การลดค่าใช้จ่ายตามความต้องการด้วยระบบกักเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม

การทำความเข้าใจเกี่ยวกับค่าใช้จ่ายตามความต้องการในสถานประกอบการเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม

ค่าใช้จ่ายตามความต้องการคิดเป็นสัดส่วน 30–50% ของค่าไฟฟ้าเชิงพาณิชย์ โดยคำนวณจากยอดการใช้กำลังไฟฟ้าสูงสุดในช่วง 15 นาทีใดๆ ภายในแต่ละเดือนของสถานประกอบการ (Ponemon 2023) ค่าธรรมเนียมเหล่านี้ส่งผลกระทบอย่างมากต่อการดำเนินงานที่ใช้พลังงานเข้มข้น เช่น โรงงานผลิตและศูนย์ข้อมูล ซึ่งมีการใช้พลังงานสูงในช่วงเวลาสั้นๆ

การลดพีค: วิธีที่ระบบกักเก็บพลังงานช่วยลดค่าไฟรายเดือน

ระบบ BESS สามารถลดช่วงเวลาความต้องการพลังงานสูงสุดที่มีค่าใช้จ่ายแพงได้ประมาณ 40 ถึง 60 เปอร์เซ็นต์ เมื่อปล่อยพลังงานที่เก็บไว้ออกมาโดยอัตโนมัติในช่วงเวลาที่มีการใช้งานหนัก แทนที่จะดึงพลังงานเพิ่มจากกริดในช่วงเวลาที่สำคัญที่สุด บริษัทต่างๆ จึงประหยัดค่าใช้จ่ายได้จริง เพราะความต้องการพลังงานของพวกเขาไม่พุ่งสูงขึ้นอย่างรุนแรง พิจารณาดูผลลัพธ์ที่ BLJ Solar พบในการรายงานล่าสุดของปี 2024 ผู้แปรรูปอาหารกำลังเห็นการประหยัดที่แท้จริง โดยประหยัดได้ประมาณเดือนละสิบแปดพันดอลลาร์ เพียงแค่ควบคุมการกระโดดขึ้นอย่างฉับพลันของโหลด 500 กิโลวัตต์ ให้อยู่ในระดับต่ำ การประหยัดในลักษณะนี้ทำให้แตกต่างอย่างมากสำหรับการดำเนินงานที่ต้องทำงานภายใต้งบประมาณที่จำกัด แต่ยังคงต้องการพลังงานที่เชื่อถือได้

กรณีศึกษา: การลดค่าธรรมเนียมความต้องการในโรงงานผลิตโดยใช้ระบบ BESS

ผู้ผลิตชิ้นส่วนยานยนต์ในภูมิภาคมิดเวสต์ของสหรัฐฯ ได้ติดตั้งระบบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขนาด 2 เมกะวัตต์-ชั่วโมง เพื่อจัดการกับเหตุการณ์ความต้องการใช้พลังงานสูงสุด ผลที่ได้คือการลดการใช้พลังงานสูงสุดลง 63% ซึ่งเทียบเท่ากับการประหยัดเงินได้ปีละ 740,000 ดอลลาร์ (Ponemon 2023) โดยมีรายได้เพิ่มเติมจากการให้บริการปรับความถี่ ทำให้ระบบคืนทุนภายใน 4.2 ปี

ระบบควบคุมอัจฉริยะสำหรับการจัดการความต้องการสูงสุดอย่างมีประสิทธิภาพ

ระบบการจัดการพลังงานขั้นสูงใช้การเรียนรู้ของเครื่อง (Machine Learning) เพื่อคาดการณ์การใช้พลังงาน และประสานการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ เช่น ระบบปรับอากาศและสายการผลิต เพื่อลดความชันของเส้นโค้งความต้องการใช้พลังงาน ตามที่แสดงให้เห็นในงานศึกษาของ GridBeyond ปี 2024 ระบบนี้สามารถลดค่าใช้จ่ายด้านความต้องการพลังงานได้ 29.7% ในคลังสินค้าเภสัชกรรม โดยไม่กระทบต่อการดำเนินงาน

การเก็งกำไรตามช่วงเวลาการใช้งาน: การประหยัดค่าพลังงานด้วยระบบจัดเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่

โครงสร้างอัตราค่าไฟฟ้าตามช่วงเวลาการใช้งานสร้างโอกาสในการประหยัดต้นทุนได้อย่างไร

การกำหนดราคาตามช่วงเวลาที่ใช้ไฟฟ้า (TOU) หมายความว่า ธุรกิจต่างๆ จะต้องจ่ายค่าไฟฟ้ามากขึ้นในช่วงเย็นที่มีการใช้งานสูง ซึ่งโดยทั่วไปอยู่ระหว่างเวลา 16.00 ถึง 21.00 น. ความแตกต่างของค่าใช้จ่ายระหว่างช่วงเวลาเร่งด่วนและช่วงนอกเวลาเร่งด่วนอาจมีความแตกต่างกันอย่างมาก บางครั้งอาจอยู่ที่ประมาณ 12 เซนต์ ไปจนถึงมากกว่า 35 เซนต์ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง บริษัทที่ฉลาดจะใช้ประโยชน์จากสิ่งนี้ โดยใช้ระบบจัดเก็บพลังงานเพื่อสำรองไฟฟ้าในช่วงที่ราคาถูก แล้วจึงเบิกใช้จากสำรองนั้นเมื่อราคาสูงขึ้น สถานประกอบการบางแห่งสามารถปรับย้ายการใช้ไฟฟ้าได้ตั้งแต่ 40% ไปจนถึง 70% ของปริมาณการใช้ไฟฟ้าทั้งหมดออกจากช่วงเวลาเร่งด่วน กลยุทธ์ลักษณะนี้โดยทั่วไปจะช่วยลดค่าใช้จ่ายรายเดือนลงได้ประมาณ 23% ขึ้นอยู่กับรายงานอุตสาหกรรมที่เผยแพร่เมื่อไม่นานมานี้

ชาร์จไฟในช่วงเวลาที่ไม่เร่งด่วน ปล่อยไฟในช่วงเวลาเร่งด่วน

ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ (BESS) จะชาร์จไฟโดยอัตโนมัติในเวลากลางคืนเมื่อราคาส่งลดลงต่ำกว่า 0.08 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง และปล่อยไฟฟ้าในช่วงบ่ายและช่วงเย็นที่เป็นช่วงพีค เมื่ออัตราค่าไฟฟ้าเกินกว่า 0.28 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง การทำงานแบบนี้แต่ละวันทำให้เกิดรอบการใช้งานเต็มรูปแบบปีละ 150–250 รอบต่อแบงก์แบตเตอรี่หนึ่งชุด ซึ่งช่วยเร่งผลตอบแทนทางการเงินให้กับผู้ใช้งานเชิงพาณิชย์

ตัวอย่างจริง: ธุรกิจค้าปลีกใช้กลยุทธ์การเก็งกำไรผ่านระบบ BESS เพื่อลดต้นทุนพลังงาน

ห่วงโซ่ธุรกิจค้าปลีกในภูมิภาคมิดเวสต์ของสหรัฐฯ ติดตั้งระบบแบตเตอรี่ขนาด 500 กิโลวัตต์-ชั่วโมง เพื่อบริหารจัดการต้นทุนตามอัตราค่าไฟฟ้ารายช่วงเวลา (TOU) ที่เกินกว่า 0.32 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง ขณะนี้ระบบสามารถจ่ายไฟได้ถึง 85% ของความต้องการพลังงานในช่วงพีค ทำให้ลดการพึ่งพากริดไฟฟ้าลง 62% ในช่วงเวลาที่ค่าไฟฟ้าสูง ประหยัดค่าใช้จ่ายรายเดือนจากการเรียกเก็บตามความต้องการ (demand charge) ได้ถึง 12,700 ดอลลาร์สหรัฐ และยังได้รับรายได้เพิ่มเติมจากการเข้าร่วมโครงการบริหารความต้องการไฟฟ้า (demand-response) อีก 4,200 ดอลลาร์สหรัฐต่อไตรมาส ทำให้ได้รับผลตอบแทนการลงทุนภายใน 4.2 ปี

เพิ่มประสิทธิภาพผลตอบแทนการลงทุนด้วยการคาดการณ์และการจัดสรรพลังงานแบบไดนามิก

ระบบจัดเก็บพลังงานแบบทันสมัย (BESS) ใช้การเรียนรู้ของเครื่องจักรในการทำนายราคาตลาดล่วงหน้าหนึ่งวันด้วยความแม่นยำถึง 92% โดยปรับตารางการชาร์จและปล่อยประจุอย่างไดนามิกเพื่อฉวยโอกาสจากช่วงเวลาที่ราคามีการพุ่งสูงขึ้นอย่างไม่คาดคิด ความยืดหยุ่นนี้ช่วยเพิ่มรายได้จากการซื้อขายพลังงานต่างๆ ได้ 15–18% เมื่อเทียบกับกลยุทธ์ที่ใช้เวลาคงที่ ร่วมกับการออกแบบแบบโมดูลาร์ ระบบทั้งหมดสามารถขยายขนาดได้ตามความต้องการเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างอัตราค่าไฟฟ้า

การเพิ่มการใช้พลังงานแสงอาทิตย์เองผ่านระบบกักเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์

การจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกินเพื่อลดการพึ่งพากริด

ติดตั้งแผงโซลาร์เชิงพาณิชย์มักผลิตพลังงานส่วนเกินในช่วงกลางวันเมื่อความต้องการใช้พลังงานในสถานที่ต่ำ การรวมระบบกักเก็บพลังงานเข้ามาจะช่วยดักจับพลังงานส่วนเกินนี้ ทำให้สถานประกอบการลดการพึ่งพากริดได้ 30–50% ธุรกิจที่รวมโซลาร์เข้ากับระบบกักเก็บพลังงานสามารถเพิ่มการใช้พลังงานเองได้ถึง 40% โดยเปลี่ยนการผลิตพลังงานช่วงกลางวันไปใช้ในช่วงเย็นที่มีการดำเนินงาน

การเพิ่มอัตราการใช้พลังงานเองสูงสุดด้วยระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ (BESS)

ระบบกักเก็บพลังงานอัจฉริยะ (Intelligent BESS) ให้ความสำคัญกับการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ภายในเองมากกว่าการส่งออกเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้า โดยใช้ข้อมูลแบบเรียลไทม์และสัญญาณด้านราคาเพื่อปรับการจ่ายพลังงานอย่างเหมาะสม แพลตฟอร์มการจัดการพลังงานจะควบคุมการชาร์จและการปล่อยประจุตามรูปแบบการใช้พลังงานของสถานที่ ทำให้เพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ได้สูงสุดถึง 65% เมื่อเทียบกับระบบที่ใช้เฉพาะพลังงานแสงอาทิตย์—ซึ่งได้รับการยืนยันแล้วจากการทดลองใช้งานจริงในโครงการนำร่องของบริษัทจำหน่ายไฟฟ้าหลายแห่ง

กรณีศึกษา: คลังสินค้าสามารถลดการใช้ไฟฟ้าจากโครงข่ายได้ 65% ด้วยระบบกักเก็บพลังงานที่ผสานรวมกัน

ระบบแบตเตอรี่ขนาด 800 กิโลวัตต์ชั่วโมง ติดตั้งร่วมกับแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคาขนาด 1.2 เมกะวัตต์ ที่ศูนย์กระจายสินค้าในภูมิภาคกลางของสหรัฐฯ ทำให้สามารถนำพลังงานที่ผลิตได้ในเวลากลางวันมาใช้ในเวลากลางคืนได้ ผลลัพธ์ที่สำคัญ ได้แก่:

เมตริก	ก่อนการติดตั้ง	หลังการติดตั้ง	การปรับปรุง
การซื้อพลังงานจากโครงข่ายไฟฟ้า	82%	35%	ลดลง 57%
การใช้พลังงานแสงอาทิตย์เอง (Self-consumption)	41%	76%	เพิ่มขึ้น 35%
ค่าพลังงานรายปี	$178,000	$102,000	ประหยัดได้ 42%

โครงการนี้คืนทุนเต็มจำนวนภายใน 6.8 ปี จากแรงจูงใจของบริษัทจำหน่ายไฟฟ้าและการประหยัดพลังงานอย่างต่อเนื่อง

สร้างรายได้ผ่านบริการตอบสนองต่อความต้องการ (Demand-Response) และบริการสนับสนุนโครงข่ายไฟฟ้า

ระบบกักเก็บพลังงานสำหรับภาคธุรกิจและอุตสาหกรรมช่วยเสริมเสถียรภาพของโครงข่ายไฟฟ้าได้อย่างไร

ระบบจัดเก็บพลังงานสำหรับการใช้งานในภาคธุรกิจและอุตสาหกรรมช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือให้กับระบบไฟฟ้า โดยเสนอความสามารถในการตอบสนองอย่างรวดเร็ว เช่น การควบคุมความถี่และการสนับสนุนแรงดันไฟฟ้า ระบบเหล่านี้สามารถตอบสนองได้เกือบจะทันที ไม่ว่าจะเป็นการรับไฟฟ้าส่วนเกินเมื่อมีปริมาณมากเกินไป หรือการจ่ายพลังงานกลับเข้าสู่ระบบไฟฟ้าในช่วงที่เกิดข้อบกพร่อง การศึกษาล่าสุดจากกระทรวงพลังงานในปี 2023 แสดงให้เห็นว่าบริษัทสาธารณูปโภคประมาณ 8 จาก 10 แห่ง ให้ความชอบใช้โซลูชันการจัดเก็บพลังงานมากกว่าวิธีการแบบดั้งเดิม เพื่อหลีกเลี่ยงการหยุดชะงักของกระแสไฟฟ้าที่มีค่าใช้จ่ายสูงถึงประมาณ 740,000 ดอลลาร์สหรัฐในแต่ละชั่วโมง นอกจากนี้ แนวทางนี้ยังช่วยส่งเสริมการนำแหล่งพลังงานหมุนเวียนมาใช้มากขึ้น ซึ่งหลายฝ่ายในอุตสาหกรรมมองว่าเป็นสิ่งสำคัญต่อความพยายามด้านความยั่งยืนในอนาคต

การสร้างรายได้ผ่านโปรแกรมการตอบสนองตามความต้องการโดยอัตโนมัติ

แพลตฟอร์มการตอบสนองต่อความต้องการโดยอัตโนมัติ (ADR) ช่วยให้ธุรกิจสามารถหารายได้ 100–200 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลวัตต์ต่อปี โดยการลดโหลดลงชั่วคราวในช่วงที่ระบบกริดเกิดความเครียด ระบบซึ่งรองรับ OpenADR เช่น ที่ใช้ในโรงงานผลิตรถยนต์ในภูมิภาคมิดเวสต์ที่มีแบตเตอรี่ขนาด 2 เมกะวัตต์-ชั่วโมง สามารถสร้างรายได้ถึง 58,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อไตรมาสผ่านตลาดระดับภูมิภาค เช่น โปรแกรมการตอบสนองต่อการลดโหลดฉุกเฉินของ PJM

การวิเคราะห์แนวโน้ม: การเติบโตของโครงการที่ได้รับการสนับสนุนจากหน่วยงานไฟฟ้าในอเมริกาเหนือ

การเติบโตของแรงจูงใจด้านการสนับสนุนการจัดเก็บพลังงานจากหน่วยงานที่ให้บริการมีความรุนแรงอย่างมาก โดยเพิ่มขึ้นประมาณ 217 เปอร์เซ็นต์ ตั้งแต่ปี 2020 ในรัฐต่างๆ ของสหรัฐอเมริกาและจังหวัดของแคนาดาเกือบสามสิบแห่ง ตัวอย่างเช่น โปรแกรม Self Generation Incentive Program (SGIP) ของแคลิฟอร์เนีย หรือโครงการของ NYSERDA ในนิวยอร์ก ซึ่งขณะนี้จัดสรรงบประมาณประมาณ 30% โดยเฉพาะสำหรับโซลูชันการจัดเก็บเชิงพาณิชย์ที่ผสานรวมกับโครงข่ายไฟฟ้า นอกจากนี้ยังมี FERC Order 2222 ที่ผลักดันสิ่งต่างๆ ไปข้างหน้า โดยกำหนดให้มีการจ่ายเงินอย่างเป็นธรรมสำหรับทรัพยากรพลังงานแบบกระจายทุกประเภท มองไปข้างหน้า ผู้เชี่ยวชาญคาดการณ์ว่าเราจะเห็นศักยภาพการตอบสนองต่อความต้องการ (demand response) จากการจัดเก็บพลังงานมากกว่า 47 กิกะวัตต์ภายในปี 2028 การคาดการณ์นี้สมเหตุสมผลเมื่อพิจารณาถึงโมเดลการกำหนดราคาแบบไดนามิก และระบบการจัดการพลังงานบนคลาวด์ขั้นสูงที่ยังคงได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นในตลาด

คำถามที่พบบ่อย

ค่าใช้จ่ายตามความต้องการ (demand charges) คืออะไร?

ค่าใช้จ่ายตามความต้องการ (Demand charges) คือ ค่าธรรมเนียมในใบแจ้งหนี้ไฟฟ้าสำหรับภาคธุรกิจที่คำนวณจากปริมาณการใช้พลังงานสูงสุดจากระบบกริดในช่วงใดช่วงหนึ่งที่ยาว 15 นาทีในแต่ละเดือน

ระบบกักเก็บพลังงานสามารถช่วยลดค่าใช้จ่ายตามความต้องการได้อย่างไร

ระบบกักเก็บพลังงานจะปล่อยพลังงานที่เก็บไว้ในช่วงเวลาที่มีการใช้พลังงานสูง ซึ่งช่วยลดปริมาณการใช้ไฟฟ้าจากระบบกริด และทำให้ค่าใช้จ่ายตามความต้องการลดลงได้สูงสุดถึง 60%

อัตราค่าไฟฟ้าตามช่วงเวลาการใช้งาน (Time-of-Use: TOU) คืออะไร

อัตราค่าไฟฟ้าตามช่วงเวลาการใช้งานจะมีการเรียกเก็บค่าไฟฟ้าในอัตราที่สูงขึ้นในช่วงเวลาที่มีการใช้พลังงานสูง โดยทั่วไปอยู่ระหว่างเวลา 16.00 น. ถึง 21.00 น. ซึ่งช่วยให้ธุรกิจสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายได้โดยการเปลี่ยนเวลาการใช้งานไปเป็นช่วงนอกเวลาเร่งด่วน

สถานประกอบการเชิงพาณิชย์ได้รับประโยชน์อย่างไรจากการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับระบบกักเก็บพลังงาน

สถานประกอบการสามารถเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกินที่ผลิตได้ในช่วงที่มีการใช้พลังงานต่ำ และนำกลับมาใช้ในภายหลัง ซึ่งช่วยเพิ่มการใช้พลังงานเองและลดการพึ่งพาไฟฟ้าจากระบบกริด