การจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยแบตเตอรี่ช่วยประหยัดค่าไฟฟ้าได้อย่างไร

การซื้อขายตามช่วงเวลาการใช้งาน: การเก็บพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับช่วงเวลาที่อัตราค่าไฟสูง

กลยุทธ์การซื้อขายพลังงาน: การเปลี่ยนช่วงเวลาผลิตพลังงานแสงอาทิตย์จากชั่วโมงที่มีมูลค่าน้อยไปเป็นชั่วโมงที่มีมูลค่าสูง

แนวคิดเรื่องการเก็งกำไรตามช่วงเวลาใช้งาน (TOU) ทำให้การติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์มีความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจมากขึ้น โดยการบันทึกพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกินที่ผลิตได้ในช่วงกลางวันลงในแบตเตอรี่ แล้วนำมาใช้ในเวลาต่อมาเมื่อราคาไฟฟ้าเพิ่มสูงขึ้นในช่วงเย็น โดยปกติระหว่างเวลา 16.00 ถึง 21.00 น. แผงโซลาร์เซลล์ส่วนใหญ่จะผลิตไฟฟ้าได้สูงสุดตรงกับช่วงเวลาที่อัตราค่าไฟฟ้า TOU ต่ำที่สุด บางครั้งอาจมีราคาเพียงครึ่งถึงสามในสี่ของค่าไฟฟ้าในช่วงพีคหลังเที่ยง เช่น ในพื้นที่อย่างแคลิฟอร์เนีย เมื่อไม่มีแบตเตอรี่สำรอง พลังงานส่วนเกินในช่วงเวลากลางวันทั้งหมดจะถูกขายกลับเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้าในราคาต่ำมาก แต่หากมีระบบจัดเก็บพลังงานที่เหมาะสม ผู้บริโภคสามารถกักเก็บไฟฟ้าราคาถูกในช่วงกลางวันไว้ใช้เอง แทนที่จะต้องจ่ายเงินแพงๆ สำหรับไฟฟ้าจากโครงข่ายเมื่อราคาพุ่งสูงขึ้นถึงสองหรือสามเท่าของระดับปกติ แนวทางนี้ช่วยเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ที่อาจสูญเปล่าให้กลายเป็นการประหยัดค่าใช้จ่ายจริงในช่วงเวลาที่มีการใช้ไฟฟ้าสูง การศึกษาวิจัยชี้ให้เห็นว่า ผู้ที่ใช้ระบบโซลาร์ร่วมกับระบบจัดเก็บพลังงานสามารถลดค่าไฟฟ้าได้ประมาณ 10 ถึง 15 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับผู้ที่ติดตั้งแค่แผงโซลาร์เซลล์เพียงอย่างเดียว โดยพื้นฐานแล้ว แบตเตอรี่เหล่านี้ทำงานเหมือนเครื่องมือประหยัดเงินอัจฉริยะ ที่ย้ายการใช้พลังงานจากช่วงเวลาที่มีมูลค่าต่ำมาก ไปยังช่วงเวลาที่พลังงานทุกหน่วยมีความหมาย และยังช่วยลดการพึ่งพาโครงข่ายไฟฟ้าหลักอีกด้วย

การประหยัดค่าไฟฟ้าตามอัตราเวลาจริง: การปรับขึ้นค่าไฟช่วงเรียกสูงสุด 5.5% ของ PG&E และกลยุทธ์การหลีกเลี่ยง

เมื่อ Pacific Gas & Electric เพิ่มอัตราค่าไฟฟ้าช่วงพีคขึ้น 5.5% ในปี 2023 ทำให้การเก็บพลังงานเพื่อใช้ในช่วงเวลาที่เหมาะสม (TOU arbitrage) มีความน่าสนใจมากยิ่งขึ้นสำหรับผู้ที่อยู่ในพื้นที่ให้บริการของบริษัทนี้ โดยต้นทุนค่าไฟฟ้าช่วงพีคในฤดูร้อนขณะนี้สูงกว่า $0.45 ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง ขณะที่ช่วงนอกเวลาเร่งด่วนลดลงเหลือประมาณ $0.15 เจ้าของบ้านที่ติดตั้งแบตเตอรี่เก็บพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์สามารถประหยัดค่าใช้จ่ายได้โดยการปล่อยพลังงานที่เก็บไว้ระหว่างเวลา 16.00 น. ถึง 21.00 น. ทุกวัน การจัดการเวลานี้ช่วยให้พวกเขาหลีกเลี่ยงค่าไฟฟ้าราคาแพงที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่คนส่วนใหญ่เปิดเครื่องปรับอากาศและเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่นๆ หลังเลิกงาน จากตัวเลขจริง บ้านที่ติดตั้งระบบแบตเตอรี่ขนาด 10 kWh โดยทั่วไปสามารถลดการใช้ไฟฟ้าจากกริดได้ประมาณ 80 ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ในช่วงเวลาเร่งด่วน หากอาศัยอยู่ในบ้านขนาดมาตรฐาน 2,000 ตารางฟุต สิ่งนี้เทียบเท่ากับการประหยัดเงินได้ราว $220 ถึง $350 ต่อเดือนในช่วงฤดูร้อนเท่านั้น ผลลัพธ์ทางการเงินนี้ค่อนข้างคุ้มค่าภายใต้แผนอัตราค่าไฟฟ้าปัจจุบันของ PG&E ซึ่งมีการเรียกเก็บค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมเหนือจากราคา TOU ปกติ เมื่อเจ้าของบ้านแทนที่พลังงานจากกริดที่มีราคาแพงด้วยพลังงานที่เก็บไว้เองในช่วงเวลาเร่งด่วนสูงสุด สิ่งที่ดูเหมือนการขึ้นค่าไฟอีกครั้งกลับกลายเป็นโอกาสทางการเงินที่พวกเขาสามารถได้ประโยชน์จากมันได้

เมื่อการเก็งกำไรล้มเหลว: อัตราการส่งไฟฟ้าเข้ากริดลดลงภายใต้ NEM 3

ระบบการวัดพลังงานสุทธิรุ่นใหม่ เวอร์ชัน 3.0 ที่แคลิฟอร์เนียเปิดตัวในปี 2023 ได้เปลี่ยนแปลงวิธีการเล่นเกมตามช่วงเวลาการใช้งานไปอย่างมาก เจ้าของระบบพลังงานแสงอาทิตย์เคยได้รับค่าตอบแทนประมาณ 30 เซนต์ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงสำหรับไฟฟ้าส่วนเกิน แต่ตอนนี้พวกเขาได้รับเพียงประมาณ 8 เซนต์ในช่วงเวลาเร่งด่วนที่มีค่าไฟแพง ซึ่งการลดลงของอัตราค่าตอบแทนในระดับนี้ทำให้กำไรจากการส่งไฟฟ้าส่วนเกินกลับเข้าสู่โครงข่ายแทบไม่มีเหลือเลย สิ่งที่หลงเหลืออยู่คืออะไร? ผู้คนจำเป็นต้องเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ของตนเองไว้ใช้เองหากต้องการประหยัดเงิน ตัวเลขทางเศรษฐศาสตร์เปลี่ยนไปเมื่อราคาที่เราได้รับจากการส่งออกพลังงานต่ำกว่าราคาที่เราต้องจ่ายในการซื้อไฟฟ้าในเวลากลางคืน ทันใดนั้น การเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ไว้ใช้ในภายหลังจึงกลายเป็นทางเลือกที่ฉลาดกว่าการพยายามขายไฟฟ้านั้นออกไป ภายใต้ระบบนี้ NEM 3 แบตเตอรี่สำหรับบ้านไม่ได้มีจุดประสงค์หลักเพื่อสร้างรายได้อีกต่อไป แต่เพื่อลดค่าใช้จ่ายแทน คนส่วนใหญ่จึงจำเป็นต้องติดตั้งระบบแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ขึ้น เพื่อให้สามารถรองรับความต้องการใช้ไฟฟ้าในช่วงเย็นได้ทั้งหมด เนื่องจากแม้แต่ปริมาณการส่งออกไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยในปัจจุบันก็ไม่ได้ให้ผลตอบแทนมากนัก

เพิ่มการใช้พลังงานเองให้สูงสุดเพื่อลดการพึ่งพาโครงข่ายไฟฟ้าและค่าใช้จ่ายรายเดือน

เพิ่มการใช้พลังงานเองจาก 30% เป็น 80% ด้วยแบตเตอรี่เก็บพลังงานแสงอาทิตย์

ระบบที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์โดยไม่มีการจัดเก็บพลังงานมักจะสามารถใช้พลังงานที่ผลิตได้เองเพียงประมาณ 25 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากผู้คนมักผลิตไฟฟ้าในช่วงเวลาที่ไม่ได้ใช้งานจริง เมื่อเจ้าของบ้านติดตั้งแบตเตอรี่สำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ พวกเขาสามารถกักเก็บพลังงานแสงแดดส่วนเกินในช่วงเวลากลางวันไว้ใช้ในตอนกลางคืนเมื่อความต้องการพลังงานสูงขึ้น ส่งผลให้อัตราการใช้พลังงานที่ผลิตได้เองเพิ่มขึ้นอย่างมาก อยู่ในช่วงระหว่าง 60 ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ ตามรายงานคู่มือการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ส่วนตัวที่เผยแพร่เมื่อปีที่แล้ว แล้วในทางปฏิบัตินั่นหมายความว่าอย่างไร ก็คือการพึ่งพาโครงข่ายไฟฟ้าลดลง โดยเฉพาะในช่วงเวลาเรียกเก็บค่าไฟฟ้าสูง เช่น ช่วงเวลา 16.00 น. ถึง 21.00 น. ซึ่งในบางพื้นที่เช่น แคลิฟอร์เนีย ค่าไฟฟ้าอาจสูงถึงเกือบ 0.5 ดอลลาร์ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง การศึกษาโดยนักเศรษฐศาสตร์ด้านพลังงานแสดงให้เห็นว่า ทุกๆ กิโลวัตต์ชั่วโมงที่บริโภคโดยตรงจากระบบของตนเอง มีมูลค่าสูงกว่าการขายพลังงานกลับเข้าสู่บริษัทไฟฟ้าผ่านระบบมาตรการรับซื้อพลังงานสุทธิ (net metering) ถึงสามถึงหกเท่า

กรณีศึกษา: เจ้าของบ้านในแคลิฟอร์เนียประหยัดได้ $1,240 ต่อปีด้วยระบบพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับระบบเก็บพลังงาน

คนหนึ่งที่อาศัยอยู่ในแคลิฟอร์เนียตอนเหนือพบว่าการใช้พลังงานในบ้านของเขาเพิ่มขึ้นจากประมาณ 35% เป็นเกือบ 82% เมื่อติดตั้งแบตเตอรี่เข้ากับแผงโซลาร์เซลล์ที่มีอยู่เดิม ขณะนี้พวกเขาก็พึ่งพากริดไฟฟ้าน้อยลงมาก โดยลดการพึ่งพาลงประมาณ 60% ซึ่งหมายความว่าไม่ต้องจ่ายค่าไฟตามอัตราเวลาใช้งาน (time-of-use) ในช่วงเวลาที่ราคาแพง หรือทนทุกข์ทรมานกับค่าไฟอัตราสูงสุดที่พุ่งสูงอีกต่อไป เมื่อเกิดคลื่นความร้อนครั้งใหญ่ในปี 2024 และ PG&E เริ่มเรียกเก็บค่าไฟฉุกเฉินที่เกือบครึ่งดอลลาร์ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง ครอบครัวนี้ได้รับไฟฟ้าถึง 89% จากระบบที่จัดเก็บพลังงานของตนเอง โดยรวมแล้วระบบทั้งหมดช่วยประหยัดเงินให้พวกเขาประมาณ $1,240 ต่อปีในปัจจุบัน ซึ่งสมเหตุสมผล เพราะแม้ว่ากฎ NEM 3.0 ฉบับใหม่จะให้เครดิตน้อยลงสำหรับพลังงานส่วนเกินที่ส่งกลับไปยังกริด แต่แบตเตอรี่ก็ยังคงคุ้มทุนภายในเวลาไม่ถึงเจ็ดปี

ลดค่าใช้จ่ายจากการเรียกเก็บตามยอดการใช้งานสูงสุดผ่านการจัดการการใช้พลังงานอย่างชาญฉลาด

พลังงานแสงอาทิตย์ที่เก็บไว้ใช้แทนไฟฟ้าจากกริดในช่วงเวลาเรียกเก็บค่าไฟสูง (เช่น 16.00-21.00 น.) ได้อย่างไร

ธุรกิจในภาคการค้าและอุตสาหกรรมต่างเผชิญกับค่าใช้จ่ายตามความต้องการสูงสุด (demand charges) ที่คำนวณจากปริมาณการใช้พลังงานไฟฟ้าสูงสุดในช่วง 15 นาที ตลอดแต่ละรอบบิลค่าไฟฟ้า แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ช่วยลดค่าใช้จ่ายเหล่านี้ได้โดยการปล่อยพลังงานที่เก็บไว้ในช่วงเวลาเรียกเก็บค่าไฟฟ้าสูง ซึ่งมักเกิดขึ้นระหว่างเวลา 16.00 ถึง 21.00 น. แทนที่จะดึงไฟฟ้าจากสายส่งโดยตรง ซึ่งมีราคาสูงกว่าช่วงเวลากลางคืนถึง 2 ถึง 5 เท่า เทคนิคที่เรียกว่า การตัดยอดความต้องการ (peak shaving) อาศัยระบบตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะเริ่มจ่ายพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ก่อนที่ความต้องการพลังงานของสถานประกอบการจะถึงระดับที่เป็นปัญหา โดยลดการพึ่งพาแหล่งพลังงานภายนอกโดยไม่รบกวนการทำงานประจำวัน ลูกค้าอุตสาหกรรมส่วนใหญ่พบว่าค่าธรรมเนียมความต้องการลดลงประมาณ 30 ถึง 70 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งโดยทั่วไปหมายถึงการประหยัดได้ตั้งแต่ 100 ถึง 500 ดอลลาร์สหรัฐต่อเดือน ต่อแต่ละกิโลวัตต์ที่สามารถหลีกเลี่ยงการใช้ในช่วงเวลาเรียกเก็บค่าไฟฟ้าสูง ยกตัวอย่างเช่น โรงงานที่มีความต้องการสูงสุดปกติ 1,000 กิโลวัตต์ การลดการใช้งานลง 30 เปอร์เซ็นต์ในช่วงเวลาที่มีค่าไฟฟ้าแพง จะช่วยประหยัดได้ประมาณ 5,600 ดอลลาร์สหรัฐต่อเดือน สิ่งที่ทำให้วิธีนี้แตกต่างจากวิธีการเปลี่ยนภาระโหลด (load shifting) แบบง่ายๆ ที่บังคับให้บริษัทต้องปรับเปลี่ยนตารางการผลิต คือ การตัดยอดความต้องการช่วยให้ทุกอย่างดำเนินไปอย่างราบรื่น ขณะเดียวกันก็ยังช่วยลดค่าไฟฟ้าได้อย่างมีนัยสำคัญ

ความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจของแบตเตอรี่เก็บพลังงานแสงอาทิตย์ภายใต้ NEM 3 และโครงสร้างอัตราค่าไฟฟ้าสมัยใหม่

เหตุใดเครดิตการส่งออกพลังงานที่ต่ำลงภายใต้ NEM 3 ทำให้การใช้พลังงานเองและการเก็บพลังงานมีความสำคัญต่อผลตอบแทนจากการลงทุน

ภายใต้ NEM 3.0 เครดิตจากการส่งไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์เข้าสู่โครงข่ายได้ลดลงอย่างมาก เหลือเพียงประมาณ 25% ของอัตราที่ผู้บริโภคจ่ายจริงในช่วงเวลาเร่งด่วน ซึ่งลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับอัตราเดิมแบบ 1:1 ที่เราเห็นใน NEM 2.0 สิ่งนี้หมายความว่าอย่างไร? โดยพื้นฐานแล้ว หมายความว่าการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์เพียงอย่างเดียวให้ผลตอบแทนทางการเงินที่ต่ำลง ซึ่งอาจทำให้เจ้าของบ้านต้องรอเกินกว่าหนึ่งทศวรรษกว่าการลงทุนจะคุ้มทุน นี่คือจุดที่ระบบโซลาร์พร้อมระบบกักเก็บพลังงาน (storage) เข้ามามีบทบาท ด้วยการติดตั้งแบตเตอรี่สำรอง ผู้ใช้งานสามารถใช้พลังงานที่ผลิตเองในช่วงที่ค่าไฟฟ้าสูงระหว่างประมาณ 16.00 น. ถึง 21.00 น. ได้ เนื่องจากราคามักจะสูงขึ้น 40% ถึง 60% เมื่อเทียบกับอัตราปกติในช่วงนอกเวลาเร่งด่วน ระบบที่รวมโซลาร์เข้ากับระบบกักเก็บพลังงานโดยทั่วไปยังสามารถทำให้ระยะเวลาคืนทุนอยู่ในช่วงที่เหมาะสมที่ 6 ถึง 8 ปี เพราะช่วยหลีกเลี่ยงการซื้อไฟฟ้าจากโครงข่ายในราคาแพง และชดเชยรายได้บางส่วนที่หายไปจากการลดลงของเครดิตการส่งไฟฟ้ากลับเข้าโครงข่าย และเมื่อมีการใช้แบบจำลองการกำหนดราคาที่เปลี่ยนแปลงตามเวลาเพิ่มขึ้น การวางแผนการใช้พลังงานอย่างชาญฉลาดผ่านโซลูชันการกักเก็บพลังงานสามารถช่วยประหยัดเงินให้ครัวเรือนได้มากถึงสามเท่าของสิ่งที่พวกเขาจะได้รับจากการส่งไฟฟ้ากลับเข้าโครงข่ายภายใต้กฎ NEM 3.0 ดังนั้น หากใครต้องการให้ระบบโซลาร์ของตนมีเหตุผลทางเศรษฐกิจในระยะยาว การเพิ่มระบบกักเก็บพลังงานไม่ใช่แค่เป็นประโยชน์อีกต่อไป แต่กำลังกลายเป็นสิ่งที่จำเป็นอย่างยิ่ง

คำถามที่พบบ่อย

การเก็งกำไรตามช่วงเวลาการใช้งานคืออะไร

การเก็งกำไรตามช่วงเวลาการใช้งานหมายถึงการเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ไว้เมื่อราคาไฟฟ้าต่ำ และใช้พลังงานที่เก็บไว้ในช่วงที่ราคาสูง โดยทั่วไปคือช่วงเย็น เพื่อประหยัดค่าใช้จ่าย

NEM 3 มีผลกระทบต่อการประหยัดพลังงานแสงอาทิตย์อย่างไร

NEM 3 ลดเครดิตการส่งออกพลังงานแสงอาทิตย์ ทำให้การใช้พลังงานเองและการจัดเก็บพลังงานมีความสำคัญมากขึ้นในการลดค่าไฟฟ้า

แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์สามารถลดค่าใช้จ่ายตามความต้องการสูงสุดสำหรับธุรกิจได้หรือไม่

ได้ แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์สามารถลดค่าใช้จ่ายตามความต้องการสูงสุดได้โดยการปล่อยพลังงานที่เก็บไว้ในช่วงเวลาที่มีค่าบริการสูง ซึ่งช่วยลดการพึ่งพาไฟฟ้าจากกริด

ประโยชน์ทางเศรษฐกิจของระบบพลังงานแสงอาทิตย์พร้อมระบบกักเก็บพลังงานคืออะไร

ระบบที่รวมพลังงานแสงอาทิตย์กับระบบกักเก็บพลังงานช่วยให้เจ้าของบ้านสามารถใช้พลังงานที่เก็บไว้ในช่วงที่อัตราค่าไฟสูง หลีกเลี่ยงการใช้ไฟฟ้าจากกริดที่มีราคาแพง และทำให้การลงทุนมีผลตอบแทนเร็วขึ้น