Development of forecast-based energy management system for remote microgrids

พลังงานเป็นปัจจัยสำคัญในการตอบสนองความต้องการขั้นพื้นฐานของประชากรทั่วโลก เป็นปัจจัยที่สำคัญต่อศักยภาพการแข่งขันของประเทศและการพัฒนาเศรษฐกิจของประเทศในระยะยาว แต่จากข้อมูลของ International Energy Agency World Energy Outlook 2011 พบว่ามีประชากรกว่า 1.3 พันล้านคนที่ไฟฟ้าเข้าไม่ถึง และกว่า 3.6 พันล้านคนที่มีไฟฟ้าไม่เพียงพอต่อความต้องการพื้นฐาน ไมโครกริดเป็นทางเลือกที่เหมาะสมในการผลิตไฟฟ้าในพื้นที่ดังกล่าว เพื่อลดข้อจำกัดด้านระยะเวลาในการใช้ไฟฟ้า จำกัดอุปกรณ์ไฟฟ้าในการใช้ระบบโซลาร์โฮม และลดมลพิษ ค่าใช้จ่ายที่สูงจากการใช้เครื่องยนต์ดีเซลขนาดเล็ก อย่างไรก็ตามเนื่องจากไมโครกริดมีส่วนประกอบและวิธีการควบคุมมากมาย การบริหารจัดการพลังงานที่เหมาะสมจึงเป็นแนวทางที่สำคัญในการลดอัตราค่าไฟฟ้าที่ผลิตได้จากระบบให้สามารถแข่งขันกับระบบผลิตไฟฟ้าไฟฟ้าปกติได้

โครงการวิจัยนี้เป็นการทำวิจัยเชิงปฏิบัติการเพื่อพัฒนาระบบจัดการพลังงานในโครงข่ายไฟฟ้าอิสระขนาดเล็กโดยอาศัยเทคนิคการทำนายล่วงหน้า ทำงานได้ทั้งกรณีเชื่อมต่อกับระบบจำหน่ายของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (grid connected mode) และทำงานในลักษณะอิสระ (island operation mode) อาศัยการพัฒนาแบบจำลองร่วมกับข้อมูลที่ได้จากระบบผลิตไฟฟ้าที่ติดตั้งใช้งานจริงอยู่ในภูมิภาคต่าง ๆ ของประเทศ ซึ่งประกอบด้วยการศึกษาวิจัยและการพัฒนาเทคโนโลยีและอุปกรณ์ประกอบ 3 ส่วนหลัก ดังนี้

1) การบริหารจัดการด้านแหล่งผลิตพลังงาน (Supply Side Management: SSD) มีเป้าหมายเพื่อพัฒนาแนวทางในการออกแบบระบบผลิตไฟฟ้ากระจายตัวด้วยพลังงานทดแทน (Distribution Resources: DR) ให้มีงบลงทุนต่ำที่สุด (Minimize investment cost, operation, and maintenance cost)

2) การบริหารจัดการด้านระบบจำหน่าย (Distribution Side Management: DTM) มีเป้าหมายเพื่อพัฒนาแนวทางในการออกแบบระบบการบริหารจัดการด้านระบบจำหน่ายเสถียรภาพและมั่งคงสูงสุด (Maximize system reliability)

3) การบริหารจัดการด้านผู้ใช้ (Demand Side Management: DSM) มีเป้าหมายเพื่อพัฒนาแนวทางการบริหารจัดการพลังงานด้านการใช้พลังงานให้เกิดประโยชน์สูงสุด จากการใช้พลังงานน้อย ที่สุด (Minimize demand) โดยอาศัยกระบวนการปรับเปลี่ยนอุปกรณ์ประสิทธิภาพสูงและกระบวนการ Demand Response