การวางแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าโดยพิจารณาเงื่อนไขเชิงพื้นที่และการตอบสนองของโรงไฟฟ้าต่อการเปลี่ยนแปลงของโหลด

Abstract

จากการพัฒนาของประเทศไทยอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้อัตราการเจริญเติบโตทางเศรษฐกิจ (GDP) และความต้องการใช้ไฟฟ้าของประเทศเพิ่มสูงขึ้น ภาครัฐจึงจำเป็นต้องกำหนดนโยบายเพื่อให้กระบวนการจัดหาพลังงานไฟฟ้าเพียงพอต่อความต้องการใช้ไฟฟ้าของประเทศในระยะยาวอย่างเหมาะสมเพื่อให้เกิดความมั่นคงทางด้านพลังงาน รวมถึงต้องกระจายสัดส่วนการใช้เชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้าให้มีความสมดุลโดยไม่พึ่งพาเชื้อเพลิงชนิดใดชนิดหนึ่งมากจนเกินไป ในการนี้ กระทรวงพลังงานจึงได้จัดทำแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้า (Power development Planning) และแผนพัฒนาพลังงานทดแทนและพลังงานทางเลือก (Alternative Energy Development Plan; AEDP) ขึ้น อย่างไรก็ดี การใช้งานพลังงานทดแทนในสัดส่วนที่สูงโดยเฉพาะจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน อาจส่งผลกระทบต่อความมั่นคงของระบบไฟฟ้าเนื่องจากความผันผวนของความต้องการใช้ไฟฟ้า(สุทธิ)มากขึ้น ดังนั้น ในอนาคตจะต้องการวิธีการวางแผนและควบคุมดูแลระบบผลิตไฟฟ้าที่มีความซับซ้อนมากยิ่งขึ้น วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ นำเสนอหลักการในการวางแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าโดยพิจารณาเงื่อนไขเชิงพื้นที่เพื่อคำนึงถึงข้อจำกัดทางด้านเชื้อเพลิงรายพื้นที่ ซึ่งจะคำนวณดัชนีกำลังผลิตไฟฟ้าสำรองประจำพื้นที่หรือดัชนีโอกาสเกิดไฟฟ้าดับประจำพื้นที่ เพื่อเป็นตัวกำหนดว่าพื้นที่ใดควรต้องสร้างโรงไฟฟ้าก่อน นอกจากนี้ ยังพิจารณาการตอบสนองของโรงไฟฟ้าต่อการเปลี่ยนแปลงของโหลดโดยคำนึงถึงประเภทของโรงไฟฟ้าใหม่ที่มีคุณสมบัติการตอบสนองที่รวดเร็วและสอดคล้องกับลักษณะความผันผวนของความต้องการใช้ไฟฟ้าในกรณีที่ระบบไฟฟ้ามีสัดส่วนของพลังงานหมุนเวียนสูง โดยแบ่งช่วงโหลดที่พิจารณาออกเป็น 3 ช่วง คือ ช่วงโหลดช่วงสูง ช่วงโหลดปานกลาง และช่วงโหลดฐาน เมื่อนำวิธีการที่นำเสนอไปใช้ทดสอบกับระบบผลิตไฟฟ้าของประเทศไทยตามข้อมูลแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าของประเทศ พ.ศ. 2558-2579 (PDP 2015) ทำให้เห็นข้อดีของการวางแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าโดยพิจารณาเงื่อนไขเชิงพื้นที่และการตอบสนองของโรงไฟฟ้าต่อการเปลี่ยนแปลงของโหลด โดยจะพบว่า การสร้างโรงไฟฟ้าตามแผนดังกล่าวสามารถตอบสนองต่อความผันผวนของโหลดในอนาคตได้ดี