ក្នុងរយៈពេល 50 ឆ្នាំកន្លងមកនេះ មានការកើនឡើងជាបន្តបន្ទាប់នៃការប្រើប្រាស់អគ្គិសនីជាសាកល ជាមួយនឹងការប្រើប្រាស់ប្រមាណ 25,300 terawatt-hours ក្នុងឆ្នាំ 2021។ ជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរឆ្ពោះទៅរកឧស្សាហកម្ម 4.0 មានការកើនឡើងនៃតម្រូវការថាមពលនៅទូទាំងពិភពលោក។ ចំនួនទាំងនេះកំពុងកើនឡើងជារៀងរាល់ឆ្នាំ ដោយមិនរាប់បញ្ចូលតម្រូវការថាមពលនៃវិស័យឧស្សាហកម្ម និងសេដ្ឋកិច្ចផ្សេងទៀត។ ការផ្លាស់ប្តូរឧស្សាហកម្ម និងការប្រើប្រាស់ថាមពលខ្ពស់នេះ រួមជាមួយនឹងឥទ្ធិពលនៃការប្រែប្រួលអាកាសធាតុជាក់ស្តែងបន្ថែមទៀត ដោយសារតែការបំភាយឧស្ម័នផ្ទះកញ្ចក់ច្រើនពេក។ បច្ចុប្បន្ននេះ រោងចក្រផលិតថាមពល និងគ្រឿងបរិក្ខារភាគច្រើនពឹងផ្អែកខ្លាំងលើប្រភពឥន្ធនៈហ្វូស៊ីល (ប្រេង និងឧស្ម័ន) ដើម្បីបំពេញតម្រូវការបែបនេះ។ កង្វល់អាកាសធាតុទាំងនេះហាមឃាត់ការផលិតថាមពលបន្ថែមដោយប្រើវិធីសាស្ត្រធម្មតា។ ដូច្នេះ ការអភិវឌ្ឍន៍ប្រព័ន្ធផ្ទុកថាមពលប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព និងអាចទុកចិត្តបានកាន់តែមានសារៈសំខាន់ ដើម្បីធានាបាននូវការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលជាបន្តបន្ទាប់ និងគួរឱ្យទុកចិត្តពីប្រភពកកើតឡើងវិញ។
វិស័យថាមពលបានឆ្លើយតបដោយការផ្លាស់ប្តូរឆ្ពោះទៅរកថាមពលកកើតឡើងវិញ ឬដំណោះស្រាយ "បៃតង"។ ការផ្លាស់ប្តូរនេះត្រូវបានជួយដោយការកែលម្អបច្ចេកទេសផលិតកម្ម ដែលនាំឱ្យឧទាហរណ៍ការផលិតម៉ាស៊ីនទួរប៊ីនខ្យល់កាន់តែមានប្រសិទ្ធភាព។ ដូចគ្នានេះផងដែរ, អ្នកស្រាវជ្រាវអាចធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវប្រសិទ្ធភាពនៃកោសិកា photovoltaic ដែលនាំឱ្យមានការបង្កើតថាមពលកាន់តែប្រសើរឡើងក្នុងមួយតំបន់ប្រើប្រាស់។ នៅឆ្នាំ 2021 ការផលិតអគ្គិសនីពីប្រភពពន្លឺព្រះអាទិត្យ photovoltaic (PV) បានកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង ដោយឈានដល់កំណត់ត្រា 179 TWh និងតំណាងឱ្យកំណើន 22% បើធៀបនឹងឆ្នាំ 2020។ បច្ចេកវិទ្យា Solar PV ឥឡូវនេះមានចំនួន 3.6% នៃការផលិតអគ្គិសនីទូទាំងពិភពលោក ហើយបច្ចុប្បន្នជាថាមពលកកើតឡើងវិញដ៏ធំបំផុតទីបី។ ប្រភពថាមពលបន្ទាប់ពីវារីអគ្គិសនី និងខ្យល់។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ របកគំហើញទាំងនេះមិនអាចដោះស្រាយគុណវិបត្តិមួយចំនួននៃប្រព័ន្ធថាមពលកកើតឡើងវិញទេ ភាគច្រើនគឺភាពអាចរកបាន។ វិធីសាស្រ្តទាំងនេះភាគច្រើនមិនផលិតថាមពលតាមតម្រូវការដូចរោងចក្រថាមពលធ្យូងថ្ម និងប្រេងទេ។ ឧទាហរណ៍ ទិន្នផលថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យគឺអាចប្រើបានពេញមួយថ្ងៃជាមួយនឹងការប្រែប្រួលអាស្រ័យលើមុំកាំរស្មីព្រះអាទិត្យ និងទីតាំងបន្ទះ PV ។ វាមិនអាចផលិតថាមពលណាមួយនៅពេលយប់បានទេ ខណៈដែលទិន្នផលរបស់វាត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងក្នុងរដូវរដូវរងា និងនៅថ្ងៃដែលមានពពកច្រើន។ កម្លាំងខ្យល់ក៏ទទួលរងពីការប្រែប្រួលអាស្រ័យលើល្បឿនខ្យល់។ ដូច្នេះដំណោះស្រាយទាំងនេះចាំបាច់ត្រូវភ្ជាប់ជាមួយប្រព័ន្ធផ្ទុកថាមពល ដើម្បីទ្រទ្រង់ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលក្នុងអំឡុងពេលទិន្នផលទាប។
តើប្រព័ន្ធផ្ទុកថាមពលមានអ្វីខ្លះ?
ប្រព័ន្ធផ្ទុកថាមពលអាចរក្សាទុកថាមពលដើម្បីប្រើប្រាស់នៅដំណាក់កាលក្រោយ។ ក្នុងករណីខ្លះ វានឹងមានទម្រង់នៃការបំប្លែងថាមពលរវាងថាមពលដែលបានរក្សាទុក និងថាមពលដែលបានផ្តល់។ ឧទាហរណ៍ទូទៅបំផុតគឺអាគុយអគ្គិសនីដូចជាថ្មលីចូមអ៊ីយ៉ុងឬអាគុយអាស៊ីតនាំមុខ។ ពួកគេផ្តល់ថាមពលអគ្គិសនីដោយវិធីនៃប្រតិកម្មគីមីរវាងអេឡិចត្រូតនិងអេឡិចត្រូលីត។
ថ្ម ឬ BESS (ប្រព័ន្ធផ្ទុកថាមពលថ្ម) តំណាងឱ្យវិធីសាស្ត្រផ្ទុកថាមពលទូទៅបំផុតដែលប្រើក្នុងកម្មវិធីជីវិតប្រចាំថ្ងៃ។ ប្រព័ន្ធស្តុកទុកផ្សេងទៀតមានដូចជា រោងចក្រវារីអគ្គិសនី ដែលបំប្លែងថាមពលសក្តានុពលនៃទឹកដែលផ្ទុកក្នុងទំនប់ទឹកទៅជាថាមពលអគ្គិសនី។ ទឹកដែលធ្លាក់នឹងបង្វែរកង់វិលនៃទួរប៊ីនដែលផលិតថាមពលអគ្គិសនី។ ឧទហរណ៍មួយទៀតគឺឧស្ម័នបង្ហាប់ នៅពេលដែលបញ្ចេញឧស្ម័ននឹងបង្វិលកង់របស់ទួរប៊ីនផលិតថាមពល។
អ្វីដែលបំបែកថ្មពីវិធីសាស្ត្រផ្ទុកផ្សេងទៀតគឺជាតំបន់ប្រតិបត្តិការដ៏មានសក្ដានុពលរបស់ពួកគេ។ ពីឧបករណ៍តូចៗ និងការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលរថយន្តដល់កម្មវិធីប្រើប្រាស់ក្នុងផ្ទះ និងរោងចក្រថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យធំៗ ថ្មអាចត្រូវបានរួមបញ្ចូលយ៉ាងរលូនទៅនឹងកម្មវិធីផ្ទុកក្រៅបណ្តាញណាមួយ។ ម៉្យាងវិញទៀត វារីអគ្គិសនី និងវិធីសាស្រ្តខ្យល់បង្ហាប់ ទាមទារហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធដ៏ធំ និងស្មុគស្មាញសម្រាប់ការផ្ទុក។ នេះនាំឱ្យមានការចំណាយខ្ពស់ដែលទាមទារកម្មវិធីធំខ្លាំងណាស់ដើម្បីឱ្យវាមានភាពយុត្តិធម៌។
ប្រើករណីសម្រាប់ប្រព័ន្ធផ្ទុកក្រៅបណ្តាញ។
ដូចដែលបានរៀបរាប់ពីមុន ប្រព័ន្ធផ្ទុកក្រៅបណ្តាញអាចជួយសម្រួលដល់ការប្រើប្រាស់ និងការពឹងផ្អែកលើវិធីសាស្រ្តថាមពលកកើតឡើងវិញ ដូចជាថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ និងថាមពលខ្យល់។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ មានកម្មវិធីផ្សេងទៀតដែលអាចទទួលបានអត្ថប្រយោជន៍យ៉ាងច្រើនពីប្រព័ន្ធបែបនេះ
បណ្តាញអគ្គិសនីក្នុងទីក្រុងមានគោលបំណងផ្តល់នូវបរិមាណថាមពលត្រឹមត្រូវដោយផ្អែកលើការផ្គត់ផ្គង់ និងតម្រូវការរបស់ទីក្រុងនីមួយៗ។ ថាមពលដែលត្រូវការអាចប្រែប្រួលពេញមួយថ្ងៃ។ ប្រព័ន្ធផ្ទុកក្រៅបណ្តាញត្រូវបានប្រើដើម្បីកាត់បន្ថយការប្រែប្រួល និងផ្តល់នូវស្ថេរភាពបន្ថែមទៀតនៅក្នុងករណីនៃតម្រូវការខ្ពស់បំផុត។ តាមទស្សនៈផ្សេងគ្នា ប្រព័ន្ធផ្ទុកក្រៅបណ្តាញអាចមានអត្ថប្រយោជន៍ខ្ពស់ក្នុងការទូទាត់សំណងសម្រាប់កំហុសបច្ចេកទេសដែលមិនបានមើលឃើញទុកជាមុននៅក្នុងបណ្តាញថាមពលមេ ឬក្នុងអំឡុងពេលថែទាំដែលបានកំណត់។ ពួកគេអាចបំពេញតម្រូវការថាមពលដោយមិនចាំបាច់ស្វែងរកប្រភពថាមពលជំនួស។ គេអាចដកស្រង់ឧទាហរណ៍ ព្យុះទឹកកករដ្ឋតិចសាស់ នៅដើមខែកុម្ភៈ ឆ្នាំ 2023 ដែលបានធ្វើឱ្យមនុស្សប្រមាណ 262 000 នាក់គ្មានថាមពល ខណៈការជួសជុលត្រូវបានពន្យារពេលដោយសារលក្ខខណ្ឌអាកាសធាតុដ៏លំបាក។
រថយន្តអគ្គិសនីគឺជាកម្មវិធីមួយផ្សេងទៀត។ ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវបានខិតខំប្រឹងប្រែងយ៉ាងខ្លាំង ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពការផលិតថ្ម និងយុទ្ធសាស្ត្រសាក/បញ្ចេញថាមពល ដើម្បីពង្រីកអាយុកាល និងដង់ស៊ីតេថាមពលរបស់ថ្ម។ ថ្ម Lithium-ion បានស្ថិតនៅជួរមុខនៃបដិវត្តន៍តូចមួយនេះ ហើយត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងរថយន្តអគ្គិសនីថ្មី ប៉ុន្តែក៏មានឡានក្រុងអគ្គិសនីផងដែរ។ ថ្មដែលប្រសើរជាងមុនក្នុងករណីនេះអាចនាំឱ្យចំងាយកាន់តែធំ ប៉ុន្តែថែមទាំងកាត់បន្ថយរយៈពេលសាកថ្មជាមួយនឹងបច្ចេកវិទ្យាត្រឹមត្រូវ។
ភាពជឿនលឿនផ្នែកបច្ចេកវិទ្យាផ្សេងទៀតដូចជា UAVs និងមនុស្សយន្តចល័តបានទទួលអត្ថប្រយោជន៍យ៉ាងច្រើនពីការអភិវឌ្ឍន៍ថ្ម។ នៅទីនោះ យុទ្ធសាស្ត្រចលនា និងយុទ្ធសាស្ត្រគ្រប់គ្រងពឹងផ្អែកយ៉ាងខ្លាំងលើសមត្ថភាពថ្ម និងថាមពលដែលបានផ្តល់។
តើអ្វីទៅជា BESS
BESS ឬប្រព័ន្ធផ្ទុកថាមពលថ្មគឺជាប្រព័ន្ធផ្ទុកថាមពលដែលអាចប្រើដើម្បីរក្សាទុកថាមពល។ ថាមពលនេះអាចមកពីបណ្តាញមេ ឬពីប្រភពថាមពលកកើតឡើងវិញ ដូចជាថាមពលខ្យល់ និងថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ។ វាត្រូវបានផ្សំឡើងដោយថ្មច្រើនដែលរៀបចំក្នុងការកំណត់ផ្សេងៗគ្នា (ស៊េរី/ប៉ារ៉ាឡែល) និងមានទំហំអាស្រ័យលើតម្រូវការ។ ពួកវាត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹង Inverter ដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីបំប្លែងថាមពល DC ទៅជាថាមពល AC សម្រាប់ប្រើប្រាស់។ ប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងថ្ម (BMS) ត្រូវបានប្រើដើម្បីតាមដានស្ថានភាពថ្ម និងប្រតិបត្តិការនៃការបញ្ចូលថ្ម/បញ្ចេញថាមពល។
បើប្រៀបធៀបទៅនឹងប្រព័ន្ធផ្ទុកថាមពលផ្សេងទៀត ពួកវាមានភាពបត់បែនជាពិសេសក្នុងការដាក់/ភ្ជាប់ ហើយមិនត្រូវការហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធដែលមានតម្លៃថ្លៃខ្លាំងនោះទេ ប៉ុន្តែពួកវានៅតែមានតម្លៃថ្លៃសន្ធឹកសន្ធាប់ និងទាមទារការថែទាំជាប្រចាំបន្ថែមទៀតដោយផ្អែកលើការប្រើប្រាស់។
ទំហំ និងទម្លាប់ប្រើប្រាស់ BESS
ចំណុចសំខាន់ដែលត្រូវដោះស្រាយនៅពេលដំឡើងប្រព័ន្ធផ្ទុកថាមពលថ្មគឺទំហំ។ តើត្រូវការថ្មប៉ុន្មាន? នៅក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអ្វី? ក្នុងករណីខ្លះ ប្រភេទនៃថ្មអាចដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងរយៈពេលយូរ ទាក់ទងនឹងការសន្សំសំចៃ និងប្រសិទ្ធភាព
នេះត្រូវបានធ្វើឡើងតាមករណីមួយករណីព្រោះកម្មវិធីអាចមានចាប់ពីគ្រួសារតូចរហូតដល់រោងចក្រឧស្សាហកម្មធំ។
ប្រភពថាមពលកកើតឡើងវិញទូទៅបំផុតសម្រាប់គ្រួសារតូចៗ ជាពិសេសនៅតំបន់ទីក្រុង គឺថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យដោយប្រើបន្ទះ photovoltaic ។ ជាទូទៅ វិស្វករនឹងពិចារណាលើការប្រើប្រាស់ថាមពលជាមធ្យមរបស់គ្រួសារ និងវាយតម្លៃការ irradiance ពន្លឺព្រះអាទិត្យពេញមួយឆ្នាំសម្រាប់ទីតាំងជាក់លាក់។ ចំនួនថ្ម និងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធក្រឡាចត្រង្គរបស់វាត្រូវបានជ្រើសរើសដើម្បីផ្គូផ្គងតម្រូវការរបស់គ្រួសារក្នុងអំឡុងពេលការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យទាបបំផុតប្រចាំឆ្នាំ ខណៈពេលដែលមិនអស់ថ្មទាំងស្រុង។ នេះកំពុងសន្មតថាជាដំណោះស្រាយដើម្បីឱ្យមានថាមពលឯករាជ្យពេញលេញពីបណ្តាញមេ។
ការរក្សាស្ថានភាពនៃការសាកថ្មកម្រិតមធ្យម ឬមិនបញ្ចេញថ្មទាំងស្រុងគឺជាអ្វីដែលអាចនឹងផ្ទុយពីវិចារណញាណដំបូង។ យ៉ាងណាមិញ ហេតុអ្វីត្រូវប្រើប្រព័ន្ធផ្ទុកទិន្នន័យ ប្រសិនបើយើងមិនអាចទាញយកវាបានពេញលេញ? តាមទ្រឹស្ដី វាអាចទៅរួច ប៉ុន្តែវាប្រហែលជាមិនមែនជាយុទ្ធសាស្ត្រដែលបង្កើនការត្រឡប់មកវិញលើការវិនិយោគនោះទេ។
គុណវិបត្តិចម្បងមួយរបស់ BESS គឺតម្លៃថ្មដែលមានតម្លៃខ្ពស់។ ដូច្នេះហើយ ការជ្រើសរើសទម្លាប់នៃការប្រើប្រាស់ ឬយុទ្ធសាស្ត្រសាកថ្ម/បញ្ចេញថាមពលដែលបង្កើនអាយុកាលថ្មគឺចាំបាច់ណាស់។ ជាឧទាហរណ៍ អាគុយអាសុីតនាំមុខមិនអាចត្រូវបានបញ្ចេញចោលក្រោមសមត្ថភាព 50% ដោយមិនមានការខូចខាតដែលមិនអាចត្រឡប់វិញបានទេ។ អាគុយលីចូម-អ៊ីយ៉ុង មានដង់ស៊ីតេថាមពលខ្ពស់ អាយុកាលវែង។ ពួកគេក៏អាចត្រូវបានរំសាយចេញដោយប្រើជួរធំជាងនេះផងដែរ ប៉ុន្តែវាបានមកជាមួយនឹងតម្លៃកើនឡើង។ វាមានភាពខុសប្លែកគ្នាខ្ពស់ក្នុងការចំណាយរវាងគីមីសាស្ត្រផ្សេងៗគ្នា អាគុយអាស៊ីតនាំមុខអាចមានរាប់រយទៅរាប់ពាន់ដុល្លារថោកជាងថ្មលីចូមអ៊ីយ៉ុងដែលមានទំហំដូចគ្នា។ នេះជាមូលហេតុដែលអាគុយអាស៊ីតនាំមុខត្រូវបានគេប្រើច្រើនបំផុតក្នុងការប្រើពន្លឺព្រះអាទិត្យក្នុងប្រទេសពិភពលោកទី 3 និងសហគមន៍ក្រីក្រ។
ដំណើរការថ្មត្រូវបានរងផលប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដោយការរិចរិលក្នុងអំឡុងពេលអាយុកាលរបស់វា វាមិនមានដំណើរការថេរដែលបញ្ចប់ដោយការបរាជ័យភ្លាមៗនោះទេ។ ផ្ទុយទៅវិញ សមត្ថភាព និងការផ្តល់អាចថយចុះជាលំដាប់។ នៅក្នុងការអនុវត្ត អាយុកាលថ្មត្រូវបានចាត់ទុកថាអស់នៅពេលដែលសមត្ថភាពរបស់វាឈានដល់ 80% នៃសមត្ថភាពដើមរបស់វា។ នៅក្នុងពាក្យផ្សេងទៀតនៅពេលដែលវាជួបប្រទះនឹងការថយចុះសមត្ថភាព 20% ។ នៅក្នុងការអនុវត្ត នេះមានន័យថា បរិមាណថាមពលទាបអាចត្រូវបានផ្តល់ឱ្យ។ នេះអាចប៉ះពាល់ដល់រយៈពេលប្រើប្រាស់សម្រាប់ប្រព័ន្ធឯករាជ្យពេញលេញ និងចំនួនម៉ាយល៍ដែល EV អាចគ្របដណ្តប់បាន។
ចំណុចមួយទៀតដែលត្រូវពិចារណាគឺសុវត្ថិភាព។ ជាមួយនឹងភាពជឿនលឿនក្នុងការផលិត និងបច្ចេកវិជ្ជា ថ្មថ្មីៗជាទូទៅមានស្ថេរភាពជាងគីមី។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារប្រវត្តិនៃការរិចរិល និងការរំលោភបំពាន កោសិកាអាចចូលទៅក្នុងការរត់ចេញដោយកម្ដៅ ដែលអាចនាំឱ្យមានលទ្ធផលមហន្តរាយ ហើយក្នុងករណីខ្លះធ្វើឱ្យជីវិតរបស់អ្នកប្រើប្រាស់មានគ្រោះថ្នាក់។
នេះជាមូលហេតុដែលក្រុមហ៊ុននានាបានបង្កើតកម្មវិធីត្រួតពិនិត្យថ្មកាន់តែប្រសើរ (BMS) ដើម្បីគ្រប់គ្រងការប្រើប្រាស់ថ្ម ប៉ុន្តែក៏តាមដានស្ថានភាពសុខភាពផងដែរ ដើម្បីផ្តល់ការថែទាំទាន់ពេលវេលា និងជៀសវាងផលវិបាកធ្ងន់ធ្ងរ។
សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
នៃប្រព័ន្ធផ្ទុកថាមពលក្រឡាចត្រង្គផ្តល់ឱកាសដ៏ល្អមួយដើម្បីសម្រេចបាននូវឯករាជ្យភាពនៃថាមពលពីបណ្តាញមេ ប៉ុន្តែក៏ផ្តល់នូវប្រភពថាមពលបម្រុងក្នុងអំឡុងពេលអស់សង្ឃឹម និងអំឡុងពេលផ្ទុកខ្ពស់បំផុត។ នៅទីនោះ ការអភិវឌ្ឍន៍នឹងជួយសម្រួលដល់ការផ្លាស់ប្តូរឆ្ពោះទៅរកប្រភពថាមពលបៃតង ដូច្នេះកំណត់ផលប៉ះពាល់នៃការបង្កើតថាមពលលើការប្រែប្រួលអាកាសធាតុ ខណៈពេលដែលនៅតែបំពេញតម្រូវការថាមពលជាមួយនឹងកំណើននៃការប្រើប្រាស់ជាប្រចាំ។
ប្រព័ន្ធផ្ទុកថាមពលថ្មគឺត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាទូទៅបំផុត និងងាយស្រួលបំផុតក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធសម្រាប់កម្មវិធីប្រចាំថ្ងៃផ្សេងៗគ្នា។ ភាពបត់បែនខ្ពស់របស់ពួកគេត្រូវបានប្រឆាំងដោយការចំណាយខ្ពស់ដែលនាំទៅដល់ការបង្កើតយុទ្ធសាស្រ្តត្រួតពិនិត្យដើម្បីពន្យារអាយុជីវិតរៀងៗខ្លួនតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។ បច្ចុប្បន្ននេះ ឧស្សាហកម្ម និងអ្នកសិក្សាកំពុងប្រឹងប្រែងយ៉ាងខ្លាំងដើម្បីស៊ើបអង្កេត និងស្វែងយល់អំពីការខូចគុណភាពថ្មក្រោមលក្ខខណ្ឌផ្សេងៗ។
