เนื่องจากพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมมีสัดส่วนการผลิตไฟฟ้าของโลกเพิ่มขึ้น ระบบไฟฟ้าจึงสูญเสียเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบหมุนขนาดใหญ่ที่เคยทำหน้าที่กำหนดความถี่และแรงดันไฟฟ้าของกริด ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ (BESS) จึงถูกคาดหวังมากขึ้นเรื่อยๆ ว่าจะเข้ามาเติมเต็มช่องว่างนี้ และเทคโนโลยีที่ทำให้เป็นไปได้ — การควบคุมแบบกริดฟอร์มมิ่ง — กำลังเปลี่ยนจากคุณสมบัติเฉพาะกลุ่มไปสู่ข้อกำหนดหลัก สำหรับผู้ซื้อ B2B, EPC และผู้พัฒนาโครงการระหว่างประเทศ การทำความเข้าใจว่าทำไมกริดฟอร์มมิ่งจึงมีความสำคัญ จึงเป็นส่วนหนึ่งของการเลือกระบบกักเก็บพลังงานที่เหมาะสม
เทคโนโลยีแบบกริดฟอร์มมิ่ง (GFM) อธิบายถึงความสามารถของแหล่งพลังงานที่ใช้ อินเวอร์เตอร์ ในการสร้างและควบคุมแรงดันไฟฟ้าและความถี่ของกริดอย่างแข็งขัน แทนที่จะเพียงแค่ทำตามสัญญาณที่สร้างขึ้นจากที่อื่นในเครือข่าย อินเวอร์เตอร์แบบกริดฟอร์มมิ่งทำงานคล้ายกับแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าที่ควบคุมได้: สามารถกำหนดรูปคลื่นแรงดันไฟฟ้า และผ่านซอฟต์แวร์ควบคุม สามารถให้การตอบสนองต่อความเฉื่อยและความถี่ที่รวดเร็ว นี่เป็นการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานจากพฤติกรรมของอินเวอร์เตอร์แบบดั้งเดิม และทำให้ BESS เข้าใกล้บทบาทที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสเคยมีมาในอดีต
อินเวอร์เตอร์ส่วนใหญ่ที่ใช้งานในปัจจุบันเป็นแบบกริดฟอลโลว์อิ้ง อินเวอร์เตอร์เหล่านี้จะวัดแรงดันไฟฟ้าและความถี่ของกริดที่มีอยู่ และฉีดกระแสไฟฟ้าที่อยู่ในเฟสเดียวกัน — วิธีการนี้ใช้ได้ดีกับกริดที่ใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสเป็นหลัก ในทางตรงกันข้าม อินเวอร์เตอร์แบบกริดฟอร์มมิ่งจะสร้างการอ้างอิงแรงดันไฟฟ้าของตนเอง และสามารถทำงานได้แม้ในกรณีที่ไม่มีการอ้างอิงภายนอก ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญในกริดที่อ่อนแอ ระบบที่แยกออกจากกริด และสำหรับการสตาร์ทระบบเมื่อไม่มีไฟฟ้า
| ลักษณะ | กริดฟอลโลว์อิ้ง | กริดฟอร์มมิ่ง |
|---|---|---|
| การอ้างอิง | ทำตามแรงดันไฟฟ้าและความถี่ของกริดที่มีอยู่ | สร้างการอ้างอิงแรงดันไฟฟ้า/ความถี่ของตนเอง |
| พฤติกรรม | แหล่งกำเนิดกระแส | แหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้า |
| การมีส่วนร่วมของความเฉื่อย | จำกัด | สามารถให้ความเฉื่อยสังเคราะห์ |
| สตาร์ทระบบเมื่อไม่มีไฟฟ้า | โดยทั่วไปไม่สามารถใช้ได้ | เป็นไปได้ |
| เหมาะสมที่สุดสำหรับ | กริดที่แข็งแรงและแบบดั้งเดิม | กริดที่อ่อนแอและระบบพลังงานหมุนเวียนสูง |
พลังงานแสงอาทิตย์แบบ PV และพลังงานลมไม่ได้ให้ความเฉื่อยทางกายภาพเหมือนกับกังหันที่หมุนหนัก เมื่อโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนถูกปลดระวาง ระบบจะมีความต้านทานต่อการรบกวนความถี่และแรงดันไฟฟ้าตามธรรมชาติน้อยลง สิ่งนี้อาจปรากฏเป็นการเปลี่ยนแปลงความถี่ที่เร็วขึ้น การสนับสนุนแรงดันไฟฟ้าที่อ่อนแอลง และความเสี่ยงต่อความไม่เสถียรที่สูงขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่มีการใช้พลังงานหมุนเวียนในระดับสูง ความสามารถแบบกริดฟอร์มมิ่งเป็นหนึ่งในเครื่องมือที่สามารถฟื้นฟูความแข็งแกร่งของระบบที่ขาดหายไปบางส่วน
BESS แบบกริดฟอร์มมิ่งสามารถให้มากกว่าการย้ายพลังงานได้ ขึ้นอยู่กับการออกแบบระบบและรหัสกริดที่เกี่ยวข้อง ความสามารถอาจรวมถึงความเฉื่อยสังเคราะห์ การตอบสนองต่อความถี่ที่รวดเร็ว การสนับสนุนแรงดันไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟ การหน่วงการสั่น การทำงานแบบแยกส่วน และการสตาร์ทระบบเมื่อไม่มีไฟฟ้า ฟังก์ชันเหล่านี้ร่วมกันเปลี่ยนสินทรัพย์แบตเตอรี่จากที่เก็บพลังงานธรรมดาไปเป็นโครงสร้างพื้นฐานกริดที่ช่วยสนับสนุนเครือข่ายเอง
หน่วยงานกำกับดูแลและผู้ดำเนินการระบบเริ่มกำหนดความคาดหวังเหล่านี้ให้เป็นทางการ ในอินเดีย หน่วยงานการไฟฟ้าส่วนกลาง (CEA) ได้ออกคำขอเมื่อวันที่ 3 กุมภาพันธ์ 2569 ถึงผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์แบบกริดฟอร์มมิ่งทั้งหมด โดยขอให้พวกเขาแบ่งปันรายละเอียดเกี่ยวกับกำลังการผลิตของตน รองผู้อำนวยการ CEA, Veepin Kumar เขียนว่าสัดส่วนที่เพิ่มขึ้นของพลังงานแสงอาทิตย์และลม "จำเป็นต้องมีการติดตั้งอินเวอร์เตอร์แบบกริดฟอร์มมิ่งเพื่อให้กริดไฟฟ้ามีความเสถียรและเชื่อถือได้" และขอข้อมูลเกี่ยวกับขนาดอินเวอร์เตอร์ตั้งแต่ 10 กิโลวัตต์ ถึง 1 เมกะวัตต์ขึ้นไป พร้อมด้วยต้นทุนการผลิตโดยประมาณในอินเดีย (Energy-Storage.News, 20 กุมภาพันธ์ 2569)
ในเยอรมนี ผู้ดำเนินการระบบส่งกำลังทั้งสี่ราย — 50Hertz, Amprion, TenneT และ TransnetBW — ได้เริ่มจัดซื้อบริการความเฉื่อยเมื่อวันที่ 22 มกราคม 2569 ภายใต้แบบจำลองราคาคงที่ตามเมกะวัตต์ โดยมีระยะเวลาสัญญาแรกถึงเดือนมกราคม 2571 BESS แบบกริดฟอร์มมิ่งเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่คาดว่าจะให้บริการ "สำรองทันที" นี้ ช่วยรักษาความถี่ให้อยู่ในแถบ 0.2 เฮิรตซ์ รอบ 50 เฮิรตซ์ (Energy-Storage.News, 27 มกราคม 2569)
การพัฒนาเหล่านี้เป็นนโยบายระดับชาติและสัญญาณตลาดมากกว่ามาตรฐานสากลที่เป็นหนึ่งเดียว และข้อกำหนดจะแตกต่างกันไปในแต่ละตลาด อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงทิศทางการเดินทาง: ความสามารถแบบกริดฟอร์มมิ่งกำลังเปลี่ยนจากคุณสมบัติเสริมไปเป็นรายการข้อกำหนด
เนื่องจาก "กริดฟอร์มมิ่ง" อาจมีความหมายแตกต่างกันในเอกสารข้อมูลที่แตกต่างกัน ผู้ซื้อควรมองให้ไกลกว่าป้ายกำกับ การตรวจสอบภาคปฏิบัติรวมถึง:
ความสามารถของเอกสารข้อมูลและประสิทธิภาพที่พร้อมสำหรับโครงการไม่เหมือนกัน ดังที่ซัพพลายเออร์ด้านเพาเวอร์อิเล็กทรอนิกส์รายหนึ่งระบุในบทความทางเทคนิคปี 2569 PCS อาจแสดงรายการการควบคุมแบบกริดฟอร์มมิ่ง ในขณะที่โครงการจริงยังต้องผ่านการศึกษาเกี่ยวกับกริดและแสดงพฤติกรรมที่คาดหวังในสถานที่ (Energy-Storage.News, 16 กันยายน 2569)
นักวิเคราะห์ปัจจุบันจัดให้กริดฟอร์มมิ่งเป็นหนึ่งในแนวโน้มการกักเก็บพลังงานที่โดดเด่นในปี 2569 การคาดการณ์การกักเก็บพลังงานปี 2569 ของ Wood Mackenzie ระบุว่ากริดฟอร์มมิ่ง ควบคู่ไปกับระบบไฮบริดและเคมีภัณฑ์ทางเลือก เป็นพื้นที่ที่น่าจับตามอง (Energy-Storage.News, 27 มกราคม 2569) เมื่อตลาดต่างๆ นำกฎการจัดซื้อและการเชื่อมต่อที่เน้นความเสถียรมาใช้มากขึ้น ความสามารถแบบกริดฟอร์มมิ่งมีแนวโน้มที่จะส่งผลต่อทั้งความสามารถในการจัดหาเงินทุนและมูลค่าสินทรัพย์ระยะยาว ซัพพลายเออร์เช่น TIANON กำลังวางตำแหน่งตนเองในการเปลี่ยนแปลงนี้โดยนำเสนอโซลูชันพลังงานใหม่และการกักเก็บพลังงานที่ออกแบบมาเพื่อให้ทันกับข้อกำหนดของกริดที่เปลี่ยนแปลงไป
เทคโนโลยีแบบกริดฟอร์มมิ่งมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากกริดที่อุดมด้วยพลังงานหมุนเวียนต้องการบริการที่อินเวอร์เตอร์แบบดั้งเดิมไม่สามารถให้ได้ง่าย สำหรับผู้ซื้อ B2B ข้อสรุปเชิงปฏิบัติคือการปฏิบัติต่อความสามารถแบบกริดฟอร์มมิ่งทั้งในฐานะการตัดสินใจทางเทคนิคและการค้า เพื่อตรวจสอบตามรหัสกริดท้องถิ่น และเพื่อเลือกพันธมิตรที่สามารถสนับสนุนวงจรโครงการทั้งหมด — ไม่ใช่แค่การจัดหาฮาร์ดแวร์
