การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าพลังงานลมของกลุ่มกังหันด้วยวิธีการ ส่งผลประมวลสัญญาณระหว่างกังหันลมเพื่อควบคุมการผลิตไฟฟ้า

Abstract

พลังงานลมในประเทศไทยอยู่ภายใต้อิทธิพลลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้และตะวันออกเฉียงเหนือ มีความเร็วลมต่ำและไม่สม่ำเสมอ โครงการกังหันลมผลิตไฟฟ้าในประเทศไทยส่วนมากจึงนิยมติดตั้งบริเวณอ่าวไทย หรือบริเวณยอดเขาและเทือกเขา เพราะมีความเร็วลม 6.4 เมตรต่อวินาทีขึ้นไป ที่ความสูง 50 เมตร ลมในบริเวณนี้จะได้รับอิทธิพลจากลมภูเขาและลมหุบเขา ลมมีการเปลี่ยนทิศบ่อยกว่าในบริเวณพื้นที่โล่ง งานวิจัยนี้นำเสนอการประมวลสัญญาณจากอุปกรณ์วัดลมบนกังหันลมของกลุ่มกังหันลม 32 ต้น กำลังการผลิต 80 เมกะวัตต์ ติดตั้งกระจายตามพื้นที่เชิงเขาและที่ราบ ตำแหน่งในการติดตั้งขึ้นกับความสะดวกในการขนส่งอุปกรณ์ ใช้ผลของการประมวลสัญญาณจากอุปกรณ์วัดลมบนกังหันลม จัดกลุ่มกังหันจากความสัมพันธ์ของทิศทางและความเร็วลม พบว่าสามารถแบ่งกลุ่มกังหันตามลักษณะภูมิประเทศติดตั้งได้สองกลุ่ม คือ กลุ่มที่ทิศทางลมมีความแน่นอน ตั้งตั้งบริเวณที่ราบ ไม่มีสิ่งกีดขวางทิศลม และกลุ่มที่ทิศทางลมมีความไม่แน่นอน ติดตั้งใกล้บริเวณเทือกเขา ตามแนวยาวของสันเขา ส่งผลให้ลมที่พัดผ่านกังหันลมเหล่านี้มีความแปรปรวนแต่ยังคงมีแนวโน้มตรงตามทิศลมมรสุม ผลการวิเคราะห์สามารถจัดกลุ่มความสัมพันธ์รูปแบบของลมที่พัดผ่านกังหันลม ส่งข้อมูลลมไปยังกังหันลมต้นอื่นในกลุ่ม ด้วยหลักการควบคุมระบบสกาดา (SCADA) เพื่อให้กังหันลมต้นถัดไปเตรียมความพร้อมสำหรับการผลิตไฟฟ้า ซึ่งสามารถเพิ่มกำลังการผลิตไฟฟ้าได้ โดยแบ่งงานวิจัยเป็น 2 ช่วง ได้แก่ การเพิ่มกำลังการผลิตไฟฟ้าในช่วงลมมรสุมมีการเปลี่ยนแปลง และช่วงลมมรสุมมีความแน่นอน พบว่าการใช้วิธีการส่งสัญญาณผ่านระบบสกาดาให้กับกังหันลมในกลุ่มในช่วงลมมรสุมมีการเปลี่ยนแปลง สามารถเพิ่มกำลังการผลิตไฟฟ้าได้ โดยกังหันลมกลุ่มที่ลมมีทิศแน่นอนขณะผลิตไฟฟ้า มีปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้เพิ่มขึ้น 176,575.10 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อเดือน และกังหันลมกลุ่มที่ลมมีทิศไม่แน่นอนขณะผลิตไฟฟ้ามีปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้เพิ่มขึ้น 216,052.52 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อเดือน ซึ่งมากกว่าช่วงลมมรสุมมีความแน่นอนที่กังหันลมกลุ่มที่ลมมีทิศแน่นอนขณะผลิตไฟฟ้า มีปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้เพิ่มขึ้น 12,039.03 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อเดือน และกังหันลมกลุ่มที่ลมมีทิศไม่แน่นอนขณะผลิตไฟฟ้ามีปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้เพิ่มขึ้น 8,074.43 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อเดือน วิธีการประมวลสัญญาณลมจากงานวิจัยนี้สามารถนำไปใช้เป็นแนวทางในการวางแผนการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมในประเทศไทยในอนาคตต่อไป