การหาขนาดที่เหมาะสมของแบตเตอรี่ในระบบการผลิต ไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์เมื่อพิจารณาถึงการแกว่างของกำลังไฟฟ้าและความถี่

Abstract

พลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานหมุนเวียนที่ได้รับความสนใจในการนำมาผลิตไฟฟ้า แต่ปัญหาใหญ่ที่พบจากการผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ คือ กำลังไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้า และความถี่ทางไฟฟ้าที่ได้จะมีค่าไม่คงที่เนื่องจากความไม่แน่นอนของความเข้มแสงอาทิตย์และอุณหภูมิสิ่งแวดล้อม ซึ่งส่งผลให้เกิดปัญหาคุณภาพไฟฟ้าและเสถียรภาพของไฟฟ้า ทั้งนี้ปัญหาดังกล่าวสามารถแก้ไขได้โดย การติดตั้งแบตเตอรี่เข้ากับระบบผลิตไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์ เพื่อให้แบตเตอรี่รับกำลังไฟฟ้าส่วนเกิน เมื่อระบบผลิตไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์ผลิตกำลังไฟฟ้าเกินความต้องการ และให้แบตเตอรี่จ่ายกำลังไฟฟ้าชดเชย เมื่อระบบผลิตไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์ผลิตกำลังไฟฟ้าน้อยกว่าความต้องการ อย่างไรก็ดี สิ่งสำคัญที่ต้องคำนึงถึงในการติดตั้งแบตเตอรี่ คือ ขนาดของแบตเตอรี่จะต้องมีความเหมาะสมกับกำลังการผลิต ซึ่งจะทำให้แบตเตอรี่สามารถลดการแกว่งของกำลังไฟฟ้า และช่วยควบคุมต้นทุนในการผลิตไฟฟ้าไม่ให้สูงเกินความจำเป็น วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอวิธีการคำนวณหาขนาดของแบตเตอรี่ที่เหมาะสม เพื่อช่วยแก้ปัญหาการแกว่งของกำลังไฟฟ้าและความถี่ โดยในขั้นตอนการวิเคราะห์ จะเริ่มจากการจำลองความเข้มแสงอาทิตย์ที่กระทบแผงเซลล์แสงอาทิตย์และอุณหภูมิสิ่งแวดล้อมของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในแต่ละชั่วโมงซึ่งรวมผลของความไม่แน่นอนด้วยแบบจำลองที่เหมาะสม และคำนวณกำลังไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้า และความถี่ทางไฟฟ้า ผ่านแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของระบบผลิตไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์ที่เชื่อมต่อกับโครงข่าย โดยใช้วิธีการติดตามกำลังไฟฟ้าสูงสุด ในส่วนของแบตเตอรี่นั้นจะใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของแบตเตอรี่ชนิดกรดตะกั่ว ร่วมกับวิธีการเชิงเลขเพื่อคำนวณหาขนาดของแบตเตอรี่ที่เหมาะสม โดยจะเลือกใช้ขนาดแบตเตอรี่จากข้อมูลจริงของบริษัทผู้ผลิต วิธีการที่นำเสนอนี้ได้ถูกทดสอบกับระบบทดสอบที่กำหนดขึ้น ซึ่งผลจากการทดสอบพบว่าเป็นที่น่าพอใจ