Swarm electrification กับการพัฒนาไฟฟ้าพลังงานสะอาดในพื้นที่ห่างไกล

Swarm electrification เป็นรูปแบบของระบบโซลาร์โฮม (SHS) ที่ถูกออกแบบให้สามารถเชื่อมต่อโซลาร์โฮมเข้าด้วยกันเป็น Swarm Grid ภายในตัวเอง ทำให้สามารถแชร์แหล่งผลิตพลังงาน ระบบกักเก็บพลังงาน และการ ซื้อขาย แลกเปลี่ยนพลังงานระหว่างโซลาร์โฮม โดยไม่ต้องมีกริดขนาดใหญ่ที่รวมศูนย์ เปลี่ยนพลังงานส่วนเกินที่เกิดจากระบบโซลาร์โฮม (SHS) ผ่านเครือข่ายเชื่อมต่อระหว่างครัวเรือนผ่านกริด DC แรงดันต่ำซึ่งคาดว่าจะมีพลังงานส่วนเกินประมาณ 30% ของระบบ ฝากเก็บไว้ในธนาคารพลังงาน (Energy Bank) ส่งไปยังครัวเรือนที่ขาดแคลนเงินลงทุนในชุมชนที่ไม่ได้เป็นเจ้าของระบบ SHS ผ่านกล่องเครือข่ายอัจฉริยะช่วยให้เจ้าของบ้านสามารถซื้อไฟฟ้าได้ตามต้องการโดยชำระค่าไฟฟ้าด้วยรหัสเติมเงิน (Token) ผ่าน SMS ของโทรศัพท์มือถือ กล่องเครือข่ายอัจฉริยะยังช่วยให้เจ้าของบ้านพลังงานแสงอาทิตย์สามารถขายไฟฟ้าส่วนเกินให้กับเพื่อนบ้าน กลุ่มวิสหกิจชุมชน ร้านค้าภายในหมู่บ้านผ่านเครือข่าย (Swarm : Peer-to-Peer)

การผลิตไฟฟ้าแบบกลุ่มที่มีการซื้อขายแลกเปลี่ยนกันระหว่าชุมชน/ครัวเรือนแบบ Peer-to-Peer (P2P) economy หรือเศรษฐกิจไร้ตัวกลาง คือการกระจายอำนาจ (Decentralized model) ของการติดต่อซื้อขายไฟฟ้าผ่านคนขายไปยังผู้ซื้อโดยตรงซึ่งก็คือสมาชิกในชุมชน โดยไม่ผ่านคนกลาง (Intermediaries) ทำให้ต้นทุนถูกลง ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของแนวทางการใช้พลังงานไฟฟ้าแบบกลุ่ม ทำให้เกิดการเติบโตแบบกระจายอำนาจ ยกระดับความสามารถในการเข้าถึงของโครงสร้างพื้นฐานบริการไฟฟ้าโดยประชาชนเพื่อประชาชนในพื้นที่ห่างไกล อย่างไรก็ตามการผลิตไฟฟ้าและการซื้อขายแบบกลุ่ม (peer-to-peer) ต้องอาศัยการมีส่วนร่วมครั้งแรกและต่อเนื่องของประชาชนผู้ใช้ที่เรียกว่า prosumers การมีส่วนร่วมของผู้บริโภค การเป็นเจ้าของกิจการของชุมชนจึงเป็นกุญแจความสำเร็จทำให้การพัฒนาเกิดความยั่งยืน ดังนั้นกระบวนขับเคลื่อนการพัฒนาพื้นที่จึงต้องอาศัยองค์ประกอบดังนี้
(1) การขับเคลื่อนที่ต้องสร้างแรงบันดาลใจ ความเข้าใจ การเสริมอำนาจการตัดสินใจในการเข้าร่วมของชุมชนผลิตไฟฟ้าแบบกลุ่ม การสร้างกติกา กฏระเบียบกลุ่มที่มีความเป็นธรรม การสร้างทีมงานช่างชุมชนเพื่อซ่อมบำรุงระบบ การสร้างทีมธุรกิจชุมชนเพื่อบริหารจัดการกลุ่มบัญชีการเงิน ถูกต้อง โปร่งใส ตรวจสอบได้
(2) การสร้างมาตรการที่สามารถกระตุ้นแรงจูงใจดังกล่าวคือการสร้างให้เกิดกิจการไฟฟ้าที่ก่อให้เกิดรายได้หมุนเวียนในชุมชนแล้วนำรายได้กลับมาช่วยเหลือซึ่งกันและกันในรูปแบบของกองทุนสวัสดิการ 
(3) เงื่อนไขการออกแบบและพัฒนาไฟฟ้าแบบกลุ่มต้องอยู่บนพื้นฐานการมีส่วนร่วมของประชาชนและตอบโจทย์ความยั่งยืนได้จริง คือสร้างจูงใจสำหรับการมีส่วนร่วมคิด ร่วมทุน ร่วมทำ ร่วมตัดสินใจ และร่วมรับผลประโยชน์จากการช่วยเหลือซึ่งกันและกัน ที่ให้ความสำคัญมากกว่าผลประโยชน์ทางการเงินแบบปัจเจก และสร้างความมั่นใจในการเข้าถึงการเป็นเจ้าของสินทรัพย์ คือระบบการผลิตไฟฟ้าร่วมกันชุมชน ดังนั้นการพัฒนาจึงต้องวิเคราะห์จากล่างขึ้นบน จากมุมมองของผู้ใช้งาน คือปัจจัยสำคัญในการพัฒนาที่ประสบความสำเร็จ ด้วยเหตุนี้ การวิเคราะห์จึงรวมถึงการทำกรณีศึกษาพื้นที่ต้นแบบเพื่อเป็นแบบอย่างกับผู้ใช้ระบบไฟฟ้าแบบกลุ่มในพื้นที่ห่างไกล ชุมชนสามารถรองรับ ปรับตัวกับการเปลี่ยนแปลงทางด้านเทคโนโลยี เศรษฐกิจ สังคม สิ่งแวดล้อม ที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยพิจารณาความสมดุลระหว่าการสร้างมูลค่าเพิ่มที่ก่อให้เกิดรายได้ จากการผลิต ซื้อขาย แบ่งปันพลังงานในชุมชนและเพื่อส่งเสริมการมีส่วนร่วม สร้างพลังกลุ่มเพื่อจัดการพลังงาน จึงเป็นเป้าหมายขั้นต้นในการพัฒนาโครงการให้เกิดความยั่งยืน

ประโยชน์ของระบบผลิตกระแสไฟฟ้าแบบกลุ่ม

การดำรงชีวิตและคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้น : พลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกินอาจถูกนำไปใช้เป็นพลังงานให้กับอุปกรณ์แปรรูปทางการเกษตรและปั๊มน้ำ สถานีชาร์จรถไฟฟ้า สถานีกรองน้ำดื่มสะอาด สถานีซักผ้า ที่อาจเพิ่มรายได้หรือสร้างโอกาสใหม่ในการดำรงชีวิต

การลดมลพิษทางอากาศที่เกิดจากการเผาไหม้น้ำมัน: พลังงานแสงอาทิตย์แทนที่น้ำมันเป็นแหล่งพลังงานหลักสำหรับครัวเรือนที่มีรายได้น้อยจำนวนมาก

การใช้พลังงานสะอาดอย่างมีประสิทธิภาพ: พลังงานที่สร้างจากแสงอาทิตย์ส่วนเกิน ซึ่งอาจสูญเสียไป จะถูกนำไปใช้เพื่อให้แสงสว่างและความเย็น ขยายสู่ครัวเรือนจำนวนมากขึ้นสามารถเข้าถึงไฟฟ้าโดยชุมชน เพื่อชุมชน ผ่านการบริการที่เหมาะสมกับพื้นที่ เชื่อถือได้ ราคาถูกลง และชุมชนรับรายได้โดยตรงจากระบบโซลาร์โฮมของพวกเขา เกิดการหมุนเวียนของเศรษฐกิจชุมชนพึ่งตนเอง
ดังนั้นนักพัฒนาพลังงานชุมชนจึงควรทำความเข้าใจก่อนนำระบบผลิตไฟฟ้าแบบกลุ่มไปทดลองปฏิบัติการในพื้นที่ต้นแบบให้ประสบความสำเร็จก่อนจึงขยายผลซึ่งจะเป็นประโยชน์โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการเข้าถึงพลังงานในพื้นที่ห่างไกล

โดยการพัฒนาโครงการไม่ว่าจะเป็นระบบโครงข่ายไฟฟ้าขนาดเล็กแบบรวมศูนย์ (Micro grid)

ภาพประกอบ Micro grid : Giz Thailand 

แบบครัวเรือน แยกอิสระ (Solar home)

ภาพประกอบ Solar home : ReChargeTH 

หรือแม้แต่ (การผลิตกระแสไฟฟ้าแบบกลุ่ม) Swarm

ภาพประกอบ Swarm electrification : http://www.me-solshare.com/

จึงควรสำรวจความต้องการใช้ไฟฟ้าของแต่ละบ้าน หรือจุดที่เพิ่มกำลังการผลิตเพื่อเป็นตัวจ่ายไฟ จะช่วยในการพิจารณาได้ว่าการออกแบบ swarm electrification มีความเหมาะสมกับพื้นที่นั้นๆ หรือไม่

Swarm electrification allows the interconnection of individual solar home systems to form a swarm grid. Sharing of generation, storage resources and trading or exchange of electricity can be made between SHS

ข้อมูลอ้างอิง “Swarm Electrification – A Paradigm Change: Building a Micro-Grid from the Bottom-up – energypedia.info” https://energypedia.info/wiki/Swarm_Electrification_-_A_Paradigm_Change:_Building_a_Micro-Grid_from_the_Bottom-up

“Swarm Electrification concept and stepwise approaches [66]   | Download Scientific Diagram” https://www.researchgate.net/figure/Swarm-Electrification-concept-and-stepwise-approaches-66_fig6_306047475