การประเมินกำลังผลิตสำรองพร้อมจ่ายของระบบผลิตไฟฟ้าโดยพิจารณาการเข้ามาของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน

Abstract

ในปัจจุบันความต้องการใช้ไฟฟ้าในประเทศไทยมีค่าเพิ่มขึ้นในแต่ละปี ทำให้การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทยจำเป็นต้องจัดหาแหล่งพลังงานเพื่อผลิตไฟฟ้าให้เพียงพอกับความต้องการใช้ไฟฟ้า เพื่อลดปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เกิดขึ้นจากโรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิล ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนจึงมีแนวโน้มที่จะถูกติดตั้งในระบบไฟฟ้าเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม พลังงานหมุนเวียนเป็นแหล่งพลังงานที่ไม่ต่อเนื่องและไม่สามารถควบคุมได้ ดังนั้นการติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนเข้าสู่ระบบไฟฟ้าที่มีแนวโน้มสูงขึ้นในอนาคตจึงหมายความว่า แนวโน้มของกำลังผลิตไฟฟ้าที่มีอยู่ในระบบในอนาคตจะมีความไม่แน่นอนสูงขึ้น หากกำลังไฟฟ้าที่ผลิตจากระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนมีค่าลดลงอย่างรวดเร็ว โรงไฟฟ้าที่เดินเครื่องอยู่ในระบบต้องเพิ่มกำลังผลิตไฟฟ้าให้ทันเวลา ดังนั้น ระบบไฟฟ้าต้องมีกำลังผลิตสำรองพร้อมจ่ายเพิ่มขึ้นเพื่อรองรับความผันผวนของระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอวิธีการประเมินกำลังผลิตสำรองพร้อมจ่ายเพื่อหาค่ากำลังผลิตสำรองพร้อมจ่ายที่เหมาะสมที่สุด โดยมีฟังก์ชันวัตถุประสงค์คือผลรวมของต้นทุนที่ใช้ในการเดินเครื่องโรงไฟฟ้ากับค่าความเสียหายที่คาดว่าจะเกิดขึ้นหากเกิดเหตุไฟฟ้าดับ แม้ว่าการเพิ่มกำลังผลิตสำรองพร้อมจ่ายทำให้ค่าความเสียหายที่คาดว่าจะเกิดขึ้นหากเกิดเหตุไฟฟ้าดับลดลง แต่การเพิ่มกำลังผลิตสำรองพร้อมจ่ายทำให้ต้นทุนในการเดินเครื่องโรงไฟฟ้าสูงขึ้น เนื่องจากจำนวนโรงไฟฟ้าที่ถูกสั่งเดินเครื่องอาจเพิ่มขึ้น กำลังผลิตสำรองพร้อมจ่ายที่เหมาะสมที่สุดถูกคำนวณโดยอาศัยการวางแผนผลิตไฟฟ้าและการจัดสรรกำลังผลิตไฟฟ้า เพื่อทำให้ค่าฟังก์ชันวัตถุประสงค์มีค่าต่ำที่สุด นอกจากนี้ ผลกระทบจากการเพิ่มขึ้นของระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนต่อกำลังผลิตสำรองพร้อมจ่ายจะถูกวิเคราะห์ โดยอาศัยแบบจำลองระบบไฟฟ้าอ้างอิงตามแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าของประเทศไทย พ.ศ. 2558 - 2579 โดยผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า เมื่อระบบไฟฟ้ามีระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนเพิ่มขึ้น จะส่งผลให้ระบบไฟฟ้าต้องการกำลังผลิตสำรองพร้อมจ่ายเพิ่มขึ้น