Smart Meter – Smart Grid เทคโนโลยี IoT เพื่อประสิทธิภาพการใช้ไฟฟ้าที่ดีกว่าเดิม

คำว่า Smart Grid สำหรับคนที่อยู่ในวงการเทคโนโลยี และวงการไฟฟ้า น่าจะคุ้นเคยดี โดยเป็นระบบโครงข่ายสำหรับส่งไฟฟ้าอัจฉริยะแบบครบวงจรโดยใช้เทคโนโลยีดิจิทัล ตัวระบบจะส่งไฟฟ้าจากผู้ให้บริการ เช่น กฟภ., กฟน. ไปยังผู้ใช้บริการด้วยการสื่อสารสองทาง เพื่อควบคุมเครื่องใช้ไฟฟ้า ช่วยให้บริหารจัดการการใช้พลังงานไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ในอดีต การใช้งาน Smart Grid จำกัดอยู่ในกลุ่มผู้ใช้ขนาดใหญ่ องค์กรธุรกิจ หรือโรงงานอุตสาหกรรม ซึ่งมีปริมาณการใช้ไฟฟ้ามหาศาล มีการพัฒนาระบบและติดตั้งอุปกรณ์ตรวจสอบการใช้ไฟฟ้าได้ตามเวลาจริง (Real Time) ว่ามีการใช้ไฟฟ้ามากน้อยอย่างไร ผู้ให้บริการสามารถคำนวณการจ่ายไฟฟ้าให้พอเพียง มีความเสถียร ลดปัญหาไฟดับ และยังเห็นพฤติกรรมการใช้ไฟฟ้า นำไปสู่การปรับปรุงเพื่อให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น

แต่ล่าสุดโครงการของ การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค หรือ กฟภ. ได้เลือกนำเทคโนโลยี Smart Meter ผสานกับเทคโนโลยี IoT มาเสริม โดยติดตั้งกับผู้ใช้ตามบ้านทั่วไปในเขตเมืองพัทยาเป็นหลักแสนหลังคาเรือน โดยเป็นโครงการนำร่องโครงการแรกของประเทศไทย ต่อไปสามารถรู้ได้ว่า แต่ละบ้านมีรายละเอียดการใช้ไฟฟ้าเป็นอย่างไร จากปัจจุบันที่ยังเป็นมิเตอร์ไฟฟ้าแบบเดิมทั้งหมด

โครงการนี้มีความสำคัญ ถ้าทุกอย่างผ่านไปได้ดี จะขยาย Smart Meter ไปในวงกว้าง ประโยชน์ได้มีเพียงแค่การส่งข้อมูลมิเตอร์มาที่ กฟภ. โดยไม่ต้องมีคนออกมาจดตัวเลข แต่เป็นการเปิดโอกาสให้ประชาชนผู้ใช้ไฟฟ้ามีส่วนร่วมในการบริหารจัดการไฟฟ้า ตัวมิเตอร์สามารถเชื่อมต่อกับพลังงานทดแทนอื่นๆ เช่น พลังแสงอาทิตย์ และยังเชื่อมต่อกับโครงการอื่นๆ เช่น สถานีไฟฟ้า EV สำหรับรถยนต์ไฟฟ้า และอาคาประหยัดพลังงาน

Smart Meter มิเตอร์ไฟฟ้าไหม่ กับ การใช้คลื่นความถี่ส่งผ่านข้อมูล

อย่างไรก็ตาม โครงการนำร่อง Smart Meter ยังเป็นเรื่องใหม่ในประเทศไทย และ Smart Meter นี้ยังใช้เทคโนโลยี IoT หรือ Internet of Thing เพื่อช่วยส่งผ่านข้อมูลการใช้ไฟฟ้าแบบ Real Time ซึ่งตามประกาศของ กสทช. เรื่องหลักเกณฑ์การอนุญาตให้ใช้คลื่นความถี่ย่าน 920 – 925MHz เพื่อสนับสนุนการใช้งาน IoT

Dr. Bartosz Wojszczyk ประธานบริษัทและซีอีโอของบริษัท Decision Point Global บริษัทให้คำปรึกษาและลงทุนชั้นนำที่มีประสบการณ์กว้างขวางในด้านพลังงาน ระบบมิเตอร์อัจฉริยะ สมาร์ตกริด เทคโนโลยีสะอาด บอกว่า การใช้ Smart Meter ได้เพิ่มจำนวนขึ้นอย่างต่อเนื่อง หากต้องการลงทุนให้เกิดประโยชน์สูงสุด และประชาชนได้รับประโยชน์จริงๆ การเลือกใช้คลื่นความถี่ที่มีช่วงความถี่ (spectrum) ที่สามารถรองรับการใช้งานของอุปกรณ์เหล่านี้ได้อย่างเพียงพอเป็นสิ่งที่มีความจำเป็น

หากคลื่นความถี่ที่ใช้อยู่มีความกว้างจำกัด ซึ่งเป็นปัญหาที่มักจะพบได้ในย่านความถี่ที่ต่ำกว่ากิกะเฮิรตซ์ในหลายภูมิภาคนอกทวีปอเมริกาเหนือ เมื่อนั้นประโยชน์ของการติดตั้งใช้งานอุปกรณ์ Smart Meter จะถูกจำกัดเป็นอย่างมาก อีกทั้งความเสี่ยงของการรบกวนกันของสัญญาณต่ออุปกรณ์อื่นๆ ก็ยังเพิ่มสูงขึ้น โดยอาจส่งผลให้การลงทุนทั้งหมดตกอยู่ในความเสี่ยง

คำถามคือ คลื่นความถี่ 920-925MHz ตามที่ กสทช. ประกาศให้เป็นคลื่นความถี่ที่ใช้สำหรับเทคโนโลยี IoT เหมาะสมกับการใช้ทำ Smart Meter เพื่อส่งข้อมูลหรือไม่

เทียบการใช้งานในต่างประเทศ คลื่น 2.4GHz เป็นที่นิยม

สำหรับประเทศไทย โครงการนำร่องทำ Smart Meter มีแนวโน้มจะเลือกใช้คลื่นความถี่ 920-925 MHz ซึ่งเป็นคลื่นที่ใช้สำหรับอุปกรณ์เซ็นเซอร์ในไทย เช่น เซ็นเซอร์ล็อกรถยนต์, รีโมทย์ต่างๆ และใกล้เคียงกับคลื่นความถี่ 900MHz ในกิจการโทรคมนาคม (ซึ่ง ทรูมูฟ ถือใบอนุญาตอยู่)

สำหรับในต่างประเทศ มีคลื่นความถี่ 2 ย่านที่ใช้สำหรับทำ Smart Meter คือย่าน 900MHz และ 2.4GHz โดยมีรายละเอียดดังนี้

  • มาเลเซีย คลื่นที่รัฐบาลกำหนดให้ใช้ IoT คือ 919-923MHz แต่มาเลเซียเลือกใช้ 2.4GHz ทำ Smart Meter หลังจากทดสอบระบบมา 6 ปี และเตรียมติดตั้งให้ครบ 9 ล้านเครื่องในปี 2564
  • เวียดนาม คลื่นที่รัฐบาลกำหนดให้ใช้ IoT คือ 920-925MHz เช่นเดียวกับไทย แต่เลือกใช้ 2.4GHz ทดลอง Smart Meter จำนวน 150,000 เครื่องในปี 2559
  • สิงคโปร์ คลื่นที่รัฐบาลกำหนดให้ใช้ IoT คือ 920-925MHz และใช้คลื่นโทรคมนาคม คู่กับคลื่น 920MHz ในการทำ Smart Meter

มีอย่างน้อย 2 ประเทศเพื่อนบ้านเลือกใช้คลื่น 2.4GHz ซึ่งเป็นคลื่น unlicensed frequency bands ซึ่งทั่วโลกใช้สำหรับให้บริการ Wi-Fi มีความกว้างมากรองรับการส่งผ่านข้อมูลได้ปริมาณมาก มีปัญหากวนคลื่นต่ำ ขณะที่ประเทศในภูมิภาคอื่นๆ มีตัวอย่างดังนี้

  • แคนาดา คลื่นที่รัฐบาลกำหนดให้ใช้ IoT คือ 902-928MHz และ 2.4GHz โดยที่แคนาดามีการวาง Smart Meter จำนวน 1.3 ล้านเครื่องบนคลื่นความถี่ 2.4GHz และสามารถใช้งานได้ประสบความสำเร็จดี
  • สหรัฐอเมริกา คลื่นที่รัฐบาลกำหนดให้ใช้ IoT ย่านเดียวกับแคนาดา โดยปัจจุบัน 60% ของมิเตอร์ไฟฟ้าในอเมริกาเป็น Smart Meter และใช้คลื่นความถี่ทั้ง 902-928MHz และ 2.4GHz ในการส่งผ่านข้อมูล
  • สหราชอาณาจักร คลื่นที่รัฐบาลกำหนดให้ใช้ IoT คือ 863-870MHz และ 2.4GHz การใช้งาน Smart Meter ในสหราชอาณาจักร พบว่า ย่าน 863-870MHz ไม่เพียงพอรองรับการส่งผ่านข้อมูล และได้การติดตั้ง Smart Meter บนคลื่น 2.4GHz เพิ่มขึ้นหลายล้านเครื่อง

ความแตกต่างระหว่าง IoT ปกติกับ Smart Meter

Smart Meter เป็นเรื่องใหม่สำหรับครัวเรือนในไทย แต่เป็นเรื่องที่ดีที่สามารถต่อยอดบริการทางไฟฟ้าได้หลากหลาย เช่น การใช้ระบบพรีเพด หรือจ่ายก่อนเพื่อใช้ไฟฟ้าก็สามารถทำได้ และดังที่กล่าวคือ การขยายสู่บริการสถานี EV เพื่อรองรับรถยนต์ไฟฟ้าก็เช่นกัน แต่คำถามที่น่าสนใจคือ IoT อื่นๆ ที่ใช้คลื่น 920-925MHz ตามที่ กสทช. กำหนดแตกต่างกับ Smart Meter อย่างไร

จากข้อมูลการใช้งาน Smart Meter มีการส่งผ่านข้อมูลจำนวนมาก ขณะที่อุปกรณ์ IoT อื่นๆ แลกเปลี่ยนข้อมูลกันเพียงเล็กน้อย โดย องค์การสื่อและการสื่อสารแห่งออสเตรเลีย หรือ ACMA ระบุว่า ความกว้างของคลื่น 5MHz อาจไม่เพียงพอที่จะสนับสนุนธุรกิจโครงการระบบมิเตอร์อัจฉริยะ

การติดตั้งสมาร์ตมิเตอร์ในแคนาดา ที่เลือกใช้คลื่นในช่วง 902-928MHz ซึ่งเป็นช่วงคลื่นที่ทางรัฐเปิดให้อุปกรณ์อื่นๆสามารถใช้ร่วมกันได้ พบว่า Smart Meter รบกวนการทำงานของอุปกรณ์อื่นๆ ในช่วงความถี่ดังกล่าว โดยรบกวนการทำงานของ Canadian Pacific Railway safety system ซึ่งควบคุมการทำงานของขบวนรถไฟ และ ผู้ใช้คลื่นวิทยุสมัครเล่น

ในอเมริกา พบว่ามีการรบกวนคลื่นโทรศัพท์และทำให้ค่าไฟสูงขึ้น มีการรบกวน Baby Monitor ทำให้เกิดคลื่นแทรก นอกจากนี้ยังพบว่ามีการรบกวนอินเทอร์เน็ต แอปเปิลทีวี Netflix

ทางออกควรเป็นอย่างไร เพื่อ Smart Meter ที่มีประโยชน์จริง

คลื่นความถี่ 920-925MHz ที่ กสทช. กำหนดควรใช้เพื่อส่งสัญญาณอุปกรณ์เป็นครั้งคราวและมีกำลังส่งต่ำเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวน เช่น IoT และ RFID ขณะที่ Smart Meter เป็นอุปกรณ์ที่มีการส่งข้อมูลจำนวนมาก จึงมีความเสี่ยงที่จะรบกวนอุปกรณ์อื่นๆ บนคลื่นเดียวกัน ยิ่งต่อไปถ้ามีการติดตั้ง Smart Meter กว่า 100,000 ครัวเรือน โอกาสมีปัญหาจะเพิ่มขึ้น

ในต่างประเทศมีการศึกษาและกำหนดคลื่นความถี่ที่ใช้สำหรับกิจการสาธารณูปโภคโดยเฉพาะ (Utility Bands) แต่ต้องใช้เวลาศึกษาและประกาศเป็นหลักเกณฑ์ไม่น้อย ดังนั้นการเลือกใช้คลื่นความถี่ 2.4GHz ตามที่ต่างประเทศมีการศึกษาและใช้งานแล้วก็เป็นทางออกที่ดี

เวลานี้โครงการนำร่องของ กฟภ. ซึ่งกำลังจะเกิดขึ้นกว่า 100,000 ครัวเรือนในเมืองพัทยา ถ้าพบว่ามีปัญหาการรบกวน อาจส่งผลต่อการขยายโครงการทั่วประเทศในระยะยาว ความเชื่อมั่นต่อ Smart Meter และมูลค่าโครงการกว่า 1 พันล้านบาท หรือถ้าโครงการชะลอออกไปอาจส่งผลกระทบต่อแผนการพัฒนาประเทศ

สรุป

โครงการ Smart Grid และ Smart Meter ของ กฟภ. เดินมาถูกทาง ประชาชนทั่วไปควรมีโอกาสได้ใช้ไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่ต้องระมัดระวังเรื่องของการใช้คลื่นความถี่ให้รอบคอบ หากเกิดปัญหาขึ้นในระยะยาว งบประมาณที่ลงทุนและเวลาที่เสียไปจะส่งผลกระทบในวงกว้าง การป้องกันตั้งแต่จุดเริ่มต้นเป็นทางออกที่ดีที่สุด

ติดตามข่าวสารจาก Brand Inside ได้จาก Facebook ของเรา

Comments