การพัฒนาระบบแบตเตอรี่สำรองสำหรับตลาดการปรับอุปทาน-อุปสงค์

• #สังคมที่เน้นการรีไซเคิล
• #การลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
• #การรักษาเสถียรภาพพลังงาน
• #การกำจัดคาร์บอน

หากสามารถปรับสมดุลระหว่างอุปทานและอุปสงค์พลังงานได้ผ่านการชาร์จและการปล่อยประจุ เราจะสามารถใช้พลังงานหมุนเวียนที่มีการผลิตไฟฟ้าไม่เสถียรได้อย่างมีประสิทธิภาพ

“สถานีแบตเตอรี่ EV CHITOSE” เป็นสถานีกักเก็บพลังงานที่มีกำลังการผลิต 6 เมกะวัตต์ มีกำหนดจะเริ่มดำเนินการเต็มรูปแบบในเมืองชิโตเสะ ฮอกไกโด ในฤดูใบไม้ผลิปี 2024 โครงการนี้ได้รับการส่งเสริมโดยบริษัท Sumitomo Corporation ซึ่งใช้แบตเตอรี่กักเก็บพลังงานสำหรับยานยนต์ไฟฟ้า ด้วยเทคโนโลยีหลักของเราที่เรียกว่าอิเล็กทรอนิกส์กำลังไฟฟ้า ซึ่งสามารถควบคุมไฟฟ้าได้อย่างอิสระ บริษัท Fuji Electric จึงมีส่วนร่วมในโครงการนี้โดยจัดหาสิ่งอำนวยความสะดวกการจ่ายไฟฟ้าแรงดันพิเศษสูง ระบบปรับกำลังไฟฟ้า (PCS) สำหรับแบตเตอรี่กักเก็บพลังงาน และอุปกรณ์ควบคุม

สถานีกักเก็บพลังงานแห่งนี้เป็นครั้งแรกที่บริษัทฟูจิ อิเล็คทริคได้ดำเนินการเกี่ยวกับระบบควบคุมแบตเตอรี่กักเก็บสำหรับระบบ* สำหรับตลาดการปรับอุปทาน-อุปสงค์ เราได้พูดคุยกับพนักงานของบริษัทฟูจิ อิเล็คทริค 3 คนที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาในแนวหน้า เพื่อทำความเข้าใจถึงความยากลำบากเบื้องหลังของโครงการและจุดเริ่มต้นของการเปลี่ยนแปลงรูปแบบการทำงานที่ไปไกลกว่าการแก้ไขปัญหาทางสังคม

ชาร์จ/ปล่อยประจุได้รวดเร็ว 100 ถึง 200 มิลลิวินาที

อุปทานและอุปสงค์ของไฟฟ้าจะต้องสมดุลกันเสมอในเวลาเดียวกันของวัน มิฉะนั้น หากเกิดการขาดแคลนไฟฟ้าขึ้น อาจเกิดไฟฟ้าดับได้ ซึ่งถือเป็นกรณีเลวร้ายที่สุด เนื่องด้วยปัจจัยเหล่านี้ อัตราการนำแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมมาใช้ ซึ่งไม่สามารถผลิตไฟฟ้าได้อย่างเสถียรเนื่องจากสภาพอากาศที่แปรปรวนหรือขาดแสงแดด จึงมีเพียงแค่ประมาณ 20% ในญี่ปุ่นเท่านั้น

การลดการปล่อยคาร์บอนเป็นแนวโน้มทั่วโลก แต่เพื่อให้บรรลุเป้าหมายดังกล่าว ญี่ปุ่นจำเป็นต้องเพิ่มอัตราการนำพลังงานหมุนเวียนมาใช้ ระบบแบตเตอรี่สำรองที่ควบคุมสมดุลของอุปทานและอุปสงค์ของพลังงานด้วยการชาร์จและปล่อยประจุไฟฟ้าจึงได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ และการนำระบบดังกล่าวมาใช้ก็ได้รับการส่งเสริมมากขึ้นด้วย ส่งผลให้ตลาดการปรับสมดุลระหว่างอุปทานและอุปสงค์ซึ่งใช้ไฟฟ้าสำรองเป็นพลังงานเพื่อควบคุมสมดุลระหว่างอุปทานและอุปสงค์มีการเติบโตเร็วขึ้น

บริษัท Fuji Electric ซึ่งได้พัฒนาระบบแบตเตอรี่สำรองมาตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1990 ปัจจุบันได้เริ่มดำเนินการเต็มรูปแบบของ “สถานีแบตเตอรี่ EV CHITOSE” แล้ว

แบตเตอรี่สำรองไฟฟ้าเป็นแบตเตอรี่ใหม่และใช้แล้วจากรถยนต์ไฟฟ้า Leaf ของบริษัท Nissan Motor Corporation ในอาคาร 5 หลัง มีแบตเตอรี่ประมาณ 700 ก้อนเรียงซ้อนกัน โดยจะชาร์จและปล่อยประจุซ้ำๆ กัน

ระบบแบตเตอรี่สำรองของ Fuji Electric มีบทบาทสำคัญในการชาร์จและการปล่อยประจุ

ตัวควบคุมระบบซึ่งทำหน้าที่เป็นหอควบคุมระบบ ทำหน้าที่ตรวจสอบสถานะของแบตเตอรี่แต่ละก้อนที่เชื่อมต่อกับระบบปรับสภาพพลังงานแบตเตอรี่ (PCS) จำนวน 8 ระบบ และกระจายค่าคำสั่งควบคุมการชาร์จ/ปล่อยประจุด้วยความเร็วสูง PCS จะทำการแปลงพลังงาน (สลับระหว่าง DC และ AC) ตามคำสั่งจากตัวควบคุมระบบ

ท้ายที่สุดแล้ว จุดแข็งของระบบแบตเตอรี่สำรองของ Fuji Electric อยู่ที่ความเร็วในการสลับระหว่างการชาร์จและการคายประจุ โดยสามารถทำได้ด้วยความเร็วสูง 100 ถึง 200 มิลลิวินาที ขึ้นอยู่กับสถานการณ์การจ่ายและความต้องการไฟฟ้า

โอกาสให้พนักงานรุ่นใหม่ได้มีบทบาทที่กระตือรือร้น

เมื่อมองย้อนกลับไปถึงความคืบหน้าจนถึงขณะนี้ หัวหน้าโครงการ Kanemoto จากแผนกวิศวกรรมพลังงานและการควบคุมกล่าวว่า

“พวกเราต้องเผชิญความยากลำบากมากมาย และเมื่อแผนกออกแบบ แผนกทดสอบ และองค์กรอื่นๆ ร่วมมือกันเป็นทีมเดียว เราจึงมองเห็นเป้าหมายในการปฏิบัติการเต็มรูปแบบในที่สุด”

ความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือการตรวจสอบซอฟต์แวร์ควบคุมภายในองค์กรให้เสร็จสิ้นก่อนเริ่มการทดสอบภาคสนาม เพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่สำรองทำงานได้อย่างเสถียร สิ่งสำคัญคือเราจะทดสอบได้แม่นยำเพียงใด เรามีเวลาจำกัดก่อนเริ่มการทดสอบภาคสนาม
ผู้รับผิดชอบด้านการออกแบบและการผลิตซอฟต์แวร์ควบคุมคือเอโนโมโตะจากแผนกวิศวกรรมระบบส่งและจำหน่าย เขาเข้าร่วมบริษัทในปี 2022 ในฐานะบัณฑิตใหม่ และเมื่อสิ้นสุดปีเดียวกันนั้น เขาได้รับเลือกให้เป็นสมาชิกของโครงการขนาดใหญ่นี้ ในขณะที่เขาทำงานเพื่อดูดซับความเชี่ยวชาญด้านการควบคุมของบริษัท เขาได้รับมอบหมายให้ทำงานในโครงการชิโตเสะในฐานะสมาชิกหลักของทีมที่ประกอบด้วยเพื่อนร่วมงานรุ่นพี่ของเขา

ความร่วมมือระหว่างแผนกทดสอบและออกแบบเพื่อมุ่งสู่จุดมุ่งหมายร่วมกัน

การพัฒนาสภาพแวดล้อมการทดสอบสำหรับการตรวจสอบภายในดำเนินการพร้อมกันกับการออกแบบซอฟต์แวร์ควบคุม

หน่วยแบตเตอรี่ EV มีขนาดประมาณเสื่อทาทามิ 1 ผืน (ประมาณ 0.88 × 1.76 เมตร) และสามารถมีน้ำหนักได้ถึง 300 กิโลกรัม ระบบนี้ควรได้รับการทดสอบที่โรงงานในโตเกียว ซึ่งมีพื้นที่จำกัด ดังนั้นจึงไม่สามารถทดสอบด้วยหน่วยจริงมากกว่า 600 หน่วยได้

“นั่นเป็นเหตุผลที่แผนกออกแบบและแผนกทดสอบจึงร่วมมือกันสร้างเครื่องจำลองและสร้างสภาพแวดล้อมที่คล้ายกับสภาพแวดล้อมการผลิตจริงของโรงงานโตเกียว”

โยชิโมโตะ วิศวกรภาคสนามจากแผนกควบคุมโรงไฟฟ้ากล่าว

แผนกควบคุมโรงไฟฟ้าที่โยชิโมโตะทำงานอยู่ใช้เวลาประมาณครึ่งปีในการเยี่ยมชมโรงงานและสถานที่ของลูกค้าทั่วประเทศญี่ปุ่นเพื่อให้แน่ใจว่าระบบต่างๆ ทำงานได้อย่างถูกต้อง โยชิโมโตะทำงานในโครงการนี้ตั้งแต่ช่วงเริ่มต้นเป็นต้นไปโดยแบ่งเวลาให้กับกิจกรรมประเภทนี้

ในอดีต โยชิโมโตะไม่มีโอกาสได้มีส่วนร่วมด้านวิศวกรรมหรือการออกแบบมากนัก แต่ครั้งนี้ทุกอย่างแตกต่างออกไป

เขากล่าวว่า “นี่เป็นโครงการแรกที่ผมมีส่วนร่วมซึ่งเรามีการหารืออย่างละเอียดกับแผนกออกแบบ”

ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2566 เมื่อเอโนโมโตะออกแบบซอฟต์แวร์ควบคุมเสร็จสิ้นและมีสภาพแวดล้อมการทดสอบที่คล้ายกับสภาพแวดล้อมการผลิตจริงแล้ว โรงงานในโตเกียวก็เริ่มทำการตรวจสอบซอฟต์แวร์ภายในองค์กร

แต่น่าเสียดายที่ตอนนั้นอุปสรรคเริ่มปรากฏให้เห็นมากขึ้น

การร่วมมือข้ามขอบเขตแผนกเพื่อหาแนวทางแก้ไข

โชคดีที่เขาสามารถผ่านการทดสอบได้โดยอาศัยความเชี่ยวชาญของผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์ เมื่อเอโนโมโตะกลับมาจากการทดสอบ พวกเขาจะเข้ามาหาเขาพร้อมกับคำแนะนำ ถามว่าผลการทดสอบเป็นอย่างไรบ้าง และแนะนำขั้นตอนต่อไปที่อาจเกิดขึ้น เมื่อมองย้อนกลับไปในวันนั้น เอโนโมโตะกล่าวว่า

“เมื่อผมได้รับมอบหมายให้ดูแลการออกแบบและพัฒนาระบบเป็นครั้งแรก ผมเคยคิดว่า ‘ทำไมเรื่องแบบนี้ถึงเกิดขึ้นกับผม’ แต่แล้วเจ้านายและเพื่อนร่วมงานรุ่นพี่ก็กลายมาเป็นผู้เชี่ยวชาญที่สามารถให้ข้อมูลทั้งหมดที่ผมต้องการและมากกว่านั้นด้วยซ้ำ ผมมีโอกาสพูดคุยกับพวกเขาหลายครั้งทุกวัน และบรรยากาศที่นั่นก็เป็นกันเองมาก พวกเขาพร้อมรับฟังแม้กระทั่งเมื่อผมต้องแจ้งข่าวร้าย ผมซาบซึ้งใจมาก และต้องขอบคุณการสนับสนุนอันยอดเยี่ยมของพวกเขาที่ช่วยให้ผมเอาชนะความยากลำบากเหล่านั้นได้”

โยชิโมโตะได้เห็นผลงานของแผนกออกแบบอย่างใกล้ชิดและแบ่งปันสิ่งที่เขารู้

“ผมคิดว่าการที่สามารถแบ่งปันความรู้ระหว่างแผนกต่างๆ ช่วยให้เราสร้างระบบแบตเตอรี่สำรองที่สมบูรณ์แบบยิ่งขึ้นได้” เขากล่าว

หลังจากการทดสอบหลายเดือนที่โรงงานโตเกียว ระบบแบตเตอรี่สำรองก็เสร็จสมบูรณ์ในที่สุด

ผลพลอยได้ของโครงการชิโตเสะ

แน่นอนว่าความสำเร็จของโครงการนั้นสำคัญ แต่โครงการชิโตเสะอาจสร้างบางสิ่งบางอย่างเพิ่มเติมหรือผลิตภัณฑ์รองได้อีกด้วย

นาย Kanemoto หัวหน้าโครงการซึ่งเพิ่งกลับมาจากการลาเพื่อดูแลเด็กในขณะนั้น กล่าวว่า โครงการสร้างสภาพแวดล้อมการทดสอบที่คล้ายคลึงกับสภาพแวดล้อมการผลิต จะเป็นกรณีศึกษาต้นแบบสำหรับอนาคต

“เมื่อโครงการต่างๆ ทับซ้อนกัน เรามักจะประสบปัญหาในการหาบุคลากรเนื่องจากพวกเขาติดภารกิจอื่นๆ เช่น บางแผนกต้องเดินทางบ่อย” เขากล่าว “ด้วยโครงการนี้ เราจึงได้สร้างระบบใหม่ขึ้นมา ซึ่งช่วยให้เราสามารถทดสอบในสภาพแวดล้อมที่เทียบเท่ากับลูกค้าที่โรงงานในโตเกียวได้ หากเราใช้ระบบนี้เป็นแพลตฟอร์ม เราจะสามารถเสนอวิธีการทำงานต่างๆ สำหรับพนักงานที่ต้องเลี้ยงดูลูกหรือดูแลสมาชิกในครอบครัวได้ นอกจากนี้ยังช่วยให้พัฒนาทักษะในระดับบุคคลได้ง่ายขึ้นด้วยการดึงดูดผู้คนให้เข้าร่วมโครงการมากขึ้น”

เอโนโมโตะซึ่งเป็นพนักงานรุ่น Gen Z มีบทบาทสำคัญ เขาใช้การพัฒนาตนเองเป็นแรงบันดาลใจในการทำงาน เขาเชื่อว่าการฝึกฝนทักษะจะนำไปสู่การลดต้นทุนและปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์และระบบ ซึ่งจะช่วยให้เขาสามารถมีส่วนสนับสนุนบริษัทได้

“การรับผิดชอบโครงการชิโตเสะช่วยให้ทักษะของฉันดีขึ้นเล็กน้อย” เอโนโมโตะกล่าว “ฉันจะทุ่มเทอย่างเต็มที่ต่อไป!”

โยชิโมโตะ ซึ่งเป็นพนักงานระดับกลาง มองโครงการชิโตเสะดังนี้:

“ผมอยู่ในแผนกทดสอบมาตั้งแต่เริ่มเข้าทำงานที่บริษัท ดังนั้นการเดินทางเพื่อธุรกิจจึงถือเป็นเรื่องปกติสำหรับผม แต่บางคนก็มีสถานการณ์ที่ทำให้การใช้ชีวิตแบบนี้ยากลำบาก ตอนนี้เราได้จัดเตรียมสภาพแวดล้อมสำหรับการทดสอบที่โรงงานในโตเกียวสำเร็จแล้ว ผมคิดว่าพนักงานจะมีทางเลือกในการทำงานมากขึ้น”

การทำงานเป็นทีมจากทุกแผนกเพื่อให้โครงการสำเร็จลุล่วง
ทำงานร่วมกันเพื่อสร้างสภาพแวดล้อมที่พนักงานทุกคนที่ให้การสนับสนุนไซต์สามารถพบกับความพึงพอใจในงานของตน

เป้าหมายของโครงการ Chitose คือการบรรลุภารกิจในการแก้ไขปัญหาด้านสังคมและนำมาซึ่งรูปแบบการทำงานใหม่ๆ ที่สร้างการทำงานร่วมกันเป็นทีม เช่น การสนับสนุนการทำงานร่วมกันข้ามขอบเขตแผนก และอำนวยความสะดวกให้เกิดความสมดุลระหว่างการทำงานและการดูแลเด็ก/การพยาบาล

ที่แนะนำ

หน้าแรก