BESS คืออะไร แล้ว ESS คืออะไร
ESS ย่อจาก *Energy Storage System* หมายถึงระบบกักเก็บพลังงานทุกชนิด ไม่ว่าจะเก็บในแบตเตอรี่ น้ำที่สูบขึ้นที่สูง อากาศอัด หรือความร้อน ส่วน BESS ย่อจาก *Battery Energy Storage System* คือระบบกักเก็บพลังงานที่ใช้แบตเตอรี่ ซึ่งเป็นรูปแบบที่งานเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมแทบทั้งหมดใช้อยู่ในปัจจุบัน ในการขาย ชื่อสินค้า และ TOR คำว่า "ESS" "BESS" "แบตเตอรี่กักเก็บพลังงาน" และ "ระบบกักเก็บพลังงาน" แทบทุกครั้งหมายถึงสิ่งเดียวกัน คือระบบแบตเตอรี่ลิเธียมพร้อมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ชาร์จ จ่าย และรักษาความปลอดภัย
BESS ที่สมบูรณ์มี 4 ส่วน:
| ส่วน | หน้าที่ |
|---|---|
| โมดูลแบตเตอรี่ | เก็บพลังงาน ปัจจุบันแทบทั้งหมดเป็นเซลล์ลิเธียมไอรอนฟอสเฟต (LFP / LiFePO4) ประกอบเป็นแพ็กและแร็ก |
| PCS (Power Conversion System) | อินเวอร์เตอร์สองทิศทาง ชาร์จแบตเตอรี่จากกริดหรือโซลาร์ และจ่ายจากแบตเตอรี่ไปโหลด เรียกอีกอย่างว่าอินเวอร์เตอร์แบตเตอรี่หรือไฮบริดอินเวอร์เตอร์ |
| BMS (Battery Management System) | อิเล็กทรอนิกส์ในแบตเตอรี่ที่วัดแรงดัน กระแส และอุณหภูมิของทุกเซลล์ ปรับสมดุลเซลล์ และหยุดชาร์จหรือจ่ายเมื่อออกนอกขอบเขตปลอดภัย |
| EMS (Energy Management System) | ตัวควบคุมที่ตัดสินใจว่า *เมื่อไร* จะชาร์จหรือจ่าย ตามอัตราค่าไฟ พยากรณ์โซลาร์ โหลดของไซต์ และขีดจำกัดของกริด |
BESS ทำงานอย่างไร
รอบการทำงานรายวันของ BESS ในโรงงานเป็นแบบนี้:
- ชาร์จตอนไฟถูกหรือฟรี — จากแผงโซลาร์ตอนเที่ยง หรือจากกริดในอัตรา off-peak ตอนกลางคืน
- จ่ายตอนไฟแพงหรือขาด — ช่วงชั่วโมง peak เมื่อโหลดกำลังจะเกินขีดจำกัดดีมานด์ หรือเมื่อไฟการไฟฟ้าดับ
- ทำซ้ำภายในขอบเขต — BMS รักษาทุกเซลล์ให้อยู่ในช่วงแรงดันและอุณหภูมิที่ปลอดภัย และ EMS ควบคุมความลึกการจ่ายรายวันให้แบตเตอรี่ถึงอายุรอบที่กำหนด
ลิเธียม LFP vs NMC vs ตะกั่วกรด
เคมีของแบตเตอรี่กำหนดความปลอดภัย อายุ และพื้นที่ติดตั้งของทั้งระบบ LEONICS สร้างระบบกักเก็บมาแล้วทั้งสามแบบตลอดหลายสิบปี ไมโครกริดหมู่บ้าน Bario ในซาราวักปี 2015 ใช้แบตเตอรี่ตะกั่วกรดแบบน้ำ 4.3 MWh ขณะที่ทุกระบบที่ส่งมอบตั้งแต่ต้นทศวรรษ 2020 ใช้ LFP
| LFP (LiFePO4) | NMC (ลิเธียมนิกเกิล-แมงกานีส-โคบอลต์) | ตะกั่วกรด (แบบน้ำ / VRLA) | |
|---|---|---|---|
| อายุรอบ | 6,000-8,000 รอบในระบบ LEONICS (ถึงความจุ 70-80%) | โดยทั่วไปไม่กี่พันรอบ | โดยทั่วไปราว 1,000-2,000 รอบ |
| ความปลอดภัยด้านความร้อน | เคมีลิเธียมที่เสถียรที่สุด จุดเกิด thermal runaway สูงมาก | ความหนาแน่นพลังงานสูงกว่าแต่ทนความร้อนและการใช้งานหนักได้น้อยกว่า | ไม่มี thermal runaway แต่ปล่อยก๊าซไฮโดรเจนตอนชาร์จ |
| ความหนาแน่นพลังงาน | ปานกลาง | สูงสุด เป็นตัวเลือกของรถ EV | ต่ำสุด กินพื้นที่ต่อ kWh มากที่สุด |
| โคบอลต์ | ไม่มี | มี | ไม่มี |
| ความลึกการจ่ายที่ใช้ได้ | 80-90% ต่อวัน | 80-90% ต่อวัน | มักจำกัดราว 50% เพื่อรักษาอายุ |
| การใช้งานหลักในปัจจุบัน | กักเก็บแบบติดตั้งอยู่กับที่ — โรงงาน อาคาร ไมโครกริด | รถ EV และระบบอยู่กับที่บางส่วน | ไซต์นอกกริดขนาดเล็ก เสาสัญญาณ ระบบเก่า |
BESS ใช้ทำอะไรได้บ้าง
1. ลดพีค (Peak shaving) — ลดค่าดีมานด์ชาร์จ
อัตราค่าไฟอุตสาหกรรมของไทยคิดค่าความต้องการพลังไฟฟ้าสูงสุดในรอบ 15 นาทีของเดือนเป็น kW แยกจากค่าพลังงาน kWh BESS จะจ่ายไฟในนาทีเหล่านั้นเพื่อไม่ให้มิเตอร์เห็นพีค เป็นการใช้งานที่คืนทุนเร็วที่สุดสำหรับโรงงานส่วนใหญ่ อ่านคู่มือฉบับเต็มเรื่อง ลดค่าดีมานด์ชาร์จโรงงานด้วย peak shaving ระบบ EMS ของ LEONICS ที่ติดตั้งในไทยปี 2025 ทำแบบนี้พอดีด้วย PCS 200 kW และแบตเตอรี่ 200 kWh คือรักษาการซื้อไฟจากกริดให้ต่ำกว่าขีดจำกัดดีมานด์ ชาร์จช่วง off-peak จ่ายช่วง peak และกันไฟไหลย้อนออกกริด
2. ย้ายเวลาใช้ไฟ (Time-of-use)
ชาร์จในอัตรา off-peak ตอนกลางคืน จ่ายในอัตรา peak ตอนกลางวัน ทุกวัน เงินที่ประหยัดคือส่วนต่างอัตราคูณพลังงานที่ย้าย และซ้อนกับ peak shaving ได้เพราะแบตเตอรี่ลูกเดียวกันทำทั้งสองอย่าง
3. ไฟสำรอง — ระดับ UPS แต่ครอบทั้งโรงงาน
BESS ที่มีสวิตช์ถ่ายโอนแบบสถิตความเร็วสูงจะรับช่วงทันทีเมื่อไฟการไฟฟ้าดับ ใน C&I All-in-One ESS ของ LEONICS สวิตช์ STS ในตัวสลับได้ภายในไม่ถึง 10 มิลลิวินาที จึงไม่ต้องซื้อ ATS แยก และทำงานร่วมกับเครื่องปั่นไฟได้ โรงพยาบาล ดาต้าเซ็นเตอร์ และโรงงานที่กระบวนการหยุดไม่ได้ ใช้แบบนี้แทนหรือเสริมเครื่องปั่นไฟดีเซล ดู โซลูชันไฟสำรองโรงพยาบาล
4. เพิ่มการใช้โซลาร์ของตัวเองและกรณีห้ามขายไฟออก
โรงงานที่หยุดวันเสาร์อาทิตย์ หรือมีแผงโซลาร์ใหญ่กว่าโหลดตอนเที่ยง จะทิ้งพลังงานโซลาร์เปล่าๆ หรือถูกห้ามส่งออกกริด BESS เก็บส่วนเกินไว้ใช้ตอนเย็นและทำให้ติดแผงเกินขนาดได้ All-in-One ESS รับอัตราส่วน DC/AC ได้ถึง 2:1
5. ไมโครกริดและไซต์นอกกริด
ในไมโครกริดของเกาะหรือหมู่บ้าน แบตเตอรี่คือกระดูกสันหลังที่รับโหลดตอนเย็นและกลางคืน และทำให้เครื่องปั่นไฟดีเซลหยุดได้ อ่านว่าประกอบกันอย่างไรใน ระบบไมโครกริดคืออะไร
ต้องใช้ BESS ขนาดเท่าไร
การหาขนาดเริ่มจากโปรไฟล์โหลดราย 15 นาทีของไซต์และอัตราค่าไฟ ไม่ใช่สูตรคร่าวๆ สรุปสั้นๆ:
- Peak shaving: กำลัง (kW) = พีคที่ต้องการตัดออก; ความจุ (kWh) = กำลังนั้นคูณจำนวนชั่วโมงที่พีคกินเวลา บวกเผื่อความลึกการจ่าย
- ไฟสำรอง: กำลัง = โหลดสำคัญ; ความจุ = โหลดสำคัญคูณชั่วโมงที่ต้องอยู่ได้เอง
- ใช้โซลาร์ของตัวเอง: ความจุ = พลังงานส่วนเกินรายวันที่ต้องการย้ายไปใช้ตอนเย็น
ความปลอดภัย การระบายความร้อน และติดตั้งที่ไหนได้บ้าง
- การระบายความร้อน ระบายด้วยลมเรียบง่ายและพอสำหรับระบบเล็กในอาคาร ส่วนระบายด้วยของเหลวจะหมุนเวียนสารหล่อเย็นผ่านแพ็กและรักษาเซลล์ให้อุณหภูมิสม่ำเสมอกว่า จึงเป็นทางเลือกของระบบกลางแจ้งและระบบที่ใช้งานรอบสูง ตู้ 261 kWh ของ LEONICS ใช้ระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบวงจรภายใน
- ระบบดับเพลิง ระบบเชิงพาณิชย์มีสารดับเพลิงแบบก๊าซหรือแอโรซอลในตู้ และใน All-in-One ESS มีระบบป้องกันอัคคีภัย 2 ขั้น รวมกับเคมี LFP ทำให้ติดตั้งในอาคารและบนดาดฟ้าเป็นที่ยอมรับของบริษัทประกัน
- ระดับกลางแจ้ง ดูค่าป้องกันฝุ่นน้ำ (IP) และช่วงอุณหภูมิ ตู้แบตเตอรี่ของ All-in-One เป็น IP54 เคลือบกันกัดกร่อน C4 ทำงานได้ −30°C ถึง +50°C ส่วนตู้ 261 kWh ทำงานได้ถึง +55°C และสูงจากระดับน้ำทะเลถึง 4,000 เมตร
- พื้นที่ ตู้ 261 kWh ระบายด้วยของเหลวใช้พื้นที่ 1.35 ตารางเมตร หนักไม่ถึง 2.7 ตัน ลานขนาดที่จอดรถหนึ่งคันรองรับได้ระดับเมกะวัตต์ชั่วโมง
ระบบ BESS จริงที่ LEONICS ติดตั้ง
| ปี | ไซต์ | แบตเตอรี่ |
|---|---|---|
| 2016 | ไมโครกริดเกาะ Iririki Resort วานูอาตู | BESS 2,000 kWh พร้อมโซลาร์ 710 kW และเครื่องปั่นไฟดีเซล 1,000 kW |
| 2018 | อาคาร Net Zero Energy ของ กฟภ. นครปฐม | LFP 120 kW / 100 kWh พร้อมโซลาร์ 120 kWp |
| 2024 | ไมโครกริดหมู่บ้านแม่สามแลบ | LFP 100 kW / 200 kWh พร้อมโซลาร์ 60 kWp ควบคุมผ่าน SCADA ของ กฟภ. |
| 2024 | ไซต์ UNHCR เมือง Takum ไนจีเรีย | LFP 50 kW / 72 kWh พร้อมโซลาร์และเครื่องปั่นไฟ DC ทำงานแบบอินเวอร์เตอร์นำ |
| 2025 | LEONICS EMS peak shaving + time-shift ประเทศไทย | PCS 200 kW กับแบตเตอรี่ 200 kWh บนการเชื่อมต่อกริดอุตสาหกรรม |
| 2025 | ไมโครกริดพลังงานหมุนเวียน เกาะเต่า สุราษฎร์ธานี | LFP 120 kW / 160 kWh พร้อมโซลาร์ 60 kWp และกังหันลม 100 kW |
| 2025 | บ้านรายา รีสอร์ต เกาะราชา ภูเก็ต | LFP 250 kW / 430 kWh พร้อมโซลาร์ 280 kWp |
คำถามที่พบบ่อย
BESS กับ ESS ต่างกันไหม
ESS เป็นคำรวมของระบบกักเก็บพลังงานทุกชนิด ส่วน BESS หมายถึงระบบที่ใช้แบตเตอรี่โดยเฉพาะ เนื่องจากระบบกักเก็บเชิงพาณิชย์แทบทั้งหมดในปัจจุบันใช้แบตเตอรี่ สองคำนี้จึงใช้แทนกันได้LiFePO4 คืออะไร ปลอดภัยไหม
LiFePO4 คือลิเธียมไอรอนฟอสเฟต หรือ LFP เป็นเคมีลิเธียมที่มีขั้วแคโทดเสถียรที่สุด จุดเกิด thermal runaway สูงกว่า NMC มาก ไม่มีโคบอลต์ และเป็นมาตรฐานของระบบกักเก็บอยู่กับที่ ตู้เชิงพาณิชย์ยังเพิ่ม BMS ระบบดับเพลิง และควบคุมอุณหภูมิซ้อนอีกชั้นแบตเตอรี่ลิเธียม BESS ใช้ได้กี่ปี
ระบบ LFP ของ LEONICS กำหนดอายุ 6,000 ถึง 8,000 รอบ ถ้าใช้วันละ 1 รอบเต็มจะเกิน 16 ปีในทางทฤษฎี ในทางปฏิบัติตู้ออกแบบมาพร้อมรับประกันสมรรถนะ 10 ปี หลังจากนั้นยังเหลือความจุ 70-80%BESS ต้องใช้กับโซลาร์เท่านั้นไหม
ไม่จำเป็น BESS เพียงอย่างเดียวทำ peak shaving ย้ายเวลาใช้ไฟ และไฟสำรองจากกริดได้ การเพิ่มโซลาร์ให้พลังงานฟรีไว้เก็บ และมักทำให้คืนทุนเร็วขึ้นติดตั้ง BESS กลางแจ้งได้ไหม
ได้ ถ้าตู้ออกแบบมาสำหรับกลางแจ้ง ตู้กลางแจ้งมีระดับ IP54 ขึ้นไป เคลือบกันกัดกร่อน และทำงานได้ในช่วงอุณหภูมิกว้าง ตู้ 261 kWh ระบายด้วยของเหลวของ LEONICS สร้างมาเพื่อติดตั้งกลางแจ้งที่ −30°C ถึง +55°Cโรงงานต้องใช้ BESS ขนาดเท่าไร
ขึ้นกับโปรไฟล์โหลดและอัตราค่าไฟ แต่แพ็กเกจ All-in-One ของ LEONICS ครอบคลุม 20 kW / 221 kWh ถึง 125 kW / 522 kWh ต่อชุด และต่อขนานได้ถึง 20 ชุด โปรไฟล์โหลดราย 15 นาทีจากมิเตอร์การไฟฟ้าก็เพียงพอให้วิศวกร LEONICS หาขนาดได้สรุป
BESS คือแบตเตอรี่ลิเธียม อินเวอร์เตอร์สองทิศทาง ระบบจัดการแบตเตอรี่ และระบบจัดการพลังงาน ที่ทำงานเป็นสินค้าชิ้นเดียว ด้วยเคมี LFP มีอายุ 6,000-8,000 รอบ ทนสภาพอากาศไทย และติดตั้งได้ทั้งในและนอกอาคาร โรงงานใช้ลดค่าดีมานด์ชาร์จและย้ายพลังงานไปชั่วโมงที่ถูกกว่า อาคารและโรงพยาบาลใช้เป็นไฟสำรองทั้งไซต์ เกาะและหมู่บ้านใช้เป็นกระดูกสันหลังของไมโครกริด
ดู C&I All-in-One ESS ตู้ BESS 261 kWh ระบายความร้อนด้วยของเหลว Modular PCS หรือ ส่งโปรไฟล์โหลดของคุณ เพื่อรับข้อเสนอขนาดระบบ