การวางแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าร่วมกับระบบกักเก็บพลังงานประเภทแบตเตอรี่โดยพิจารณาการตอบสนองของโรงไฟฟ้าต่อการเปลี่ยนแปลงของโหลด

Abstract

จากความต้องการใช้ไฟฟ้าของประเทศไทยที่เปลี่ยนแปลงไปอันเป็นผลมาจากการเจริญเติบโตทางเศรษฐกิจและการพัฒนาของเทคโนโลยีในการผลิตไฟฟ้า ภาครัฐจึงจำเป็นต้องพิจารณาวางแผนการผลิตไฟฟ้าให้เพียงพอต่อความต้องการใช้ไฟฟ้าที่มีแนวโน้มสูงขึ้นและมีความผันผวนในอนาคต โดยต้องคำนึงถึงการกระจายสัดส่วนเชื้อเพลิงและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมไปพร้อม ๆ กัน ในปัจจุบันโรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนโดยเฉพาะอย่างยิ่งโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เริ่มเข้าสู่ระบบไฟฟ้าในสัดส่วนสูง ซึ่งส่งผลต่อความผันผวนของการผลิตไฟฟ้าและความต้องการใช้ไฟฟ้าอันมีสาเหตุมาจากปัญหาเรื่องความไม่สามารถพึ่งพาได้ของโรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนเหล่านี้ ดังนั้นผู้ควบคุมระบบไฟฟ้าจึงต้องพิจารณาจัดเตรียมโรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงพาณิชย์เพื่อมารองรับกำลังการผลิตของโรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนที่อาจจะขาดหายไปจากระบบไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการผลิตไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงพาณิชย์อาจไม่สามารถตอบสนองการเปลี่ยนแปลงของความต้องการใช้ไฟฟ้าที่แตกต่างกันมาในแต่ละชั่วโมงได้อย่างทันทีทันใด

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ จึงนำเสนอหลักการในการวางแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าร่วมกับระบบกักเก็บพลังงานประเภทแบตเตอรี่ ซึ่งสามารถคำนวณขนาดพิกัดติดตั้งของแบตเตอรี่ได้จากกำลังผลิตที่คาดว่าจะไม่สามารถพึ่งพาได้จากโรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน เพื่อช่วยลดภาระในการก่อสร้างโรงไฟฟ้าใหม่ อีกทั้งพิจารณาการตอบสนองของโรงไฟฟ้าต่อการเปลี่ยนแปลงของโหลดโดยแบ่งลักษณะความต้องการใช้ไฟฟ้าออกเป็น 5 ระดับ และจำแนกประเภทของโรงไฟฟ้าให้มีความสอดคล้องกับระดับความต้องการใช้ไฟฟ้า มีการทดสอบกระบวนการวางแผนที่นำเสนอโดยสร้างกรณีศึกษาโดยใช้ฐานข้อมูลตามแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าของประเทศ พ.ศ. 2561-2580 ฉบับปรับปรุงครั้งที่ 1 (PDP2018 Rev.1) ผลลัพธ์ที่ได้แสดงให้เห็นว่า การวางแผนก่อสร้างโรงไฟฟ้าและติดตั้งแบตเตอรี่ตามวิธีที่นำเสนอนั้น ทำให้ดัชนีความเชื่อถือได้ค่าดีขึ้น และอัตราการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เฉลี่ยของระบบไฟฟ้ามีค่าลดลง โดยมีกำลังผลิตไฟฟ้าที่สามารถรองรับความต้องการใช้ไฟฟ้าที่มีความผันผวนได้อย่างเพียงพอ อย่างไรก็ตามต้นทุนค่าใช้จ่ายต่อหน่วยเฉลี่ยมีสูงขึ้นเล็กน้อยเนื่องมากจากกำลังผลิตรวมในระบบไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น