จริงหรือที่ว่า “ต้นทุนค่าไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนของไทยกำลังจะเข้าสู่จุด Grid Parity”

ดร.ภิญโญ มีชำนะ

พลังงานไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ ประเทศเดนมาร์ก

ข่าวนักวิชาการซึ่งเป็นที่ปรึกษารัฐมนตรีพลังงานจะเสนอให้รัฐมนตรีทบทวนแผน PDP2018 โดยเพิ่มสัดส่วนกำลังการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนโดยเฉพาะพลังงานไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์เพิ่มจาก 30% เป็น 40% เมื่อสิ้นสุดแผนในปี 2580 เนื่องจากเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนได้มีการพัฒนาที่ดีขึ้นจนทำให้ต้นทุนถูกลง ความนิยมผลิตไฟฟ้าเองของคนไทยก็เพิ่มมากขึ้น ซึ่งจะมีส่วนทำให้ค่าไฟฟ้าจะปรับลดลงต่ำกว่าหน่วยละ 3.60 บาทได้ [1]

การที่ต้นทุนการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนสามารถผลิตด้วยต้นทุนการผลิตเท่ากับ 3.60 บาทซึ่งเป็นต้นทุนผลิตไฟฟ้าเฉลี่ยจากเชื้อเพลิงอื่นๆในระบบการผลิตไฟฟ้าจาก Grid ในขณะนี้นั้นย่อมแสดงว่าไทยเรากำลังทำให้ค่าไฟฟ้ามีราคาที่เรียกว่าเป็น Grid Parity ซึ่งหมายถึงจุดที่ต้นทุนการซื้อไฟฟ้าจากผู้จำหน่ายไฟฟ้าในระบบปกติจาก Grid มีต้นทุนเท่ากับไฟฟ้าที่ผลิตจากพลังงานหมุนเวียน

ดังนั้น Grid Parity พูดง่ายๆก็คือจุดที่ต้นทุนค่าไฟฟ้าที่เราซื้อจากการไฟฟ้าเท่ากับต้นทุนไฟฟ้าที่เราผลิตเองจากแผงโซลาร์หรือจากกังหันลมนั่นเอง ซึ่งในปัจจุบันมีหลายๆคนประโคมข่าวว่าการผลิตไฟฟ้าจากแผงโซลาร์หรือกังหันลมของไทยนั้นกำลังจะต่ำกว่า Grid Parity แล้ว

อ่านข่าวนี้ทำให้ผมไม่แน่ใจว่าในปัจจุบันมีประเทศใดในโลกที่เพิ่มสัดส่วนพลังงานหมุนเวียนในการผลิตไฟฟ้าสามารถให้ต่ำกว่า 3.60 บาทได้ เพราะในหลายๆประเทศที่เพิ่มสัดส่วนพลังงานหมุนเวียนในการผลิตไฟฟ้าอย่าว่าแต่ต้นทุนที่ไม่ลดเลย เอาแค่ว่าค่าไฟฟ้าไม่เพิ่มจากเดิมนี่ก็ยังไม่มีประเทศไหนในโลกนี้สามารถทำได้เลย นั่นคือ ยิ่งมีสัดส่วนพลังงานหมุนเวียนในการผลิตไฟฟ้าสูงขึ้น ค่าไฟฟ้าก็ยิ่งแพงขึ้น ยกตัวอย่างเช่น เยอรมนีและเดนมาร์กที่มีสัดส่วนพลังงานหมุนเวียนในการผลิตไฟฟ้าสูงมากจะมีค่าไฟฟ้าที่แพงมาก [2] [3] ดังนั้น หากประเทศไทยสามารถผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนได้จนถึงจุด Grid Parity จึงน่าจะเป็นข่าวดีของประเทศไทยมากเลยทีเดียว

แต่อย่างไรก็ตาม ในเรื่องต้นทุนการผลิตไฟฟ้านี้มักมีประเด็นที่เข้าใจไม่ตรงกันของ 2 ฝ่ายคือ ระหว่างฝ่ายนักเศรษฐศาสตร์และฝ่ายวิศวกร ซึ่งความเข้าใจที่ไม่ตรงกันนี้สามารถอธิบายได้ ดังนี้

ในอดีตเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนนั้นพบว่ามีต้นทุนการผลิตที่สูงมาก กล่าวคือ เมื่อตอนเริ่มแรกของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์และลมนั้น เทคโนโลยีนี้ถูกนำมาใช้ในพื้นที่ห่างไกลที่สายส่งไฟฟ้าในการผลิตไฟฟ้าจาก Grid หรือระบบไฟฟ้าปกติยังเข้าไปไม่ถึง คือเป็นลักษณะที่ไม่ได้เชื่อมโยงกับ Grid คือเป็นแบบ stand alone กล่าวคือ พอตอนกลางวันมีแสงอาทิตย์ก็ใช้ไฟฟ้าที่ผลิตจากแผงโซล่าร์หรือพอมีลมพัดก็ใช้ไฟฟ้าจากกังหันลม คือสามารถผลิตไฟฟ้าใช้ได้เองโดยตรง ไม่เกี่ยวข้องกับไฟฟ้าจาก Grid

แต่เนื่องจากการใช้ไฟฟ้าของคนทั่วไปนั้นย่อมต้องการให้ไฟฟ้ามีเพียงพอตลอด 24 ชั่วโมงใน 1 วัน ดังนั้น การออกแบบแผงโซล่าร์หรือกังหันลมจึงจะต้องออกแบบให้ระบบการผลิตและกักเก็บไฟฟ้าให้เหมาะสม กล่าวคือ ระบบการผลิตไฟฟ้าจะต้องสามารถผลิตไฟฟ้าในส่วนที่ใช้โดยตรงให้เพียงพอกับความต้องการในขณะนั้น และในส่วนที่จะต้องสามารถกักเก็บไฟฟ้าส่วนเกิน (ที่เหลือจากความต้องการในขณะนั้น) มาสำรองเก็บเอาไว้ในแบตเตอรี่เพียงพอที่จะป้อนไฟฟ้าในตอนที่ไม่สามารถผลิตไฟฟ้าได้ (เช่นในตอนกลางคืนที่ไม่มีแสงอาทิตย์ผลิตไฟฟ้า หรือตอนที่ไม่มีลมผลิตไฟฟ้า) ทั้งนี้ก็เพื่อสามารถป้อนไฟฟ้าไฟฟ้าให้เพียงพอตอบสนองความต้องการใช้ไฟฟ้าของคนทั่วไปให้ได้ตลอด 24 ชั่วโมงใน 1 วัน

การทำเช่นนี้จะทำให้ต้นทุนค่าไฟฟ้าที่ผลิตได้ด้วยวิธีนี้แพงมากเมื่อเปรียบเทียบกับการที่จะต้องซื้อไฟฟ้าจาก Grid โดยตรง เพราะค่าติดตั้งแบตเตอรี่แบบเดิมมีราคาแพงมาก และลักษณะการกักเก็บไฟฟ้าของแบตเตอรี่แบบเดิมนั้นทำให้อายุของแบตเตอรี่สั้นลงมาก จนต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่บ่อยๆ ซึ่งนั่นเป็นสาเหตุที่ทำให้ค่าไฟฟ้าที่ผลิตได้ต่อหน่วยมีต้นทุนที่แพงมาก (คิดเฉพาะต้นทุนค่าติดตั้งแบตเตอรี่ ยังไม่นับรวมกับต้นทุนค่าติดตั้งแผงโซล่าร์หรือกังหันลม)

แม้ว่าต่อมาเทคโนโลยีได้พัฒนาให้ดียิ่งขึ้นจนสามารถนำเอาแบตเตอรี่ลิเทียมที่มีอายุนานขึ้นและมีราคาถูกลงมาใช้แทน แต่ก็ยังไม่สามารถลดต้นทุนลงมาแข่งขันกับไฟฟ้าที่ผลิตจาก Grid ได้ การผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานหมุนเวียนในลักษณะเช่นนี้ในทางเทคนิคเราเรียกว่าเป็นการผลิตและใช้ไฟฟ้าในระบบ “Off-Grid” คือไม่เกี่ยวข้องกับระบบการผลิตไฟฟ้าของ Grid และจะไม่รบกวนระบบการผลิตไฟฟ้าจาก Grid ปกติ เพราะเป็นการผลิตไฟฟ้าแบบ stand alone นอกระบบ Grid

ต่อมาได้มีผู้คิดว่าถ้าหากสามารถผลิตไฟฟ้าจากแผงโซล่าร์และกังหันลมโดยไม่ต้องติดตั้งแบตเตอรี่ (ที่จะต้องเอามากักเก็บพลังงานไฟฟ้าส่วนเกินที่ผลิตได้ในตอนกลางวันหรือตอนมีลมพัด เพื่อนำมาใช้ในตอนที่ไม่มีแสงอาทิตย์และลม) แต่เอาภาระที่ไม่ต้องลงทุนติดตั้งแบตเตอรี่นี้เอาไปฝากไว้กับระบบการผลิตไฟฟ้าจาก Grid จึงได้คิดค้นและพัฒนาเทคโนโลยีที่ว่านี้ขึ้นมา จนสามารถลดต้นทุนการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนด้วยเทคโนโลยีใหม่ (ที่ไม่ต้องลงทุนติดตั้งแบตเตอรี่ โดยลงทุนเฉพาะการติดตั้งแผงโซล่าร์หรือกังหันลม และระบบควบคุมไฟฟ้าเท่านั้น)

ผู้ที่ใช้เทคโนโลยีเช่นนี้จะได้ประโยชน์ 2 ประการ ประการแรกคือไม่ต้องมีภาระลงทุนติดตั้งแบตเตอรี่ (ที่มีราคาแพงมาก) โดยเมื่อตอนที่ไม่มีแสงแดดและลมพัดก็นำเอาไฟฟ้าจาก Grid มาใช้ได้ (เทคโนโลยีเดิมต้องนำไฟฟ้ามาจากแบตเตอรี่ที่ทำหน้าที่สำรองไฟฟ้าป้อนเข้าระบบ) ส่วนประการที่สองคือ ช่วงกลางวันที่มีแดดจ้า หรือตอนที่มีลมพัดดีซึ่งสามารถผลิตไฟฟ้าได้มากจนเกินความต้องการในขณะนั้น ก็สามารถนำเอาไฟฟ้าที่ส่วนเกินที่ว่านี้จ่ายกลับเข้าไปขายใน Grid หรือระบบไฟฟ้าปกติ โดยผ่านสมาร์ทมิเตอร์ (Smart Meter) ที่สามารถหมุนกลับทางได้ เราเรียกระบบนี้ว่า Net Metering ซึ่งการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนด้วยวิธีนี้ผู้ใช้ไฟฟ้าจะประหยัดค่าไฟฟ้าลงไปจากเดิมที่ใช้ไฟฟ้าโดยตรงจาก Grid เพราะเมื่อติดตั้งแผงโซล่าร์หรือกังหันลมก็สามารถผลิตไฟฟ้าใช้เองจากพลังงานแสงอาทิตย์หรือลมได้

ในขณะเดียวกัน หากมีแสงอาทิตย์จ้าและลมพัดดีจนสามารถผลิตไฟฟ้าจนเหลือจากความต้องการในขณะนั้นระบบผลิตไฟฟ้านี้นี้ก็สามารถส่งไฟฟ้ากลับเข้าไปขายให้แก่ระบบ Grid ได้ แต่พอระบบผลิตไฟฟ้าไม่พอหรือผลิตไฟฟ้าไม่ได้ (เนื่องจากแสงอาทิตย์ไม่จ้าพอหรือไม่มีแสงอาทิตย์ หรือไม่มีลมพัด) ระบบก็ยังสามารถเรียกไฟฟ้าจาก Grid มาใช้ในขณะหนึ่งขณะใดได้ตามความต้องการ ไม่ต้องพะวงว่าจะไม่มีไฟฟ้าใช้ เพราะไฟฟ้าจาก Grid สามารถเรียกใช้มากขึ้น หรือใช้น้อยลง หรือกระทั่งหยุดใช้ก็ได้ (โดยสนองตอบต่อตามความต้องการของผู้ใช้ได้รวดเร็วและแน่นอน) จนทำให้ผู้ติดตั้งแผงโซล่าร์หรือกังหันลมสามารถใช้ไฟฟ้าได้ตลอด 24 ชั่วโมงใน 1 วันได้อย่างไม่มีปัญหา

และเมื่อทำการหักลบกลบหนี้การใช้และผลิตไฟฟ้าผ่านระบบ Net Metering แล้ว ผู้ผลิตไฟฟ้าด้วยวิธีนี้จะประหยัดค่าไฟฟ้าลงไปเนื่องจากผลิตได้เองส่วนหนึ่ง เพราะหลังการติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้านี้แล้วผู้ใช้ไฟฟ้าจะผลิตไฟฟ้าใช้เองได้ส่วนหนึ่ง ทำให้ระบบดึงไฟฟ้ามาจาก Grid น้อยลง

นอกจากนั้นแล้วยังมีรายได้ส่วนหนึ่งจากการขายไฟฟ้าส่วนเกินเข้า Grid จนทำให้เกิดการประหยัดอย่างชัดเจน การผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานหมุนเวียนในลักษณะเช่นนี้ในทางเทคนิคเราเรียกว่าเป็นการผลิตและใช้ไฟฟ้าในระบบ “On-Grid” คือจะเกี่ยวข้องกับระบบการผลิตไฟฟ้าของ Grid ปกติ จึงเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนด้วยวิธีนี้ไปรบกวนระบบการผลิตไฟฟ้าปกติของ Grid ได้ เพราะการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนยังต้องพึ่งพาธรรมชาติ กล่าวคือการผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์และลมนั้นเราไม่สามารถควบคุมให้ผลิตไฟฟ้าได้อย่างสม่ำเสมอเป็นเวลาที่แน่นอนตามกำหนดได้ เพราะแสงอาทิตย์จะมีมากหรือน้อย หรือลมจะพัดมากหรือน้อยเราไม่สามารถกำหนดได้ซึ่งในทางเทคนิคเราเรียกว่ามันเกิดความผันผวน “intermittency” เข้ามาในระบบการผลิตไฟฟ้าของ Grid ปกติ

หากพลังงานหมุนเวียนเข้ามามีบทบาทในการผลิตไฟฟ้าของ Grid โดยมีสัดส่วนที่ไม่มากนักก็ไม่ค่อยจะมีผลต่อระบบการผลิตไฟฟ้าของ Grid เพราะระบบการผลิตไฟฟ้าของ Grid มักมีขนาดใหญ่พอที่จะสามารถรองรับการผันผวนของพลังงานหมุนเวียนที่ป้อนเข้ามาสู่ระบบได้ เนื่องจากระบบมีกําลังไฟฟ้าสํารองที่เรียกว่า “Spinning Reserve” ที่สามารถรับมือกับ “intermittency” ของพลังงานหมุนเวียนได้

แต่หากสัดส่วนของพลังงานหมุนเวียนเข้ามาในระบบการผลิตไฟฟ้าของ Grid มากขึ้นก็จะเกิดความไม่เสถียร หรือ “instability” ขึ้นใน Grid ได้ ดังที่ได้เกิดขึ้นในประเทศที่ใช้พลังงานหมุนเวียนในสัดส่วนที่สูง เช่น เยอรมนี และเดนมาร์ก ซึ่งต้องลงทุนอย่างมากมายในเรื่องเทคนิควิศวกรรมและเทคโนโลยีที่ซับซ้อนและมีราคาแพงเพื่อนำมาแก้ปัญหาความไม่เสถียรในระบบการผลิตไฟฟ้านี้ จนทำให้ค่าไฟฟ้าเฉลี่ยของเยอรมนีและเดนมาร์กสูงขึ้นถึง 10-12 บาทต่อหน่วยเลยทีเดียว ในขณะที่ค่าไฟฟ้าเฉลี่ยของไทยอยู่ที่ 3.60 บาทเท่านั้น

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเยอรมนีและเดนมาร์กอยู่ในกลุ่มสหภาพยุโรปที่มีการผลิตไฟฟ้าเชื่อมโยงกันเป็นเครือข่ายไฟฟ้า European Power Grid ที่มั่นคงแข็งแรงจึงสามารถค้ำจุนระบบไฟฟ้าของทั้ง 2 ประเทศนั้นไม่ให้ปัญหาความไม่เสถียรของการผลิตไฟฟ้ารุนแรงบานปลายและไม่กลายเป็นปัญหาความไม่มั่นคงหรือ “insecurity” ของระบบไฟฟ้าของทั้ง 2 ประเทศ

ผิดกับสิ่งที่ได้เกิดขึ้นในกรณีของออสเตรเลียที่มีนโยบายเพิ่มสัดส่วนพลังงานหมุนเวียนมากเสียจนเกิดความไม่เสถียรของระบบการผลิตไฟฟ้าเนื่องจากระบบเครือข่ายไฟฟ้า (Grid Network) ของออสเตรเลียที่ยังไม่มั่นคงและแข็งแรงพอ จนปัญหาความไม่เสถียรของระบบไฟฟ้าของออสเตรเลียเป็นสาเหตุบานปลาย จนกลายเป็นปัญหาความไม่มั่นคงในระบบการผลิตไฟฟ้าของออสเตรเลียในที่สุด เพราะได้เกิดปัญหาไฟฟ้าดับเป็นบริเวณกว้าง (Blackouts) หลายๆครั้ง ในรอบ 2-3 ปีที่ผ่านมา ทั้งในรัฐออสเตรเลียใต้และรัฐวิคตอเรีย จนกระทั่งเกิดความเสี่ยงที่จะเกิด Blackouts ในรัฐอื่นๆของออสเตรเลียตามมา [4] [5] [6]

จากการที่ได้อธิบายทางเศรษฐศาสตร์และวิศวกรรมในการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนข้างต้น สามารถกล่าวได้ว่าการคิดต้นทุนการผลิตไฟฟ้าจากพลังหมุนเวียนของไทยในขณะนี้ที่บอกว่าเข้าใกล้จุดที่เรียกว่า Grid Parity มีแนวโน้มว่าน่าจะเป็นการเข้าใจผิดของการคำนวณต้นทุนการผลิตที่แท้จริง โดยหลายๆคนเข้าใจว่าต้นทุนการผลิตไฟฟ้านั้นคิดเฉพาะแต่ในฝ่ายผู้ลงทุนที่ติดตั้งเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าหมุนเวียนแบบ “On-Grid” เท่านั้น เพราะทางฝ่ายของผู้ลงทุนน่าจะลดค่าไฟฟ้าได้ โดยดูจากการที่ฝ่ายผู้ลงทุนสามารถผลิตไฟฟ้าได้เอง แถมในบางขณะยังสามารถผลิตไฟฟ้าเกินความต้องการในบางช่วงเวลา โดยสามารถขายไฟฟ้าส่วนเกินนี้กลับเข้าสู่ระบบ Grid ได้ ประกอบกับต้นทุนการติดตั้งแผงโซล่าร์ที่มีราคาถูกลงเรื่อยๆนั้น น่าจะทำให้การผลิตไฟฟ้าของฝั่งผู้ลงทุนมีต้นทุนรวมลดลง จนน่าที่จะเข้าใกล้จุด Grid Parity

แต่อย่างไรก็ตามการที่ฝ่ายผู้ลงทุนผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนแบบ “On-Grid” ไม่ต้องมีภาระที่จะต้องลงทุนติดตั้งแบตเตอรี่ (ที่แต่เดิมในระบบ Off-Grid จะต้องมีภาระการลงทุนนี้) โดยฝ่ายผู้ลงทุนได้ยกภาระนี้ไปให้แก่ฝ่ายที่เป็นเจ้าของระบบการผลิตไฟฟ้าของ Grid แทน และเมื่อมีผู้ผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนในระบบมากขึ้นก็จะนำไปสู่ปัญหาความไม่เสถียรในระบบการผลิตไฟฟ้าของ Grid ซึ่งฝ่ายนี้ต้องมารับภาระการแก้ปัญหานี้แทนโดยต้องลงทุนในด้านเทคโนโลยีที่ซับซ้อนและมีราคาแพงเพื่อจะแก้ปัญหาความไม่เสถียรนี้ จนทำให้เกิดต้นทุนการแก้ปัญหานี้แพงขึ้นมากในฝ่ายผู้ผลิตไฟฟ้าในระบบ Grid ดังนั้น การคิดต้นทุนการผลิตไฟฟ้าของไทยว่ากำลังจะใกล้ถึงจุด Grid Parity หรือไม่นั้น เราต้องคิดต้นทุนรวมของการผลิตไฟฟ้าทั้งระบบ คือต้องคิดต้นทุนในฝ่ายที่ลงทุนผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน บวกกับต้นทุนของฝ่ายผู้ผลิตไฟฟ้าในระบบ Grid จะคิดแบบแยกส่วนไม่ได้

ในบทความตอนต่อๆไปจะอธิบายการคิดต้นทุนการผลิตไฟฟ้าของระบบการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน และปัญหาทางเทคนิคที่เกิดขึ้นจากการเพิ่มสัดส่วนไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนที่มากขึ้น เป็นตัวอย่างที่เกิดขึ้นในต่างประเทศ เพื่อดูเป็นแนวทางว่าไทยเรากำลังใกล้ถึงจุด Grid Parity แล้วหรือยัง?

อ้างอิง

[1] ข่าว: นักวิชาการหนุนเพิ่มพลังงานทดแทน 4%, สำนักนโยบายและแผนพลังงาน, กระทรวงพลังงาน, 5 สิงหาคม 2562.

[2] The Cost of Wind and Solar Intermitten by Earl J. Ritchie, Lecturer, Department of Construction Management, University of Houston, January 24,2017.

[3] Electricity Prices in Europe, 2017.

[4] Record heat blackouts: Tens of thousands without power across South Australia and Victoria by Rory McClaren, 9 News, January 25, 2019.

[5] More Blackouts in South Australia- Where’s Elon Musk? by Paul Homewood, NOT A LOT OF PEOPLE KNOW THAT, January 29, 2019.

[6] Why South Australia’s blackouts are a problem for us all. by Charisma Chang, News Corp Australia, February 10, 2017.