การพยากรณ์ปริมาณการใช้ถ่ายหินเพื่อเปรียบเทียบอัตราส่วนชีวมวลทดแทน

งานวิจัยฉบับนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษารูปแบบการใช้ถ่านหินซับบิทูมินัส (Sub–bituminous) กรณีศึกษาอุตสาหกรรมแปรรูปเนื้อสัตว์ของโรงงานแห่งหนึ่ง พร้อมทั้งศึกษาเชิงเปรียบเทียบตัวแบบการพยากรณ์อนุกรมเวลาเชิงสถิติที่สอดคล้องกับองค์ประกอบของข้อมูล เพื่อใช้ในการพยากรณ์ปริมาณความต้องการการใช้ถ่านหินในอนาคตสำหรับการเตรียมความพร้อมในการจัดหาจัดซื้อ และวางแผนการใช้พลังงานจากเชื้อเพลงชีวมวลทดแทน ข้อมูลที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้ ได้แก่ ข้อมูลอนุกรมเวลารายเดือนของปริมาณการใช้ถ่านหิน ตั้งแต่เดือนมกราคม 2560 ถึงกันยายน 2565 จำนวน 69 ค่า  โดยผู้วิจัยจะแบ่งข้อมูลออกเป็น 2 ชุด ด้วยสัดส่วน 80 ต่อ 20 ดังนี้ ข้อมูลชุดที่ 1 ตั้งแต่เดือนมกราคม 2560 ถึงเดือนกรกฎาคม 2564 จำนวน 55 ค่า ใช้สำหรับสร้างตัวแบบพยากรณ์ด้วยวิธีการทางสถิติ 3 วิธี ได้แก่ วิธีการพยากรณ์ฤดูกาลอย่างง่าย (Seasonal naïve) วิธีปรับให้เรียบเอ็กซ์โปแนนเชียลฤดูกาล (Exponential smoothing) และวิธีบ๊อกซ์-เจนกินส์ (Box-Jenkins) และข้อมูลชุดที่ 2 ตั้งแต่เดือนสิงหาคม 2564 ถึงเดือนกันยายน 2565 จำนวน 14 ค่า ใช้สำหรับการเปรียบเทียบความถูกต้องของค่าพยากรณ์ โดยจะใช้ค่าเฉลี่ยของความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์ (Mean Absolute Error: MAE) ค่าเฉลี่ยของร้อยละของความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์ (Mean Absolute Percentage Error: MAPE) และรากที่สองของค่าเฉลี่ยของความคลาดเคลื่อนกำลังสอง (Root Mean Square Error: RMSE) เป็นเกณฑ์ในการพิจารณาเปรียบเทียบ

ผลการศึกษาพบว่า ข้อมูลอนุกรมเวลาไม่มีองค์ประกอบของแนวโน้มแต่มีฤดูกาลรูปแบบบวก และตัวแบบที่พิจารณาประกอบด้วย ตัวแบบพยากรณ์ฤดูกาลอย่างง่าย (Seasonal naïve model) ตัวแบบปรับให้เรียบเอ็กซ์โปเนนเชียลฤดูกาลรูปแบบบวก (Additive seasonal exponential smoothing model) และตัวแบบบอกซ์-เจนกินส์แบบมีฤดูกาล (Box-Jenkins seasonal model) โดยที่ตัวแบบ SARIMA(0,0,0)(1,0,0)₁₂ ของบ๊อกซ์-เจนกินส์ สามารถพยากรณ์ปริมาณการใช้ถ่านหินได้เหมาะสมที่สุด โดยมีความแม่นยำในการพยากรณ์ 83.18 เปอร์เซ็นต์ และจากการศึกษาเปรียบคุณสมบัติเบื้องต้นของของถ่านหิน ตามมาตรฐาน ASTM D2234/D2234M-10 ประกอบด้วย ค่าความร้อน (Net Calorific Value) ความชื้น (Total Moisture) และขี้เถ้า (Ash) พบว่า เชื้อเพลิงชีวมวลทดแทน ได้แก่ กะลาปาล์ม ไม้สับ และขี้เลื่อยอัดแท่ง มีค่าคุณสมบัติที่สอดคล้องมาตรฐาน และหากนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงทดแทนถ่านหิน ที่ค่าความร้อน 6,000 กิโลแคลอรี (kcal) ต้องทดแทนชีวมวลดังกล่าวด้วยปริมาณที่มากกว่าถ่านหิน คิดเป็น 1.36, 1.28 และ 1.19 เท่า ตามลำดับ อย่างไรก็ตามค่าความชื้นและขี้เถ้าที่เกิดจากชีวมวลทดแทนดังกล่าวมีปริมาณน้อยกว่าถ่านหินมาก โดยที่ปริมาณขี้เถ้าที่เกิดจากการเผาไหม้ของกะลาปาล์ม ไม้สับ และขี้เลื่อยอัดแท่ง น้อยกว่าถ่านหิน คิดเป็น 32.8, 66 และ 72 เท่า ตามลำดับ ด้วยเหตุนี้ชีวมวลจึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่เหมาะสำหรับการนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับงานทางด้านอุตสาหกรรม โดยที่ความเหมาะสมของชีวมวลทดแทนแต่ละชนิดอาจพิจารณาควบคู่กับปัจจัยอื่น ๆ อาทิ แหล่งทรัพยากร ค่าใช้จ่ายอื่น ๆ เป็นต้น