ความท้าทายสำคัญสามประการ
ในสมดุลอุปสงค์และอุปทานพลังงานของญี่ปุ่น
— อุตสาหกรรมไฟฟ้าของญี่ปุ่นเผชิญกับความท้าทายอะไรบ้างในการมุ่งสู่สังคมปลอดคาร์บอน?

ศาสตราจารย์ บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยโตเกียว
ประธานสมาคมพลังงานและทรัพยากรแห่งประเทศญี่ปุ่น
ด็อกเตอร์วิศวกรรมศาสตร์
ริวจิ มัตสึฮาชิ
มัตสึฮาชิหลายประเทศและภูมิภาคได้ประกาศเจตจำนงที่จะบรรลุเป้าหมายสังคมปลอดคาร์บอนภายในปี 2050 และขณะนี้ญี่ปุ่นกำลังดำเนินการเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้โดยสอดคล้องกับหลักการชี้นำของแผนยุทธศาสตร์พลังงานฉบับที่ 7 เป้าหมายภายใต้แผนนี้คือการใช้พลังงานหมุนเวียนเป็นแหล่งพลังงานหลักคิดเป็น 40-50% ของพลังงานทั้งหมดภายในปีงบประมาณ 2040 โดยพลังงานนิวเคลียร์คิดเป็น 20% และพลังงานความร้อนคิดเป็น 30-40% ที่เหลือ
ปัญหาคือ ตัวชี้วัดเหล่านี้เป็นเพียงค่าเฉลี่ย พลังงานแสงอาทิตย์มีกำลังการผลิตสูงสุดในบรรดาแหล่งพลังงานหมุนเวียน แต่ผลิตพลังงานไม่ได้เลยในเวลากลางคืน ทำให้สัดส่วนของแหล่งพลังงานแต่ละชนิดแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของวัน เนื่องจากพลังงานนิวเคลียร์ส่วนใหญ่ดำเนินการในฐานะแหล่งผลิตพลังงานพื้นฐาน ความท้าทายจึงอยู่ที่ว่าจะสามารถช่วยรักษาสมดุลระหว่างอุปสงค์และอุปทานได้อย่างไร
ในอดีต การผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานความร้อนมีบทบาทสำคัญในการรักษาสมดุลระหว่างอุปสงค์และอุปทาน หากสัดส่วนการผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานความร้อนลดลง การรักษาสมดุลระหว่างอุปสงค์และอุปทานจะต้องใช้แหล่งพลังงานทางเลือกอื่นๆ เช่น แบตเตอรี่ รถยนต์ไฟฟ้า และเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน แหล่งพลังงานทางเลือกใหม่เหล่านี้คาดว่าจะถูกนำมาใช้ในตลาดสำรองพลังงานอย่างกว้างขวาง นี่คือความท้าทายประการแรก
ความท้าทายประการที่สองคือ เมื่อสัดส่วนของพลังงานหมุนเวียนเพิ่มขึ้น ความเฉื่อยจะไม่เพียงพอที่จะทำให้มั่นใจได้ว่าการจ่ายไฟฟ้าจะมีเสถียรภาพ แม้ว่าความสมดุลระหว่างอุปทานและอุปสงค์จะถูกรบกวนด้วยเหตุผลบางประการ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนก็มีความเฉื่อยสูงที่สามารถป้องกันการเปลี่ยนแปลงความถี่อย่างรวดเร็วได้ ในขณะที่การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ไม่มีความเฉื่อย ความท้าทายจึงอยู่ที่ว่าจะชดเชยความเฉื่อยที่ไม่เพียงพออย่างไรเพื่อให้มั่นใจได้ว่าการจ่ายไฟฟ้าจะมีเสถียรภาพ
ความท้าทายประการที่สามคือความไม่แน่นอนของความต้องการพลังงาน ในขณะที่การนำปัญญาประดิษฐ์ (AI) มาใช้กันอย่างแพร่หลายจะทำให้ชีวิตสะดวกสบายมากขึ้น แต่ก็จะนำไปสู่การใช้พลังงานจำนวนมหาศาลเช่นกัน การพัฒนาศูนย์ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับ AI กำลังเร่งตัวขึ้น ทำให้มีคำถามเกี่ยวกับการเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างมาก แม้ว่าคำถามเหล่านี้จะไม่ได้รับการแก้ไขทั้งหมด ความต้องการไฟฟ้าก็ยังคงมีนัยสำคัญ แม้จะมีความก้าวหน้าในด้านเทคโนโลยีประหยัดพลังงาน แต่ก็ยังไม่แน่ชัดว่าความต้องการไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นมากน้อยเพียงใดในอนาคตเนื่องจากการขยายตัวของสิ่งอำนวยความสะดวกและปัจจัยอื่นๆ
การเปิดใช้งานตลาดสำรองพลังงาน
ในฐานะส่วนหนึ่งของวิธีแก้ปัญหา
—จากสถานการณ์ดังกล่าว ตลาดสำรองพลังงานจึงได้รับความสนใจในบทบาทของการรักษาสมดุลระหว่างอุปทานและอุปสงค์ ตลาดนี้ทำงานได้ดีหรือไม่?
มัตสึฮาชิเมื่อพิจารณาถึงการคาดการณ์การลดลงของปริมาณพลังงานสำรองจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อน จำเป็นต้องเสริมสร้างกำลังการผลิตสำรองจากแหล่งพลังงานอื่นๆ ตลาดพลังงานสำรองเปิดแล้ว และการประมูลได้เริ่มต้นขึ้นแล้ว อย่างไรก็ตาม มีเพียงประเภทเดียวจากห้าประเภทเท่านั้นที่เห็นความคืบหน้าไปในทิศทางที่ดี
ในตลาดมีผลิตภัณฑ์สำรองพลังงานอยู่ 5 ประเภท โดยแบ่งตามระยะเวลาที่ใช้ในการจัดหา ตั้งแต่ไม่กี่วินาทีจนถึง 30 นาที ผลิตภัณฑ์สำรองพลังงานมีการซื้อขายกันภายในประเภทเหล่านี้ แต่เราเห็นความคืบหน้าเฉพาะในประเภทที่ช้าที่สุด คือ 30 นาทีเท่านั้น ในท้ายที่สุดแล้ว จำเป็นต้องมีการซื้อขายผลิตภัณฑ์สำรองพลังงานครบทั้ง 5 ประเภท เพื่อเสริมสร้างความแข็งแกร่งให้กับระบบสำรองพลังงาน
ในหมวดหมู่ที่ยังใช้งานไม่ได้ มีผู้ประกอบการเพียงไม่กี่รายที่ยื่นเสนอราคาในขั้นตอนการประมูล ส่งผลให้เกิดข้อบกพร่องในปัจจุบัน ทั้งนี้เนื่องจากความเสี่ยงที่การพยากรณ์อากาศในอนาคตอาจไม่แม่นยำ ซึ่งทำให้การเข้าร่วมประมูลมีความเสี่ยงสูง
นอกจากนี้ยังมีปัญหาด้านการออกแบบที่เป็นระบบ ผลิตภัณฑ์ที่ยาวที่สุดซึ่งใช้เวลา 30 นาที ต้องมีการเสนอราคาล่วงหน้าถึงหนึ่งวัน แต่สำหรับผลิตภัณฑ์ที่เหลือ ต้องส่งการเสนอราคาสำหรับทั้งสัปดาห์ล่วงหน้าหนึ่งสัปดาห์ การคาดการณ์พลังงานหมุนเวียนสำหรับหนึ่งสัปดาห์นั้นทำได้ยาก ทำให้ความเสี่ยงสำหรับผู้เข้าร่วมการประมูลเพิ่มขึ้น
กล่าวโดยสรุป การนำระบบเตรียมการล่วงหน้าหนึ่งวันไปใช้กับทุกประเภทสินค้าควรจะกระตุ้นตลาด และคาดว่าจะมีการพัฒนาทางเทคโนโลยีเพิ่มเติมในด้านแบตเตอรี่ขนาดใหญ่สำหรับระบบไฟฟ้าด้วย หลายคนบอกว่าระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ยังอยู่ในช่วงเปลี่ยนผ่าน แต่ในทางเทคนิคแล้ว มันพร้อมใช้งานแล้ว โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ผมเชื่อว่าการพัฒนาระบบแบบครบวงจรที่ผสานซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์สำหรับธุรกิจแบบ B2B เป็นพื้นที่ที่บริษัทญี่ปุ่นสามารถใช้จุดแข็งของตนได้อย่างเต็มที่
ให้บริการสนับสนุนแบบครบวงจร
สำหรับผู้ประกอบการที่เข้าร่วมในตลาด
—ฟูจิอิเล็กทริกจะทำอย่างไรได้บ้างเพื่อส่งเสริมให้ผู้ประกอบการเข้าร่วมในตลาดสำรองพลังงาน?

ผู้จัดการทั่วไป ฝ่ายบริหารจัดการพลังงาน
กลุ่มธุรกิจพลังงาน บริษัท ฟูจิ อิเล็กทริค จำกัด
ทาเคชิ โอโนะ
โอโนะระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ขนาดใหญ่มีบทบาทสำคัญในสังคมโดยการจัดหาพลังงานสำรอง อย่างไรก็ตาม สำหรับผู้ประกอบการแล้ว สิ่งสำคัญคือระบบนี้ต้องสามารถดำเนินงานได้อย่างยั่งยืนและมีกำไร เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ จำเป็นต้องสร้างสมดุลระหว่างรายได้และต้นทุน รวมถึงลดภาระในการติดตั้งและดำเนินงานระบบ บริษัท Fuji Electric ซึ่งพัฒนาธุรกิจในภาคพลังงานและสิ่งแวดล้อมมาอย่างยาวนาน สนับสนุนลูกค้าด้วยเทคโนโลยีระบบที่บริษัทได้พัฒนาขึ้น
การเพิ่มผลกำไรสูงสุดนั้นจำเป็นต้องคาดการณ์ราคาตลาดได้อย่างแม่นยำ รวมถึงการวางแผนและดำเนินการซื้อขายที่เหมาะสมที่สุด เราจึงนำเสนอระบบปฏิบัติการซื้อขายแบตเตอรี่ที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของการคาดการณ์ราคาตลาดและความสามารถในการวางแผนแบตเตอรี่ที่เหมาะสมที่สุด ระบบปฏิบัติการซื้อขายแบตเตอรี่ของเราสามารถนำไปใช้ในการทำธุรกรรมที่เหมาะสมที่สุดได้ ไม่เพียงแต่กับระบบแบตเตอรี่ของเราเองเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการใช้ระบบแบตเตอรี่จากบริษัทอื่นด้วย
เพื่อลดภาระในการติดตั้งระบบสำหรับลูกค้า เราจึงนำเสนอโซลูชันแบบครบวงจร ซึ่งรวมถึงระบบการซื้อขายแบตเตอรี่ ระบบแบตเตอรี่ และอุปกรณ์เชื่อมต่อ ปัจจุบันยังไม่มีข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับอินเทอร์เฟซระหว่างระบบระดับสูง (ระบบการซื้อขายพลังงานในตลาด) และระบบระดับต่ำ (ระบบแบตเตอรี่) เราสามารถลดภาระให้กับลูกค้าได้ด้วยการให้บริการแบบครบวงจร แน่นอนว่าเรายังมีบริการแบบเฉพาะบุคคล ซึ่งช่วยให้เราสามารถตอบสนองความต้องการของลูกค้าได้อย่างยืดหยุ่น
ที่สำคัญ ระบบการซื้อขายแบตเตอรี่ของเรามีฟังก์ชัน AC (ตัวประสานงานการรวมกลุ่ม) สำหรับการวางแผนการซื้อขายที่เหมาะสมที่สุด และฟังก์ชัน RA (ตัวรวบรวมทรัพยากร) สำหรับการจัดการพลังงานสำรอง ฟังก์ชันเหล่านี้มีให้เลือกทั้งแบบแยกและแบบแพ็กเกจ ทำให้สามารถปรับแต่งโซลูชันให้เข้ากับรูปแบบธุรกิจของลูกค้าแต่ละรายได้ นอกจากนี้ ระบบอัตโนมัติยังช่วยลดแรงงานที่จำเป็นสำหรับการดำเนินงานอีกด้วย
นอกจากนี้ เราตั้งใจที่จะพัฒนาระบบเหล่านี้ให้เป็นระบบอเนกประสงค์ที่สามารถรองรับธุรกรรมในตลาดสำรองพลังงานและตลาดไฟฟ้าขายส่ง โดยใช้ระบบแบตเตอรี่ที่ติดตั้งร่วมกับโรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน รวมถึงระบบแบตเตอรี่ของลูกค้าด้วย
——จุดแข็งในการแข่งขันของฟูจิอิเล็กทริกมาจากไหน?
โอโนะเราใช้เวลาหลายปีในการพัฒนาระบบแบตเตอรี่ที่ออกแบบมาเพื่อรักษาเสถียรภาพของโครงข่ายไฟฟ้า โดยอาศัยเทคโนโลยีที่ใช้ในอุปกรณ์จ่ายไฟสำรอง (UPS) และอินเวอร์เตอร์ที่ติดตั้งเซมิคอนดักเตอร์กำลังไฟฟ้า เราได้ปรับปรุงเทคโนโลยีเพื่อรักษาระดับคุณภาพพลังงานผ่านโครงการต่างๆ มากมาย รวมถึงการส่งมอบอุปกรณ์สาธิตการรักษาเสถียรภาพพลังงานลมในปี 2547 และสิ่งอำนวยความสะดวกของระบบสาธิตสำหรับไมโครกริดบนเกาะในปี 2552
นอกจากนี้ เรายังทำงานด้านการพยากรณ์ความต้องการใช้ไฟฟ้ามาหลายปี โดยมีเป้าหมายเพื่อให้มั่นใจได้ว่าการจ่ายไฟฟ้ามีความเสถียร โซลูชันของเราในด้านนี้ได้รับการนำไปใช้โดยบริษัทการไฟฟ้าขนาดใหญ่ในอดีตและบริษัทผลิตไฟฟ้าแห่งใหม่ อีกหนึ่งจุดแข็งของเราคือการมุ่งเน้นฝึกอบรมวิศวกรในสาขาที่เกี่ยวข้องและรักษาความเชี่ยวชาญทางเทคนิคในระดับสูง
สนับสนุนธุรกิจของลูกค้าของเรา
โดยการปรับปรุงระบบอย่างต่อเนื่อง
เพื่อตอบสนองต่อกรอบการทำงานที่เปลี่ยนแปลงไป
— เราคาดหวังว่าจะได้เห็นการพัฒนาแบบใดในอนาคต?
มัตสึฮาชิจากแนวโน้มหลักในช่วงหลายปีที่ผ่านมา เราคาดว่าจะเห็นการปรับปรุงในตลาดสำรองพลังงาน รวมถึงการนำตลาดการเพิ่มประสิทธิภาพร่วมกันมาใช้ภายในปี 2028 ซึ่งถือเป็นการปฏิรูปครั้งสำคัญที่บูรณาการตลาดพลังงานค้าส่งเข้ากับตลาดสำรองพลังงาน ทำให้สามารถกำหนดราคา kWh, ΔkW และ ΔkWh ได้พร้อมกัน
สิ่งนี้จะช่วยให้เกิดความสมเหตุสมผลทางเศรษฐกิจผ่านการเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุนโดยรวม อย่างไรก็ตาม ผู้ประกอบการที่เข้าร่วมจะต้องพัฒนาเทคโนโลยีใหม่และมีความสามารถในการพัฒนาระบบ รวมถึงแบบจำลองการเพิ่มประสิทธิภาพระบบโดยรวม
ด้วยเหตุนี้ บริษัทญี่ปุ่นควรใช้ประโยชน์จากจุดแข็งของตนในการส่งมอบระบบที่ผสานรวมซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ให้ดียิ่งขึ้น เรามีความคาดหวังสูงต่อฟูจิอิเล็กทริก ซึ่งสามารถให้บริการที่พิถีพิถันและปรับแต่งให้เหมาะสมกับแต่ละบริษัท รวมถึงการควบคุมแบบบูรณาการของแบตเตอรี่ประเภทต่างๆ และการพยากรณ์สภาพการณ์อย่างแม่นยำโดยใช้แบบจำลองกระจกเงา
โอโนะเมื่อเปลี่ยนไปใช้กรอบการทำงานใหม่ เช่น การซื้อขายล่วงหน้าหนึ่งวัน หรือตลาดการเพิ่มประสิทธิภาพร่วมกัน ระบบต่างๆ ต้องพัฒนาเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดที่เกี่ยวข้อง เราจะเสริมสร้างความแข็งแกร่งให้กับองค์กรของเรา เพื่อให้เราสามารถพัฒนาและส่งมอบฟังก์ชันใหม่ๆ ที่จำเป็นได้โดยไม่ล่าช้า
นอกจากนี้ เนื่องจากข้อกำหนดในการเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้ามีความเข้มงวดมากขึ้นเรื่อยๆ เราจึงได้ใช้ความรู้ความเชี่ยวชาญของเราเพื่อเสริมสร้างการสนับสนุนลูกค้าให้แข็งแกร่งยิ่งขึ้น ในขณะเดียวกัน เราก็กำลังรวบรวมข้อมูลล่าสุดอย่างแข็งขันโดยการเข้าร่วมโครงการสาธิตระดับชาติและกลุ่มศึกษาเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีในการแก้ไขปัญหาการขาดแคลนพลังงานเฉื่อยและประเมินมาตรฐานโครงข่ายไฟฟ้า
บริษัท Fuji Electric สามารถบูรณาการระบบทั้งหมดได้ และได้ทำงานอย่างหนักเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีหลัก เราจะยังคงขยายธุรกิจของเราต่อไป และมีบทบาทสำคัญในการรักษาเสถียรภาพของระบบไฟฟ้า ซึ่งมีส่วนช่วยให้สังคมลดการปล่อยคาร์บอนเป็นจริง
เราได้ถือโอกาสนี้สอบถามไปยังตลาดซื้อขายสำรองพลังงานไฟฟ้า (Electric Power Reserve Exchange) ซึ่งเป็นผู้ดำเนินการตลาดสำรองพลังงาน เกี่ยวกับความคาดหวังของพวกเขาเกี่ยวกับการมีส่วนร่วมในตลาดโดยใช้แบตเตอรี่และแหล่งพลังงานที่คล้ายคลึงกัน คำตอบของพวกเขามีดังต่อไปนี้
