การกำหนดขนาดแบตเตอรี่ที่เหมาะสมเพื่อใช้เป็นระบบพลังงานสำรองในระบบผลิตไฟฟ้า

Abstract

จากการที่ปริมาณความต้องการใช้ไฟฟ้ามีแนวโน้มเพิ่มสูงขึ้นในแต่ละปี ภาครัฐจึงต้องวางแผนเพิ่มกำลังผลิตให้เพียงพอต่อความต้องการใช้ไฟฟ้าเพื่อรักษาความเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้าให้อยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ ทั้งนี้ การสร้างโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่มีความเชื่อถือได้สูงเป็นหนึ่งในทางเลือกที่ภาครัฐใช้ในการแก้ปัญหามาโดยตลอด อย่างไรก็ตาม การก่อสร้างโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ใช้ระยะเวลาเตรียมการนานและอาจไม่ได้รับการยอมรับจากประชาชนในพื้นที่ ดังนั้น ภาครัฐจึงจัดทำแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าควบคู่ไปกับแผนพัฒนาพลังงานทดแทนและพลังงานทางเลือกเพื่อจัดหาพลังงานให้เพียงพอต่อความต้องการอย่างมั่นคง และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ดี พลังงานหมุนเวียนก็มีความไม่แน่นอนและมีความผันผวนสูงซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อระดับความเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้าซึ่งอาจก่อให้เกิดเหตุการณ์ไฟฟ้าดับเป็นระยะเวลานานได้ วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ จึงได้เสนอแนวคิดในการนำแบตเตอรี่เข้ามาใช้เป็นระบบพลังงานสำรองในระบบผลิตไฟฟ้า และนำเสนอหลักการกำหนดขนาดของแบตเตอรี่ให้มีความเหมาะสมเพื่อเพิ่มความเชื่อถือได้ของระบบผลิตไฟฟ้าและลดการเกิดเหตุการณ์ไฟฟ้าดับ โดยขนาดของแบตเตอรี่จะถูกกำหนดจากดัชนีความเชื่อถือได้ของระบบผลิตไฟฟ้า อาทิเช่น พลังงานที่คาดว่าจะไม่ได้รับการจ่ายต่อปี และความถี่ในการเกิดไฟฟ้าดับต่อปี เป็นต้น ทั้งนี้ ดัชนีความเชื่อถือได้เหล่านี้จะถูกคำนวณมาจากการจำลองสถานะการทำงานของระบบไฟฟ้าแบบ Monte Carlo ที่พัฒนาขึ้นด้วยโปรแกรม MATLAB สำหรับตัวอย่างการวิเคราะห์เพื่อกำหนดขนาดที่เหมาะสมของแบตเตอรี่เพื่อใช้เป็นระบบพลังงานสำรองในระบบผลิตไฟฟ้าจะอาศัยระบบทดสอบ IEEE-RTS96 นอกจากนี้ จะทำการวิเคราะห์ระบบไฟฟ้าของประเทศไทยที่อ้างอิงตามแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้า ฉบับปี พ.ศ. 2558 - 2579 โดยแบ่งการพิจารณาออกเป็น 6 ภูมิภาคตามลักษณะทางภูมิศาสตร์ของประเทศไทยด้วย