองรับทรัพยากรรูปแบบใหม่ เป็นต้น) การลงมือดำเนินการตามแนวทางดังกล่าว ตั้งแต่ระยะเริ่มแรก ที่สัดส่วน RE ยังไม่สูงมากในปัจจุบัน จะช่วยให้ระบบไฟฟ้าของ
ประเทศไทยสามารถรองรับการเพิ่มสัดส่วนพลังงานหมุนเวียนได้ตามเป้าหมาย โดยไม่กระทบต่อเสถียรภาพและความมั่นคงของระบบไฟฟ้า ตลอดจนช่วยหลีกเลี่ยงต้นทุนความขัดข้อง
หรือเหตุไฟดับที่อาจเกิดขึ้นได้ อีกทั้งยังเป็นการบริหารจัดการการเปลี่ยนผ่านระบบพลังงานไปสู่ยุคคาร์บอนต่ำอย่างมีประสิทธิภาพและยั่งยืนต่อไป

ฝ่ายนวัตกรรมและพัฒนาการกำกับกิจการพลังงาน
สำนักงานคณะกรรมการกำกับกิจการพลังงาน
มีนาคม 2569

ที่มาของข้อมูล

[1] รายงาน Renewables 2025 โดย The International Energy Agency (IEA)
[2] รายงาน Integrating Solar and Wing in Southeast Asia Status and Outlook for secure and efficient strategies โดย The International Energy Agency (IEA)
[3] รายงาน Electricity Grids and Secure Energy Transitions โดย The International Energy Agency (IEA)
[4] รายงาน Grid-Stabilizing Technology Booms as Renewables Grow โดย BloombergNEF
[5] รายงาน New Energy Outlook Grids 2025 โดย BloombergNEF
[6] รายงาน US Grid Unlocks Capacity Quickly With Smart Technologies โดย BloombergNEF
[7] รายงาน The Technology that is Key to the Future of Grid Stability โดย BloombergNEF