เทคโนโลยี Vehicle-to-Grid (V2G): การจ่ายไฟย้อนกลับจากแบตเตอรี่รถ EV สู่ระบบไฟฟ้า

1. หลักการของ V2G และคุณค่าของแบตเตอรี่รถในระบบไฟฟ้า

Vehicle-to-Grid (V2G) คือแนวคิดที่มองแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าเป็นแหล่งพลังงานกระจายตัว (Distributed Energy Resource) ที่จ่ายไฟย้อนกลับได้ ไม่ใช่โหลดฝ่ายเดียว รถยนต์ส่วนบุคคลโดยเฉลี่ยจอดนิ่งมากกว่าร้อยละเก้าสิบของเวลาทั้งหมด แบตเตอรี่ขนาดหลายสิบกิโลวัตต์ชั่วโมงที่จอดเฉยๆ นับล้านคันจึงเป็นความจุกักเก็บพลังงานมหาศาลที่ระบบไฟฟ้าสามารถเรียกใช้ได้ในช่วงความต้องการสูงสุด หรือใช้ปรับสมดุลความถี่ของระบบที่มีสัดส่วนพลังงานหมุนเวียนเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ

การใช้งานจริงแบ่งเป็นหลายระดับ เริ่มจาก V2L (Vehicle-to-Load) ที่รถจ่ายไฟให้เครื่องใช้โดยตรงซึ่งรถหลายรุ่นทำได้แล้ววันนี้ ถัดมาคือ V2H/V2B (Vehicle-to-Home/Building) ที่จ่ายไฟผ่านระบบไฟฟ้าของบ้านหรืออาคารเพื่อสำรองไฟช่วงไฟดับหรือลดพีคของอาคาร และระดับสูงสุดคือ V2G เต็มรูปแบบที่ขายพลังงานหรือบริการเสริมความมั่นคง (Ancillary Services) กลับเข้าโครงข่าย ซึ่งต้องการทั้งฮาร์ดแวร์สองทิศทาง มาตรฐานการสื่อสาร และกติกาตลาดไฟฟ้าที่รองรับครบทั้งสามส่วน

2. มาตรฐานเทคโนโลยีที่ทำให้การจ่ายไฟย้อนกลับเป็นไปได้

หัวใจทางเทคนิคของ V2G คือการสื่อสารระดับสูงระหว่างรถกับเครื่องชาร์จตามมาตรฐาน ISO 15118 โดยเฉพาะฉบับ ISO 15118-20 ที่กำหนดกลไกการแลกเปลี่ยนตารางจ่ายพลังงานสองทิศทาง (Bidirectional Power Transfer) ให้รถและสถานีเจรจากำลังอัดประจุและคายประจุร่วมกันได้ ฝั่งฮาร์ดแวร์ เครื่องชาร์จสองทิศทางส่วนใหญ่ในปัจจุบันเป็นแบบ DC ที่ตัวเครื่องมีอินเวอร์เตอร์เชื่อมโครงข่าย ทำหน้าที่แปลงไฟ DC จากแบตเตอรี่รถเป็น AC คุณภาพตามข้อกำหนดการเชื่อมต่อ ขณะที่ฝั่งบริหารจัดการใช้ OCPP 2.0.1 ซึ่งออกแบบรองรับการสั่งงานร่วมกับ ISO 15118 ไว้แล้ว

ประเด็นการเชื่อมต่อโครงข่ายเป็นเงื่อนไขสำคัญไม่แพ้ตัวเทคโนโลยี เพราะการจ่ายไฟย้อนเข้าระบบจำหน่ายมีสถานะเทียบเท่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็ก ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดการเชื่อมต่อของ MEA หรือ PEA เช่นเดียวกับระบบโซลาร์ ทั้งเรื่องคุณสมบัติอินเวอร์เตอร์ การป้องกัน Anti-islanding และการขออนุญาตขนานเครื่องกำเนิด ผู้สนใจลงทุนนำร่องจึงควรติดตามพัฒนาการของกติกาภาคไฟฟ้าไทยควบคู่กับการเลือกอุปกรณ์ที่รองรับมาตรฐานสากลข้างต้น เพื่อให้การลงทุนวันนี้ยังใช้ได้เมื่อตลาดเปิดกว้างขึ้น

• ISO 15118-20 คือมาตรฐานสื่อสารหลักของการจ่ายไฟสองทิศทาง
• เครื่องชาร์จสองทิศทางปัจจุบันส่วนใหญ่เป็นแบบ DC พร้อมอินเวอร์เตอร์ในตัว
• OCPP 2.0.1 ออกแบบรองรับการทำงานร่วมกับ ISO 15118
• การจ่ายไฟย้อนเข้าโครงข่ายต้องผ่านข้อกำหนดการเชื่อมต่อของการไฟฟ้า

3. การออกแบบระบบ V2H/V2B ในอาคารจริง

การใช้รถสำรองไฟให้อาคาร (V2B) ต้องออกแบบจุดเชื่อมต่อและระบบสับเปลี่ยนแหล่งจ่ายอย่างรอบคอบ กรณีใช้งานช่วงไฟดับ ระบบต้องมีสวิตช์สับเปลี่ยน (Transfer Switch) ที่ตัดขาดจากโครงข่ายโดยสมบูรณ์ก่อนให้รถจ่ายไฟเข้าโหลด เพื่อป้องกันการจ่ายไฟย้อนออกไปยังสายจำหน่ายที่กำลังซ่อมบำรุงซึ่งอันตรายต่อพนักงานการไฟฟ้าโดยตรง และต้องจัดกลุ่มโหลดสำคัญ (Essential Load Panel) ให้สอดคล้องกับกำลังจ่ายของรถซึ่งมักอยู่ในหลักไม่กี่กิโลวัตต์ถึงราวสิบกิโลวัตต์ ไม่ใช่ทั้งอาคาร

กรณีใช้งานลดพีคขณะขนานกับโครงข่าย ระบบต้องมีมิเตอร์และชุดควบคุมที่ประสานกำลังคายประจุกับโหลดอาคารแบบเรียลไทม์ พร้อมตรรกะป้องกันไม่ให้พลังงานไหลออกนอกจุดเชื่อมต่อหากยังไม่ได้รับอนุญาต (Zero-export Control) นอกจากนี้ต้องวางแผนร่วมกับผู้ใช้รถเรื่องระดับประจุขั้นต่ำที่สงวนไว้สำหรับการเดินทาง เพราะระบบที่คายประจุจนรถไม่พร้อมใช้งานจะถูกผู้ใช้ปิดการทำงานในที่สุด การออกแบบที่ดีจึงต้องสมดุลระหว่างคุณค่าต่ออาคารกับความมั่นใจของเจ้าของรถเสมอ

4. ข้อจำกัดปัจจุบันและการเตรียมพร้อมของผู้ประกอบการ

ข้อจำกัดที่ต้องยอมรับตามตรงในปัจจุบันคือ รถที่รองรับการจ่ายไฟย้อนกลับผ่านหัวชาร์จยังมีจำนวนรุ่นจำกัด เครื่องชาร์จสองทิศทางมีราคาสูงกว่าเครื่องธรรมดามาก เงื่อนไขการรับประกันแบตเตอรี่ของผู้ผลิตรถบางรายยังไม่ครอบคลุมการใช้งาน V2G อย่างชัดเจน และกติกาตลาดไฟฟ้าไทยสำหรับการขายพลังงานจากยานยนต์กลับเข้าระบบยังอยู่ระหว่างการพัฒนา ความกังวลเรื่องการเสื่อมของแบตเตอรี่จากรอบคายประจุเพิ่มก็เป็นคำถามที่งานวิจัยยังให้คำตอบหลากหลายตามรูปแบบการใช้งาน

สิ่งที่ผู้ประกอบการอาคารและฟลีตทำได้ตั้งแต่วันนี้คือการเตรียมโครงสร้างพื้นฐานให้พร้อมต่อยอด ได้แก่ เผื่อท่อร้อยสาย พื้นที่ตู้ และความจุหม้อแปลงสำหรับเครื่องชาร์จสองทิศทางในอนาคต เลือกเครื่องชาร์จใหม่ที่รองรับ ISO 15118 และอัปเกรดได้ด้วยเฟิร์มแวร์ เริ่มเก็บข้อมูลโปรไฟล์โหลดอาคารและพฤติกรรมการจอดของฟลีตซึ่งเป็นข้อมูลตั้งต้นของการประเมินความคุ้มค่า V2G ทุกโครงการ และติดตามโครงการนำร่องกับประกาศของหน่วยงานกำกับในไทยอย่างใกล้ชิด เพื่อเข้าสู่ตลาดได้เร็วเมื่อเงื่อนไขครบ

• เผื่อท่อร้อยสาย พื้นที่ตู้ และความจุหม้อแปลงไว้ล่วงหน้า
• เลือกเครื่องชาร์จที่รองรับ ISO 15118 และอัปเกรดเฟิร์มแวร์ได้
• เริ่มเก็บโปรไฟล์โหลดอาคารและพฤติกรรมการจอดของฟลีต
• ติดตามโครงการนำร่องและประกาศหน่วยงานกำกับอย่างใกล้ชิด