PEC Technology (Thailand) Co., Ltd.

ระบบกักเก็บพลังงาน
สำหรับ Data Center

Energy Storage Systems for the AI Data Center

แนวทางการประยุกต์ใช้ BESS เพื่อรองรับการทำงานของศูนย์ข้อมูลยุค AI

การบรรยายเชิงเทคนิค ⏱ ระยะเวลา 1 ชั่วโมง 30 นาที

Agenda / หัวข้อการบรรยาย

แผนการบรรยาย 5 ช่วง

1

บทนำ: ทำไม AI Data Center เปลี่ยนเกมพลังงาน

ความท้าทายด้านพลังงานยุคใหม่ และ power profile ที่เปลี่ยนไป

10 นาที

2

กรอบ Multi-tier Storage: 3 ชั้นของการกักเก็บพลังงาน

จัดชั้น storage ตาม timescale — Megapack เป็นเพียงชั้นเดียว

15 นาที

3

เทคโนโลยีและผู้ผลิตหลักของแต่ละ Tier

Supercapacitor, Li-ion UPS / GiUPS และ grid-scale BESS

30 นาที

4

การใช้งาน, CAPEX / Sizing และความปลอดภัย NFPA 855

Use cases, ต้นทุนปี 2025–2026 และมาตรฐานความปลอดภัย

20 นาที

5

บริบทประเทศไทย, ข้อเสนอแนะ และ Q&A

วสท. 022013-25, RPDP 2024 และสรุปแนวทาง

15 นาที

Section 1 / บทนำ

ทำไม AI Data Center เปลี่ยนเกมพลังงาน

GPU หลายพันตัว ramp ขึ้น–ลงพร้อมกัน เกิด synchronized power spike ที่ระบบไฟแบบเดิมรับไม่ทัน
งานวิจัยร่วม Microsoft–OpenAI–NVIDIA พบความผันผวนระดับ millisecond ระหว่างช่วง compute-heavy กับ communication-heavy
กำลังเปลี่ยนผ่านสถาปัตยกรรมจ่ายไฟสู่ 800 VDC (NVIDIA / OCP) เพื่อวาง storage ได้ยืดหยุ่นขึ้น

5,400+

Data centers ในสหรัฐฯ (มี.ค. 2025)

~30%

ลด peak spike ด้วย rack-level storage (NVIDIA GB300)

~90 นาที

เวลาตอบสนองของระบบผลิตไฟแบบเดิมต่อการเปลี่ยนโหลด

ประเด็นสำคัญ — Power profile ของ AI ต่างจาก workload เดิมโดยสิ้นเชิง จึงต้องการ storage หลายระดับ (multi-tier) ไม่ใช่อุปกรณ์เดียว

Section 1 · Virginia 2024 / เหตุการณ์จริง

ไฟหลุด 1.5 GW ใน 82 วินาที

1.5 GW

โหลดหลุดออกจากกริดภายใน 82 วินาที

Virginia, สหรัฐอเมริกา

ปี 2024 บันทึกโดย NERC

ทริกเกอร์จาก fault ที่สายส่ง 230 kV

สาเหตุ · Cause

เกิด fault (ลัดวงจร) ที่สายส่งแรงสูง 230 kV ในระบบ

กลไก · protective load-shedding

data center ตัดโหลดตัวเองออกจากกริดอัตโนมัติ เพื่อปกป้องอุปกรณ์ราคาแพง

ผลกระทบ · Impact

โหลดมหาศาลหลุดฉับพลัน → เสี่ยงความไม่เสถียรแบบลูกโซ่ (cascading) ทั้งระบบ

บทเรียนต่อการออกแบบ — โหลด AI ที่สวิงพร้อมกัน + ระบบป้องกันที่ตัดโหลดหมู่ คือโจทย์ที่กริดเดิมไม่ได้ออกแบบมารับ ต้องใช้ power smoothing ระดับ chip/rack (GB300), grid-interactive UPS (GiUPS) และ BESS เพื่อพยุงโหลดและเลี่ยงการตัดโหลดฉับพลัน

ที่มา: NERC (2024) อ้างใน arXiv 2604.07345 · งานวิจัย “Power Stabilization for AI Training Datacenters” (NVIDIA · Microsoft · OpenAI, arXiv 2508.14318)

Section 2 / กรอบหลัก

Multi-tier / Multi-timescale Storage

BESS ใน data center ทำงานหลายระดับตาม timescale — Megapack เป็นเพียงชั้นขวาสุดเท่านั้น

Tier 1 · Chip / Rack

ms – seconds

มิลลิวินาที – วินาที

ดูดซับ GPU spikes

Supercapacitor · GB300

Tier 2 · Facility UPS

seconds – minutes

วินาที – นาที

Ride-through, power quality

Li-ion UPS · GiUPS

Tier 3 · Grid-scale BESS

minutes – hours

นาที – ชั่วโมง

Backup · peak · grid services

Megapack · CATL · Sungrow

เพิ่มเวลาตอบสนอง / ระยะเวลาจ่ายไฟ →

หัวใจของเรื่อง — ทั้งสาม Tier ทำงานเสริมกัน ไม่ใช่ทดแทนกัน การออกแบบที่ดีคือ layered architecture ที่จับคู่ storage กับ timescale ของปัญหา

Section 3 · Tier 1 / Chip / Rack-level Storage

Chip / Rack-level Storage

ดูดซับ synchronized GPU spikes ระดับมิลลิวินาที ก่อนถึงระบบไฟหลัก

ms – seconds

NVIDIA GB300 NVL72

ฝัง capacitor ในแต่ละ power shelf เก็บ 65 J/GPU — ลด peak spike ได้ ~30% เทียบรุ่นก่อน

เส้นเขียว = power profile หลัง smoothing: capacitor charge ช่วง dip / discharge ช่วง spike ให้โหลดราบเรียบ

คุณสมบัติ	Electrolytic (ที่ GB300 ใช้)	Supercapacitor (EDLC)
Energy density	ต่ำกว่า	สูงกว่ามาก
Power density / การตอบสนอง	สูงมาก เร็ว µs–ms	ช้ากว่า (ESR สูงกว่า)
แรงดันต่อตัว	สูง (หลายร้อยโวลต์)	ต่ำ ~2.5–3 V ต้องต่ออนุกรมหลายตัว
อายุ / cycle	จำกัด ไวต่ออุณหภูมิ	cycle สูงมาก
เหมาะกับ	transient เร็ว ๆ ระยะสั้น	buffer พลังงานนานกว่า (วินาที)

ข้อสังเกต — หลายคนเข้าใจผิดว่า GB300 NVL72 ใช้ Supercapacitor ทำ power smoothing — จริง ๆ ใช้ Electrolytic capacitor

ที่มา: NVIDIA GB300 NVL72 · PEC Technology — Energy Storage Systems for Data Center

Section 3 · Tier 1 / Chip / Rack-level Storage

พฤติกรรมการใช้ไฟของ GPU ใน AI Data Center

Heatmap เปรียบเทียบ Traditional Workload (สีกระจายไม่สัมพันธ์กัน) กับ AI Training Workload (สีเป็นแถบแนวตั้ง lockstep)

รูปที่ 1 — สีเขียวเข้ม = ใช้ไฟมาก · สีอ่อน = ใช้ไฟน้อย

วิธีอ่านกราฟ

แต่ละแถว = GPU หนึ่งตัว · แกนตั้ง = GPU ID
แกนนอน = เวลา (Time)
สีเขียวเข้ม = ใช้ไฟมาก · สีอ่อน = ใช้ไฟน้อย

ภาพบน — Traditional Workload

GPU ทำงานคนละจังหวะ ไม่สัมพันธ์กัน (uncorrelated) เฉลี่ยแล้วกำลังไฟรวมค่อนข้างนิ่ง grid รับมือได้สบาย

ภาพล่าง — AI Training

สีเป็นแถบแนวตั้ง ทุก GPU เปลี่ยนพร้อมกัน = lockstep / synchronized — หลายพันตัวเข้า-ออกโหลดหนัก และเข้าสู่ idle พร้อมกัน

นี่คือเหตุผลที่ต้องมี— power smoothing เพื่อกันกำลังไฟกระชากทั้งระบบพร้อมกัน

ที่มา: NVIDIA GB300 NVL72 software control

Section 2 / เทคโนโลยี Storage

เทียบ 4 เทคโนโลยี ตาม timescale & จุดติดตั้ง

ประเด็น	Electrolytic GB300 PSU	Supercapacitor Eaton XLHV	LIC Delta PCS	Li-ion battery
Timescale ที่เด่น	เร็วที่สุด µs – ms	ms – วินาที	วินาที (hold-up ~15 วิ)	นาที – ชั่วโมง
จุดติดตั้งในระบบ	DC output ของ PSU ในแร็ค	DC bus ของ UPS / STATCOM	ชั้น PCS 1RU/1OU ในแร็ค	Facility / grid BESS
Tier ในกรอบนี้	Tier 1	Tier 1–2	Tier 1	Tier 2–3
พลังงาน / ความจุ	ต่ำ (~65 จูล/GPU)	ปานกลาง (144 V · 62.5 F)	ปานกลาง (~10–30 Wh/kg)	สูงมาก (kWh – MWh)
จุดเด่น & หน้าที่	เร็วสุด · ใกล้โหลด — กรอง transient	power density สูง · ล้าน cycle	เร็ว + hold-up 15 วิ / 20 kW	energy density สูง — backup, grid

แนวคิด layered — electrolytic (เร็วสุด ในแร็ค) → supercapacitor (ride-through / FFR) → LIC (hold-up วินาที) → Li-ion (นานสุด backup/grid) เลือกตาม timescale ของปัญหา

ที่มา: Eaton XLHV (ELX1352) · NVIDIA GB300 Developer Blog · Delta OCP 2024 (Power Capacitance Shelf, LIC) · กรอบ multi-tier ของ PEC

Section 3 · Tier 2 / Facility UPS

Traditional UPS (TUPS)

Tier 2 min – hours · ride-through และรักษา power quality ให้ critical load

ข้อพึงพิจารณาเมื่อจะใช้ UPS

1

แบตเตอรี่

TPPL-VRLA / Lithium-Ion Battery

2

ความปลอดภัย / การป้องกันอัคคีภัย

fire protection สำหรับระบบ UPS & battery

3

อัตราการคายประจุ

Li-ion ทน cycle ถี่ (เหมาะ AI DC) — แต่ระวัง degradation กระทบ TCO

4

ชนิด UPS

Double Conversion / Line-interactive · ต่อขนานและเพิ่มเติมได้ รองรับ AI load (ประสิทธิภาพ + ความคงทน)

มาตรฐาน UPS / Battery

IEC 60640 IEC 60895-21,22 / UL94-V0 (VRLA) UL1983 UL94-V0 UL9540 UL9540A (LiB) NFPA 855

Power-path block diagram: Utility Grid → POI → MVAC → GEN → LVAC → UPS → Rack PSU → Server, with UPS smoothing AC ramping over hundreds of milliseconds

UPS & BESS absorb fast dynamics — smooth AC ramping ที่ระดับ hundreds of milliseconds

ที่มา: PEC Technology · Energy Storage Systems for Data Center

Section 3 · Tier 2 / Traditional UPS (TUPS)

TUPS: ความท้าทายในการรองรับโหลด AI

โปรไฟล์โหลด AI: ramp up/down, auto-start/stop, min time at floor, PL และ IDLE พร้อมเส้น 80% Limit/Floor/Ceiling

โปรไฟล์โหลด AI ที่มี ramp-up / ramp-down และ auto-start/stop รวดเร็ว

Real Power Demand (p.u.) เทียบกับเวลา 0–120 วินาที และซูม 100–105 วินาที แสดงการแกว่งของโหลดรวดเร็ว

Real Power Demand (p.u.) ที่แกว่งระดับ sub-second เมื่อซูม 100–105 วินาที

ความท้าทายของ TUPS — คือการรองรับการเปลี่ยนแปลงของโหลด AI ในปัจจุบัน ที่ผันผวนรวดเร็วและไม่สม่ำเสมอ

Section 3 · Tier 2 / Energy Storage Systems for Data Center

องค์ประกอบของโหลดใน Data Centre

Bar chart: ERCOT data centre load growth 2.5 GW (2026) to 24 GW (2031)

Example Regional Forecast of Data Centre Load Growth (ERCOT, 2025–2031)

Pie chart: load composition Electronic 75-80%, Mechanical 20-25%, Facility 3-5%, Distribution 2-5%

Typical Load Composition for AI-driven Data Centers

โหลดเหล่านี้โดยทั่วไปแบ่งออกเป็น 4 ประเภทหลัก:

โหลดอิเล็กทรอนิกส์

Electronic load · 75%–80%

โหลดเชิงกล

Mechanical load · 20%–25%

โหลดของสถานประกอบการ

Facility load · 3%–5%

โหลดของระบบจำหน่าย

Distribution load · 2%–5%

Source: Strengthening Data Center Operations Using Grid-Forming Battery Energy Storage as a Line-Interactive Uninterruptible Power Supply — Quanta Technology & FlexGen

Section 3 · Tier 2 / AI Data Center

สาเหตุความผันผวนของกำลังใน AI Data Center

ความผันผวนของโหลดเกิดได้ทั้งช่วง Training (model initialization, evaluation intervals, end of iterations, forward & backward pass) และช่วง Inference (prompt vs. token sampling)

สาเหตุความผันผวนของกำลังในศูนย์ข้อมูล AI แบ่งเป็นช่วง Training และ Inference

ที่มา: Strengthening Data Center Operations Using Grid-Forming Battery Energy Storage as a Line-Interactive Uninterruptible Power Supply — Quanta Technology & FlexGen

Section 3 · Tier 2 / TUPS on AI Mode

TUPS running on AI Mode — Partial Power Smoothing

Partial power smoothing example — แบตช่วยปรับ Smooth Source ให้นิ่งขึ้น (kW vs Sec.)

PFC → Inverter → DC-DC converter → DC-bus

ข้อพึงพิจารณาเมื่อจะใช้ TUPS รองรับโหลด AI

ขนาดแบตเตอรี่

เผื่อความจุ/กำลังสำหรับ regulation แยกจากส่วน backup · Li-ion ทน cycle ถี่ (เหมาะสำหรับ AI DC) แต่ระวัง degradation กระทบ TCO

Bidirectional converter

จ่ายได้สองทิศ + controller ดิจิทัล + ระบบสื่อสาร (comms) เพื่อรองรับ AI Datacenter

มาตรฐานตลาด FCR / FFR

ไม่ผูกกับ grid code / ride-through ในพื้นที่ · ตอบสนองระดับ วินาที

ที่มา: Vertiv

Section 3 · Tier 2 / AI Training Algorithm

การจัดการโหลด GPU ใน AI Training

Load step: 31% → 97% Frequency 1 Hz · 50% duty (Ton 500 ms / Toff 500 ms)

Battery current · UPS input current · Load current · Battery (charging / discharging)

UPS input current · UPS output current · Battery discharge current

UPS เปิดใช้งานการปรับความเรียบของกำลังไฟฟ้าขาเข้า — กระแสขาเข้าคงที่เกือบตลอดเวลา เพราะแบตเตอรี่จ่าย/ดูดซับกระแสแบบไดนามิกเพื่อชดเชยความต่างของกำลัง (เส้นสีส้มด้านล่าง) แสดงความสามารถของอัลกอริทึมในการรักษาเสถียรภาพกริดด้วยโปรไฟล์โหลดขาออกแบบไดนามิก

Source: Advanced UPS controls for AI workloads management (Vertiv)

Section 3 · Tier 3 / Grid-scale BESS

Grid-scale BESS-UPS for Modern Data Centre

Tier 3 min – hours · backup 4–8 ชม., peak shaving, grid services, arbitrage และ black start

🔋

ระดับ MWh – GWh

ติดตั้งฝั่ง facility/MV หรือที่จุดเชื่อมต่อ utility (interconnection)

🧪

LFP เป็นมาตรฐาน

ครองตลาด utility-scale ~75–95% ด้วยต้นทุน, cycle life และความปลอดภัยเชิงความร้อน

⚡

นวัตกรรม: BESS-UPS (FlexGen + Rosendin)

ติดตั้งฝั่ง medium-voltage นอกอาคาร ลบ indoor UPS ทิ้งทั้งหมด → ลด CAPEX, ลดความเสี่ยงไฟไหม้และเสียง, รองรับ bi-directional dispatch ให้ data center ทำตัวเป็น virtual power plant

การเปลี่ยนแปลงเชิงกระบวนทัศน์ — เปลี่ยน data center จาก ‘load’ ที่ดึงไฟอย่างเดียว ให้กลายเป็น ‘grid asset’ ที่ป้อนไฟคืนและให้บริการระบบได้

ที่มา: PEC Technology · Energy Storage Systems for Data Center

ตุลาคม 2025

GFM-BESS
สำหรับ Data Center

พลังงานสำรองและการบริหารโหลดไฟฟ้าสำหรับโครงสร้างพื้นฐาน AI

สรุปสาระสำคัญจากเอกสาร Tesla · พร้อมการเปรียบเทียบกับระบบ UPS แบบเดิม

Section 3 · Tier 3 / Grid-scale BESS-UPS

ความท้าทายหลักของศูนย์ข้อมูลสมัยใหม่

3 โจทย์ที่ระบบ Tier 3 grid-scale BESS-UPS ต้องตอบให้ได้

AI Load Volatility

โหลด AI และงาน high-density สร้าง load swing ที่รวดเร็วและรุนแรงระดับ sub-second ที่ UPS เดิมหรือ grid-following รับมือได้ยาก

Transient เหล่านี้กดดัน local generation, ทำลายคุณภาพไฟ และเป็นประเด็นใน grid study

Grid Ride-Through

มาตรฐานยุคใหม่ต้องการ พฤติกรรมที่คาดเดาได้ เมื่อเกิด voltage sag และ grid fault — การพิสูจน์ ride-through เป็นเงื่อนไขขออนุมัติ interconnection

รองรับด้วย modeling, lab validation และระบบที่ติดตั้งจริงหลาย GW ผ่าน HVRT / ZVRT

Reliability at Scale

เมื่อ volatility สูงขึ้น โครงสร้างที่ไม่ได้ออกแบบเพื่อ dynamic operation จะเร่ง thermal stress — ต้องคง ความเชื่อถือได้แม้ขยายสเกล

Modular design ให้ system-level reliability ระดับ N+1 / N+2 และเปลี่ยนภาคสนามได้รวดเร็ว

ที่มา: EPC Power — Grid-scale BESS-UPS for AI data centers

Section 3 · Tier 3 / Grid-scale BESS

BESS เป็น หัวใจการจัดการพลังงาน ทั้งระบบ

Tesla Megapack energy flow: Load, Battery, Solar, Grid

โหลดเดียว เชื่อมทุกแหล่ง

BESS เป็นจุดศูนย์กลางที่ประสาน Load · Solar · Grid ให้สมดุลแบบเรียลไทม์

76.6%

State of Energy คงเหลือ พร้อมจ่ายโหลดต่อเนื่อง

Source: Tesla Megapack

Section 3 · Tier 3 / ชนิดระบบกักเก็บพลังงาน

ชนิดของระบบกักเก็บพลังงาน: AC-Coupled เทียบ DC-Coupled

AC-Coupled — PV inverter & PCS แยกกัน เชื่อมฝั่ง AC

AC-coupled: PV inverter and BESS inverter joined at AC bus / PCC

PV inverter และ PCS แยกกัน เชื่อมกันที่ ฝั่ง AC
ติดตั้งเสริมกับระบบ PV เดิมได้ง่าย
เหมาะกับ retrofit / ขยายระบบภายหลัง
แปลงหลายครั้งเมื่อประจุจาก PV → loss สูงขึ้นเล็กน้อย

DC-Coupled — PV & แบตใช้บัส DC ร่วมกัน

DC-coupled: PV and battery share DC bus through one inverter

PV และแบตเตอรี่ใช้ บัส DC ร่วมกัน ผ่าน PCS เดียว
ประสิทธิภาพสูง เมื่อประจุจาก PV โดยตรง (แปลงน้อยครั้ง)
เหมาะกับ new build ที่ออกแบบพร้อมกัน
ออกแบบ DC ซับซ้อนกว่า · ต้องจับคู่แรงดันให้เข้ากัน

เลือกแบบไหน — AC-Coupled เหมาะกับงาน retrofit / เพิ่มทีหลัง · DC-Coupled เหมาะกับ สร้างใหม่ ที่ต้องการ ประสิทธิภาพสูงสุด (ประจุจาก PV ตรง แปลงพลังงานน้อยครั้ง)

Section 3 · Tier 3 / องค์ประกอบระบบ ESS

องค์ประกอบระบบ ESS — เทียบ AC vs DC Coupled (Single-Line)

Single-line diagram: AC Coupled vs DC Coupled hybrid PV + Battery Energy Storage with EMS, metering, distribution, MPPT

AC Coupled — PV และ Battery มี inverter แยกกัน (PV inverter + PCE Bi-Directional Inverter) เชื่อมที่ ฝั่ง AC

DC Coupled — รวมเป็น Hybrid PV + Storage ใช้ inverter เดียว จัดการ PV ผ่าน MPPT / CC-CV

ส่วนที่เหมือนกัน: Isolation Transformer (option) · Metering Unit (M) · Distribution Panel (D) · Load · Fuse/CB · EMS · communication

Section 3 · Tier 3 / Grid-scale BESS

ระบบ BESS ช่วยศูนย์ข้อมูลได้อย่างไร?

Tier 3 4 บทบาทหลักของ grid-scale BESS ต่อ AI Data Center

01

Power Load Smoothing (AI Training)

ปรับความผันผวนของโหลดและอัตราการเปลี่ยนแปลงโหลด (ramp rate) ให้ราบรื่น ตอบสนอง AI Training ให้ตรงข้อกำหนดของระบบไฟฟ้าและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

02

Low-Voltage Ride Through

ตรงตามข้อกำหนด VRT ของ utility ที่จะมาในอนาคต พร้อมทำงานร่วมกับ UPS เดิมได้

03

Flexible Grid Connection

เร่งการจ่ายไฟให้โหลดใหม่โดยร่วมมือกับ utility (การเชื่อมต่อที่ยืดหยุ่น)

04

Backup Power

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองไร้มลพิษ ใช้ทดแทนดีเซลได้ในหลายสถานการณ์

Section 3 · Tier 3 / Grid-scale BESS · GFMI

GFM-BESS เพื่อเสถียรภาพระบบไฟฟ้า

Tier 3 GFM-BESS for Power System Stability — 6 ความสามารถหลัก

📉

Peak shaving

ลดค่าไฟ
cap site demand ช่วง peak

🔄

Energy shifting

เก็บ solar กลางวัน, จ่ายช่วง peak เย็น
ดูดซับ overgeneration

🏗️

T&D Deferral

เลื่อน grid upgrade ที่แพง
ช่วย local capacity

✅

Resource adequacy

firm dispatchable ช่วง net-peak
แปลง solar/wind ที่ผันผวนเป็นไฟที่เชื่อถือได้

🛡️

Grid security

Fast frequency response, synthetic inertia, dynamic voltage support
Contingency reserves/ramping, black start

🔋

Resilience

backup ช่วงไฟดับ
รองรับ islanded microgrid โหลดวิกฤต (เช่น โรงพยาบาล)

ที่มา: Megapack for Data Centers · Summary of Tesla, October 2025

Section 3 · Tier 3 / การจำแนกเสถียรภาพระบบไฟฟ้า

Grid-scale BESS: Grid Forming Inverter (GFMI)

เสถียรภาพระบบไฟฟ้ากำลัง

เสถียรภาพมุมโรเตอร์

เสถียรภาพมุมจากการรบกวนขนาดเล็ก

ระยะสั้น

เสถียรภาพชั่วครู่ (Transient)

ระยะสั้น

เสถียรภาพความถี่

ระยะสั้น ระยะยาว

เสถียรภาพแรงดันไฟฟ้า

เสถียรภาพแรงดันจากการรบกวนขนาดใหญ่

เสถียรภาพแรงดันจากการรบกวนขนาดเล็ก

ระยะสั้น ระยะยาว

แพลตฟอร์ม BESS · C-Rate

แพลตฟอร์มกำลัง

C-Rate สูง (4 –10 C-Rate)

แพลตฟอร์มพลังงาน

C-Rate ต่ำ (1-0.5 C-Rate)

Section 3 · Frequency Regulation / บทบาทสำคัญของ ESS

Frequency Regulation — บทบาทสำคัญของ ESS

Grid frequency vs time: ESS Support during disturbance, then SOC recovery across Primary, Secondary, Tertiary control

Grid frequency: Initial → Primary → Secondary → Tertiary control

ESS fast response <1 s · frequency containment RoCoF = 0.25 Hz/s

Initial

0–5 s / 10 s

ESS ตอบสนอง sub-second เพื่อชะลอ RoCoF

Primary

5–30 s

ต่อเนื่องเพื่อ frequency stabilisation

Secondary

30 s–30 m

ตามสัญญาณ AGC* ค่อยๆ คืนความถี่สู่ 50 Hz

Tertiary

>30 m

slow resources (thermal/hydro) แทน · ESS ลดบทบาท

ESS control hierarchy: Tertiary → Secondary → Primary controllers feeding PCS for ESS and Grid

ลำดับชั้น control ของ ESS (PCS → Grid)

Case study: Battery-based FFR — หลีกเลี่ยง under-/over-frequency และ blackouts · พลังงานสำรองอ้างอิง 0.0236 / 0.236 / 21.25 MWh ต่อ 85 MW

ที่มา: A comprehensive state-of-the-art review of power conditioning systems for energy storage systems · *AGC = Automatic Generation Control

Frequency Regulation / Rotational inertia

Inertia ในระบบผลิตไฟฟ้าคืออะไร?

Generator cross-section — cylindrical two-pole rotor

Cylindrical, two-pole generator

Generator cross-section — salient multiple-pole rotor

Salient, multiple-pole generator

Source: natf.net — NATF Reference Document, Generator Specifications

Inertia คืออะไร

พลังงานกลที่เก็บอยู่ในชิ้นส่วนหมุน — turbine · generator · exciter · shaft

Inertia constant H — อัตราส่วนพลังงานหมุนรวมต่อ nameplate MVA ของเครื่องกำเนิด

H = E_rot / S_MVA

หน่วย MJ/MVA ≡ วินาที (seconds)

H = MJ/MVA = seconds J = moment of inertia (kg·m²)

ข้อสังเกต — ค่า inertia constant เป็นฟังก์ชันของ prime mover มากกว่าตัว generator เอง

Frequency Regulation / บทบาท BESS ต่อการคุมความถี่

BESS Features for Frequency Control (1/2)

1

Reduced System Inertia

Condition

Inverter-based renewables แทนที่ synchronous generators

Implication

Inertia ต่ำ → RoCoF สูงขึ้น

ESS Role

ให้ synthetic inertia / FFR ภายใน ms เพื่อสกัด RoCoF และพยุง nadir frequency

2

High RoCoF / Nadir Risk After Contingency

Condition

เกิด outage ของเครื่องกำเนิด/โหลดขนาดใหญ่

Implication

เสี่ยง underfrequency และ load shedding

ESS Role

Instantaneous power injection ตาม grid code RoCoF (เช่น ≤ 0.15 Hz/s)

3

Delayed / Insufficient Primary Reserves

Condition

Governor ของ thermal plant ตอบสนองช้า

Implication

ความถี่อาจตกก่อน reserve ตอบสนอง

ESS Role

เติม ช่องว่างในไม่กี่วินาทีแรก ก่อน primary/secondary reserve ทำงาน

Frequency Regulation / บทบาท BESS ต่อการควบคุมความถี่

BESS Features for Frequency Control (2/2)

4

Large Frequency Deviations from Weak Interconnections

ESS Role: เป็น grid shock absorber ให้ frequency damping, droop response และ area control support

5

Compliance with Modern Grid Codes

Condition: ต้องการ Primary Frequency Response (PFR) และ df/dt (FFR)

ESS Role: ให้ grid-forming / droop-based support และ compliance โดยไม่ต้องใช้เครื่องกำเนิดเชื้อเพลิง

6

Support for High Renewable Energy Penetration

Condition: VRE 50–80% ของ net load variation และ ramp rate · Risk: in-hour frequency excursions ช่วง sunset หรือ wind ตกฉับพลัน

ESS Role: smoothen ramping, หนุน reserves, fast-acting response

7

Black-start & Grid-Forming Needs

Condition: บางส่วนของกริดต้องการ islanded operation หรือ recovery หลัง blackout

ESS Role: grid-forming ESS สร้างอ้างอิงแรงดัน/ความถี่ หนุน black-start และแผน restoration

Resilience / Key Measures (Before / During / After)

Power-System Resilience — มาตรการสำคัญ

Resilience curve: system performance dips during an event, then recovers across Anticipate, Absorb, Rapid Recovery, Adapt phases

เส้นโค้ง Resilience — สมรรถนะระบบลดลงระหว่างเหตุการณ์แล้วฟื้นคืน

ก่อนเหตุการณ์ · Before Pre-event

Anticipation — คาดการณ์ภัยคุกคามล่วงหน้า
Preparation — เตรียมความพร้อมระบบและทรัพยากร

ระหว่างเหตุการณ์ · During During event

Absorption — ดูดซับผลกระทบจากเหตุการณ์
Sustainment of critical operations — คงการทำงานส่วนสำคัญ

หลังเหตุการณ์ / ฟื้นฟู · After Post-event

Rapid recovery — ฟื้นคืนสมรรถนะอย่างรวดเร็ว
Adaptation & Learning — ปรับตัวและเรียนรู้ (post-event)

Section 3 · Tier 3 / GFMI

GFMI: Isolation without Tripping

Tested result

LeCroy scope traces: Utility Voltage, Load Voltage, Load Current during S3 open / island transition

Utility Voltage · Load Voltage · Load Current — seamless island transition

1

S3 is closed

เริ่มต้นเชื่อมต่อกับ utility grid ตามปกติ

2

S3 gets the “Open” signal

รับคำสั่งตัดแยกออกจากกริดหลัก

3

SC Flex รับผิดชอบ island grid

จ่ายไฟให้ island grid ต่อเนื่อง without any interruption

Result — Process works with seamless transition

Section 3 · Tier 3 / GFMI

GFMI: เริ่มระบบจากศูนย์ (Black Start) และขนานกับกริดสาธารณะ

Start-up sequence Black Start: phase voltages UL1N/UL2N/UL3N vs time

ลำดับการสตาร์ท “Black Start” ทดสอบลัดวงจรเครือข่าย ช่วง ramp-up กำลังไฟฟ้า

ลดกระแส inrush ของหม้อแปลง ก่อน coupling เข้ากริด · Grid coupling

Start-up in parallel to the public grid: active power and reactive power vs time

สตาร์ทขนานกับกริดสาธารณะ

Reactive power → ควบคุมแรงดันแบบไดนามิก · Active power → ควบคุมความถี่แบบไดนามิก

Grid Forming Capability / Capability of GFMI in MicroGrid Network

ความสามารถของ GFMI ใน Microgrid Network

⚡

โหลดเกินและความผิดพร่องของกริด

การจำกัดกระแส
ความผิดพร่องแรงดัน
ความผิดพร่องเฟส

🌀

การตอบสนองเชิงความเฉื่อย

RoCoF
การกระโดดของเฟส
ความเฉื่อยจริงสำหรับ GFMI
การหน่วง (Damping)

🔋

คุณสมบัติแหล่งจ่ายแรงดัน

การทำงานสภาวะคงตัว
การแบ่งโหลด
รองรับความไม่สมมาตร

〜

คุณภาพไฟฟ้า

ดูดซับฮาร์มอนิก
ลักษณะอิมพีแดนซ์

ที่มา: Testing Characteristics of Grid Forming Converters; Part III: Inertial Behaviour

Section 3 · Tier 3 / GFMI

GFMI จ่ายโหลดเองโดยไม่ใช้ Diesel Gen

Droop ของ PCS — กำลังเพิ่ม → ความถี่ลด

สมดุลกำลัง (Power Conservation)

P_PV + P_L + P_PCS = 0 (DG1, DG2 = 0)

P_PCS = −P_L − P_PV = 125 − 100 = 25 kW

f_PCS = 50 − (25 / 1,250) = 49.98 Hz

*หมายเหตุ: droop 1 Hz/P_N → ที่กำลังพิกัด PCS (1,250 kW) ความถี่จะลดลงเหลือ 49 Hz

Section 3 · Tier 3 / GFMI · ปรับความถี่กริดเชิงรุก

GFMI ปรับความถี่กริดเชิงรุก — วงจร & สมดุลกำลัง

สมดุลกำลัง (Power Conservation)

P_PCC + P_PV + P_Load + P1 + P2 = 0

เงื่อนไข:

P_Load = −0.75 P_N P_PV = +1.125 P_N P01 = 0 (OFF) P02 = +0.375 P_N (ชาร์จ)

กำลังส่วนเกินที่ต้องจัดการ

1.125 − 0.75 = 0.375 P_N

คำสั่ง EMS — ให้ SC2 กักเก็บ (ชาร์จ) พลังงานส่วนเกิน 0.375 P_N เพื่อพยุงความถี่กริดเชิงรุก

Section 3 · Tier 3 · GFMI / DER+ Microgrid

บทบาท BESS ใน Microgrid (DER+) — ไม่มี BESS

Load Profile without BESS (ก.ค. 2021) — Gen (ดีเซล) ผันผวนตาม PV · กราฟล่าง = พลังงานส่วนเกินที่ทิ้งเปล่า

ปัญหา — ความผันผวนของ PV ทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ดีเซล (Gen) ต้องวิ่งตามตลอดเวลา จน รักษาความถี่/กำลังไฟฟ้าไม่ได้ เมื่อค่า GRC* หรือ RoCoF เกินขีดจำกัดของเครื่อง

กราฟนี้บอกอะไร

PV (เส้นส้ม) ผันผวนสูงตามแดด
Gen (เส้นม่วง) ต้องเร่ง/ลดตาม → เครียด
Excess Energy สะสมขึ้นเรื่อย ๆ = พลังงานส่วนเกินทิ้งเปล่า

PV · กำลังจากแผงโซลาร์ Gen · ดีเซล

*GRC = Generation Rate of Constraint of a power generator · ดูผลเมื่อ มี BESS หน้าถัดไป →

Section 3 · Tier 3 · GFMI / DER+ Microgrid

บทบาท BESS ใน Microgrid (DER+) — มี BESS

Load Profile with BESS (ก.ค. 2021) — BESS (ESS) ดูดซับ/จ่ายกำลัง → Gen เรียบ · กราฟล่าง = พลังงานที่เก็บไว้ในแบต

ทางแก้ — ใช้ BESS ดูดซับ/จ่ายกำลังแทนการเร่ง-ลดของดีเซล จึง ควบคุมและลด GRC หรือ RoCoF ให้เหลือ ~3% → เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานเรียบขึ้น เพิ่ม ความยืดหยุ่น (resilience) ของระบบไฟฟ้า

กราฟนี้บอกอะไร

ESS/BESS (เส้นเขียว) ดูดซับเมื่อไฟเกิน · จ่ายเมื่อไฟขาด
Gen (ดีเซล) เรียบขึ้นมาก ไม่ต้องวิ่งตาม PV
Stored Energy = พลังงานส่วนเกินถูกเก็บในแบต (ไม่ทิ้งเปล่า)

PV Gen · ดีเซล BESS · supply/absorb

← เทียบกับหน้า "ไม่มี BESS" · *GRC = Generation Rate of Constraint of a power generator

Section 3 · Tier 3 / Grid-scale BESS

Grid Forming Inverter (GFMI) — สรุป

ปิดท้าย Tier 3 — จากภาระโหลด สู่ทรัพยากรของกริด

หัวใจของ GFMI — เปลี่ยน data center จาก ภาระโหลด (load) ให้กลายเป็น grid asset ที่ พยุงเสถียรภาพของระบบไฟฟ้า ได้ด้วยตัวเอง

Black Start

ฟื้นระบบจากไฟดับสนิทได้เอง ไม่ต้องรอกริดกลับมา

LVRT

ทนแรงดันตกชั่วขณะ คงการจ่ายไฟต่อเนื่องระหว่างฟอลต์

Synthetic Inertia

จำลองความเฉื่อย ช่วยพยุงความถี่ของระบบทันที

Power Smoothing

กรองความผันผวนของโหลด จ่ายกำลังให้เรียบนิ่ง

Section 3 · Tier 3 / Grid-scale BESS · GFMI

Power Load Smoothing (AI Training)

Challenge

Synchronized AI training สร้าง sub-second power jitter
องค์ประกอบช้า 0.1–1 Hz และเร็ว 5–30 Hz
swing สูงถึง 90% ของโหลด (100% → 10%)

WITH GFM-BESS

วางขนานกับโหลด — ชาร์จ/คาย เพื่อ smooth
ลด variability ได้ >70% และคง SOC สำหรับ 24/7
ทดสอบที่ >25 MW แล้ว — power, frequency และ mechanical ทั้งหมดนิ่งขึ้น

70%+

variability reduction

Elon Musk, 2024 — “…dealing with extreme power jitter… 10–20 MW shifts several times per second”

ที่มา: Megapack for Data Centers · Summary of Tesla, ตุลาคม 2025

Section 3 · Tier 3 / Grid-scale BESS · GFMI

GFMI เทียบกับ UPS และทางเลือกอื่น

ตัวเลือก	ปรับเรียบ โหลด AI	รองรับ LVRT	เชื่อมต่อกริด แบบยืดหยุ่น	อายุใช้งาน*	พื้นที่†
ระบบ UPS เดิม	อาจได้	อาจได้	เป้าหมายขัดกัน	~1 ปี (จำกัด cycling)	—
on-site generation diesel generator	ไม่ได้	ไม่ได้	อาจได้ (ใบอนุญาตอากาศ)	—	—
Capacitor / E-STATCOM	บางส่วน (Fast ได้ / Slow ยาก)	ไม่ได้ (จำกัด duration)	ไม่ได้ (จำกัด duration)	>15 ปี	~0.5 (เทียบ BESS 2 ชม.)
GFM-BESS	ได้	ได้	ได้	>15 ปี	~0.5

GFM-BESS ครบทุกด้าน — ปรับเรียบโหลด AI · รองรับ LVRT · เชื่อมต่อกริดแบบยืดหยุ่น พร้อมอายุใช้งาน >15 ปี และพื้นที่กะทัดรัด ในขณะที่ทางเลือกอื่นได้เพียงบางส่วน

ที่มา: Duke University, "Rethinking load growth", 2025 · สรุปจาก Tesla, ตุลาคม 2025

Section 3 · Tier 3 / GFM-BESS สำหรับ Data Center

GFM-BESS เสริม UPS ให้ผ่าน VRT ของกริด

⚠ ความท้าทาย — data center ส่วนใหญ่ไม่มี LVRT

เมื่อกริด fault ระบบ UPS จะ trip ตัดโหลดทันที
Dominion (ก.ค. 2024): trip พร้อมกัน ~1,500 MW จาก 60 data center
ERCOT: เหตุการณ์โหลด trip หลักร้อย MW เกิดหลายครั้ง
มุมมองขัดกัน — กริดกังวล over-frequency/voltage แต่ data center มองว่า UPS ทำงานถูกต้อง

✓ ทางแก้ด้วย GFM-BESS — mimic load หลัง UPS trip

GFM-BESS charge รับโหลดที่หายไปหลัง UPS trip → utility เห็นโหลดคงที่
ผ่าน VRT grid code · รองรับ IEEE 2800 (bolted fault 150 ms, V → 0 pu)
คืนสู่ nominal เร็วถึง ~30 ms เมื่อใช้ grid-forming
UPS ยังทำหน้าที่ปกป้อง IT load เหมือนเดิม

หัวใจ — UPS ออกแบบมาเพื่อปกป้อง IT load ไม่ได้ออกแบบให้ ride-through ระดับกริด — GFM-BESS มาเติมเต็ม ไม่ใช่มาแทนที่

ที่มา: สรุปจาก Tesla, ตุลาคม 2025

Section 3 · Tier 3 / GiUPS

Facility GiUPS (Li-ion + Grid-interactive)

seconds – min · ride-through และรักษา power quality ให้ critical load

Li-ion Technology (LFP)

พลังงานหนาแน่นกว่า · เบากว่า · OPEX ต่ำกว่า
อายุใช้งานถึง 10 ปี
Charge/Discharge: > 6,000 cycle @ 25°C, 80% DoD

Grid-interactive UPS (GiUPS)

เพิ่มบริการ grid (FFR, peak shaving) บน UPS เดิม — ต้นทุนเพิ่มต่ำเพราะ UPS มี storage + power electronics กระจายทั่ว cluster อยู่แล้ว พร้อม dispatch ทันที

ผู้ผลิตหลัก

Schneider Galaxy VXL

500–1250 kW · eff สูงสุด 99% · Live Swap

ABB MegaFlex UL / HiPerGuard

MV static UPS สำหรับ AI-ready facility

Vertiv OneCore

Modular platform สำหรับ 5 MW+

Huawei · Eaton · Delta

Li-ion UPS + AI energy management

Runtime ทั่วไป — rack UPS ~5 นาที · central UPS ~5–12 นาที

Section 3 · Tier 3 / Li-ion + Grid-interactive · GFMI

Facility GiUPS — สถาปัตยกรรมระบบ

Facility GiUPS architecture: Grid · MV/LV transformer · Power Smoothing Unit (BESS) · UPS · on-site generation (diesel / fuel cell / modular nuclear) · thermal storage · PSU power shelf และ server shelf ที่มี BESS/BBU กระจายทั่ว cluster

Facility GiUPS — Li-ion + Grid-interactive (GFMI) สำหรับ Data Center

Storage กระจายทั่ว cluster

BESS ใน Power Smoothing Unit + BBU ระดับ server shelf วางตัวตั้งแต่ MV/LV จนถึง PSU power shelf

Grid-interactive (GFMI)

Power electronics ทำงานร่วมกับ on-site generation → dispatch grid services ได้ทันที

หัวใจ — รวม storage + power electronics เป็นชั้นเดียวระหว่าง Grid กับ IT load จึงรองรับทั้ง backup และบริการกริด

ที่มา: PEC Technology · Energy Storage Systems for Data Center

Section 3 / เปรียบเทียบ

ผู้ผลิต Grid-scale BESS

ผู้ผลิต	ระบบ	ความจุ / หน่วย	จุดเด่น
Tesla	Megapack 3 / Megablock	Scale ใหญ่	Plug-and-play · ติดตั้งเร็วขึ้น 23% · ต้นทุนก่อสร้างลด 40% · warranty 25 ปี
CATL	TENER Stack	9 MWh (stackable)	Zero-degradation · 15,000 cycles / 20 ปี · ทน IEEE693 แผ่นดินไหวระดับ 9
Sungrow	PowerTitan 3.0	6.9 MWh/ตู้ → 27.6 MWh	Density 467 kWh/m² · AI Battery Management 2.0
Fluence	Turnkey + software	—	Enterprise support · bidding software · asset performance tools
BYD	Containerized	—	ได้เปรียบด้านต้นทุน โดยเฉพาะตลาดเอเชีย

ข้อสังเกต — CATL ครองส่วนแบ่งตลาดโลก > 36% (2025) และเป็น cell supplier ให้แทบทุก integrator รวมถึง Tesla, Fluence และ Sungrow — ‘ยี่ห้อ’ กับ ‘เซลล์จริง’ จึงอาจไม่ใช่เรื่องเดียวกัน

Section 4 · การใช้งาน

แนวทางการใช้งาน BESS ใน Data Center

🛡️

ความเชื่อถือได้

RELIABILITY

UPS replacement / ride-through (backup 4–8 ชม.)
Black start — สิ่งที่ diesel ทำไม่ได้
เสริม power quality ระดับมิลลิวินาที

💰

เศรษฐศาสตร์

ECONOMICS

Peak shaving — ลด demand charge 20–40%
Energy arbitrage / TOU shifting
เร่ง grid interconnection (speed-to-market)

🌱

Grid & Sustainability

ความยั่งยืน

Grid services / VPP — FFR, frequency regulation, FCAS
Diesel replacement (เป้า no-diesel by 2030)
รองรับการเชื่อม renewable

ที่มา: PEC Technology · Energy Storage Systems for Data Center

Case Study / กรณีศึกษา

Microsoft Data Center, สวีเดน

16 MWh

ความจุระบบกักเก็บ

24 MW

กำลังจ่ายสูงสุด (peak)

80 นาที

Backup เต็มพิกัด

แทน diesel generator ทั้ง bank — ลดเครื่องยนต์ดีเซลหลายสิบเครื่อง
ให้ black start support แก่ grid ท้องถิ่นได้ ซึ่ง diesel ทำไม่ได้
สอดคล้องเป้าหมาย ‘no diesel by 2030’ และเดินเครื่องแบบไร้มลพิษช่วงฉุกเฉิน

ที่มา: PEC Technology · Energy Storage Systems for Data Center

Section 4 / CAPEX & Sizing

ขนาดและต้นทุนของแต่ละ Tier

Tier	Timescale	Duration ทั่วไป	เกณฑ์ Sizing	ต้นทุนโดยประมาณ
1 · Chip / Rack	ms – s	< 5 วินาที	J/GPU, kW/rack	สูงต่อ kWh (power-optimized)
2 · Facility UPS	s – min	5–12 นาที	MW blocks, runtime	~$280–580/kWh (C&I, installed)
3 · Grid-scale BESS	min – hr	1–8 ชั่วโมง	MWh, C-rate	~$90–320/kWh (ตามภูมิภาค)

$70 /kWh

ราคา pack ปี 2025 (BNEF) — ลดลง ~45% จากปี 2024

~$117–125 /kWh

Turnkey เฉลี่ยทั่วโลก / all-in นอกสหรัฐฯ–จีน (Ember, ต.ค. 2025)

+71% · >+55%

การเติบโตของดีมานด์ grid-scale ปี 2025 และคาดการณ์ปี 2026

ที่มา: BloombergNEF 2025 · Ember (ตุลาคม 2025) · ตัวเลขเป็นค่าประมาณการณ์สำหรับ 4-hr LFP

Section 4 · CAPEX

ต้นทุน Grid-scale BESS ตามภูมิภาค

Installed cost โดยประมาณ — turnkey 4-hr LFP (FTM), ปี 2025–2026 · USD/kWh

Pack cost · USD/kWh

2024

$125

→

2025

$70

$125

2024

$70

2025

ลดลง ~45% ในปีเดียว — ขับเคลื่อนด้วย LFP และ oversupply ในจีน

ราคาตกแรงต่อเนื่อง

ราคา pack ลดจาก $125/kWh (2024) เหลือ $70/kWh (2025) — ลดลง ~45% ในปีเดียว ขับเคลื่อนด้วย LFP และ oversupply ในจีน

นัยต่อโครงการในไทย

ต้นทุนนำเข้าใกล้เคียงระดับจีน + EPC ในประเทศ ทำให้ payback ของโครงการ BESS ดีขึ้นมากเทียบราคายุค 2023 — ควรประเมิน CAPEX ด้วยตัวเลขล่าสุดเสมอ

Section 4 · ความปลอดภัย

NFPA 855 สำหรับ Li-ion ใน Data Center

Standard for the Installation of Stationary Energy Storage Systems · ฉบับ 2020 / 2023 / 2026

UL 9540A (5th Ed. 2025)

Large-scale fire test — พื้นฐานประเมิน thermal runaway propagation

Hazard Mitigation Analysis (HMA)

พิสูจน์ว่า single-cell failure จะไม่ลุกลาม — เป็น ‘ขั้นแรก’ ของการออกแบบ

Off-gas / Gas detection

ตรวจจับแก๊สก่อน cell venting พร้อม remote monitoring

Explosion control / Deflagration venting

ระบายแรงดันป้องกันการระเบิดในห้องแบตเตอรี่

Sprinkler density สูงขึ้น + Ventilation

รวมถึง air-sampling smoke detection ตามความเสี่ยง

Emergency Response Plan (ERP)

แผนตอบสนองเหตุฉุกเฉิน + การฝึกอบรมผู้เผชิญเหตุ

⚠ Thermal runaway — คือสาเหตุหลักของไฟไหม้ BESS — มาตรการทั้งหมดออกแบบมาเพื่อสกัดการลุกลาม

ที่มา: PEC Technology · Energy Storage Systems for Data Center

Section 5 · บริบทไทย / Thailand & Local Standards

ประเทศไทยและมาตรฐานในประเทศ

📘

วสท. 022013-25 บทที่ 5

มาตรฐานติดตั้ง solar + battery energy storage ในประเทศไทย — ใช้อ้างอิงในการออกแบบและตรวจสอบ

🛡️

การปรับใช้ NFPA 855 / UL 9540A

พิจารณานำมาประยุกต์กับ AHJ ไทย สำหรับ Li-ion ใน data center ที่ความจุสูงขึ้น

🏛️

นโยบาย RPDP 2024 / ERC

ทิศทางการสนับสนุน BESS และ grid-supporting services ในแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้า

⚡

Weak grid / SCR & Grid-forming

ประเด็น grid-forming (GFM) inverter ในระบบ grid อ่อน — เชื่อมโยงงาน microgrid โดยตรง

เชิงกลยุทธ์ — Data center ในไทยส่วนใหญ่ยังอยู่ Tier 2 (Li-ion UPS) — Tier 3 (Megapack-class) เพิ่งเริ่มในโปรเจกต์ hyperscale ใหม่

ที่มา: PEC Technology · Energy Storage Systems for Data Center

Section 5 · สรุป

ข้อเสนอแนะ

1

ออกแบบแบบ layered (Tier 1 + 2 + 3)

จับคู่ storage กับ timescale ของปัญหา — ไม่เลือกเพียงอย่างใดอย่างหนึ่ง

2

เลือก LFP สำหรับ stationary

และพิจารณา supercapacitor สำหรับ AI power spike ระดับมิลลิวินาที

3

ฝัง NFPA 855 + UL 9540A + HMA ตั้งแต่ design stage

ความปลอดภัยและ permitting ต้องเป็น workstream คู่ขนาน ไม่ใช่ checklist ท้ายงาน

4

ประเมิน CAPEX ด้วยตัวเลขปี 2025–2026

ราคาตกแรงมาก — payback ของโครงการ BESS ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

5

มอง data center เป็น grid asset (VPP)

เปิดแหล่งรายได้ใหม่จาก grid services แทนที่จะเป็นเพียง load

บทเรียนระดับโลก / Case Study · Spain 2025

ไฟดับทั่วประเทศสเปน 28 เม.ย. 2025 — บทเรียนสำคัญ

การล่มแบบลูกโซ่ — กำลังหายไปกว่า 2,000 MW ภายในเพียง 22 วินาที

🔍 จุดเริ่มต้น

เกิด forced oscillation จากโรงไฟฟ้า PV 250 MW ที่เมือง Badajoz แล้วลุกลามทั้งระบบ

❗ จุดล้มเหลวหลัก — เครื่องกำเนิดไฟฟ้า/อินเวอร์เตอร์ หลุดออกจากระบบเมื่อแรงดันแกว่ง (voltage variation) ทั้งที่ ตามกฎต้องทนอยู่ในระบบได้ (ride-through)

✗ ไม่ใช่ปัญหา inertia

แต่เป็นปัญหา การคงอยู่ในระบบ (ride-through) + การพยุงแรงดัน (voltage support) ของแหล่งผลิตไฟ

ที่มา: Incidente en el sistema eléctrico peninsular español el 28 de abril de 2025 (มิ.ย. 2025) · ดูบทเรียนสำหรับไทยหน้าถัดไป →

บทสรุปสำหรับประเทศไทย / Why Grid-Forming BESS matters

ทำไม Grid-Forming BESS สำคัญต่ออนาคตไฟฟ้าไทย

สิ่งที่บทเรียนสเปนชี้ว่า “ต้องมี”

Grid-forming + dynamic voltage support — พยุงแรงดัน/ความถี่เชิงรุก
Fast frequency response — ตอบสนองความถี่ระดับมิลลิวินาที
Ride-through — คงอยู่ในระบบขณะแรงดัน/ความถี่แกว่ง (HVRT/ZVRT)
มองเห็นกำลัง PV ชัดขึ้น — รวม rooftop / self-consumption
ยกระดับกริดดิจิทัล + WAMS/PMU — ความละเอียด 50–100 ms

บทบาท: TSO → EGAT · DSO → MEA & PEA

GFM-BESS ตอบโจทย์ครบในตัวเดียว

grid-forming + dynamic voltage support + fast frequency + ride-through (HVRT/ZVRT) — คือสิ่งที่ ขาดในเหตุการณ์สเปน

บริบทไทยที่กำลังมา

พลังงานหมุนเวียนโตเร็ว AI Data Center โหลดผันผวนสูง กริดต้องยืดหยุ่นขึ้น

ใจความปิดท้าย — ระบบไฟฟ้าไทยยุค renewable + AI data center ต้องการ Grid-Forming BESS เป็นหัวใจของความมั่นคงและความยืดหยุ่น เพื่อป้องกันเหตุการณ์แบบสเปนและรองรับอนาคต

PEC Technology (Thailand) Co., Ltd.

ขอบคุณครับ

คำถาม & อภิปราย (Q&A)

Backup Power · UPS · Energy Storage Solutions

Backup Power UPS Energy Storage Solutions

ระบบกักเก็บพลังงานสำหรับ Data Center

แผนการบรรยาย 5 ช่วง

บทนำ: ทำไม AI Data Center เปลี่ยนเกมพลังงาน

กรอบ Multi-tier Storage: 3 ชั้นของการกักเก็บพลังงาน

เทคโนโลยีและผู้ผลิตหลักของแต่ละ Tier

การใช้งาน, CAPEX / Sizing และความปลอดภัย NFPA 855

บริบทประเทศไทย, ข้อเสนอแนะ และ Q&A

ทำไม AI Data Center เปลี่ยนเกมพลังงาน

ไฟหลุด 1.5 GW ใน 82 วินาที

Multi-tier / Multi-timescale Storage

Chip / Rack-level Storage

NVIDIA GB300 NVL72

พฤติกรรมการใช้ไฟของ GPU ใน AI Data Center

วิธีอ่านกราฟ

ภาพบน — Traditional Workload

ภาพล่าง — AI Training

เทียบ 4 เทคโนโลยี ตาม timescale & จุดติดตั้ง

Traditional UPS (TUPS)

แบตเตอรี่

ความปลอดภัย / การป้องกันอัคคีภัย

อัตราการคายประจุ

ชนิด UPS

มาตรฐาน UPS / Battery

TUPS: ความท้าทายในการรองรับโหลด AI

องค์ประกอบของโหลดใน Data Centre

โหลดอิเล็กทรอนิกส์

โหลดเชิงกล

โหลดของสถานประกอบการ

โหลดของระบบจำหน่าย

สาเหตุความผันผวนของกำลังใน AI Data Center

TUPS running on AI Mode — Partial Power Smoothing

ขนาดแบตเตอรี่

Bidirectional converter

มาตรฐานตลาด FCR / FFR

การจัดการโหลด GPU ใน AI Training

Grid-scale BESS-UPS for Modern Data Centre

ระดับ MWh – GWh

LFP เป็นมาตรฐาน

นวัตกรรม: BESS-UPS (FlexGen + Rosendin)

GFM-BESSสำหรับ Data Center

ความท้าทายหลักของศูนย์ข้อมูลสมัยใหม่

AI Load Volatility

Grid Ride-Through

Reliability at Scale

BESS เป็น หัวใจการจัดการพลังงาน ทั้งระบบ

โหลดเดียว เชื่อมทุกแหล่ง

ชนิดของระบบกักเก็บพลังงาน: AC-Coupled เทียบ DC-Coupled

AC-Coupled — PV inverter & PCS แยกกัน เชื่อมฝั่ง AC

DC-Coupled — PV & แบตใช้บัส DC ร่วมกัน

องค์ประกอบระบบ ESS — เทียบ AC vs DC Coupled (Single-Line)

ระบบ BESS ช่วยศูนย์ข้อมูลได้อย่างไร?

Power Load Smoothing (AI Training)

Low-Voltage Ride Through

Flexible Grid Connection

Backup Power

GFM-BESS เพื่อเสถียรภาพระบบไฟฟ้า

Peak shaving

Energy shifting

T&D Deferral

Resource adequacy

Grid security

Resilience

Grid-scale BESS: Grid Forming Inverter (GFMI)

Frequency Regulation — บทบาทสำคัญของ ESS

Initial

Primary

Secondary

Tertiary

Inertia ในระบบผลิตไฟฟ้าคืออะไร?

Inertia คืออะไร

BESS Features for Frequency Control (1/2)

Reduced System Inertia

High RoCoF / Nadir Risk After Contingency

Delayed / Insufficient Primary Reserves

BESS Features for Frequency Control (2/2)

Large Frequency Deviations from Weak Interconnections

Compliance with Modern Grid Codes

Support for High Renewable Energy Penetration

Black-start & Grid-Forming Needs

Power-System Resilience — มาตรการสำคัญ

ระบบกักเก็บพลังงาน
สำหรับ Data Center

GFM-BESS
สำหรับ Data Center