กฟผ.ใช้เทคโนโลยีโครงข่ายประสาทเทียมพัฒนา “ระบบพยากรณ์การผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน” ชี้เป็นเครื่องมือสำคัญที่ช่วยวางแผนการผลิตไฟฟ้าทั้งระบบให้มีประสิทธิภาพ
ดร.วิภารัตน์ ดีอ่อง ผู้อำนวยการสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ กล่าวว่า รัฐบาลโดยกระทรวงพลังงานมีนโยบายส่งเสริมการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานจากลม น้ำ แสงอาทิตย์และชีวมวลต่าง ๆ ซึ่งมีแนวโน้มการเติบโตที่เพิ่มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง
แต่เมื่อมีพลังงานหมุนเวียนอยู่ในระบบไฟฟ้าเป็นจำนวนมาก มักจะเกิดปัญหาความไม่แน่นอนของกำลังการผลิตที่มีความผันผวนสูง ตามสภาพอากาศและสภาพแวดล้อมที่ไม่สามารถควบคุมได้
ดังนั้น การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนจำเป็นต้องมี ระบบการบริหารจัดการที่ดีและมีการคาดการณ์ปริมาณการผลิตไฟฟ้าได้อย่างแม่นยำ ซึ่งการไฟฟ้าผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ได้มีการพัฒนา “ระบบพยากรณ์การผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน” ที่สามารถนำไปใช้วางแผนการผลิตไฟฟ้าร่วมกับโรงไฟฟ้าหลักให้แผนการผลิตไฟฟ้ามีความสอดคล้องกับความต้องการใช้ไฟฟ้าของประชาชน
นางสมฤดี ทิพย์มาบุตร หัวหน้ากองจัดการเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าและการใช้ไฟฟ้ารูปแบบใหม่ กฟผ. หัวหน้าทีมวิจัย “ระบบพยากรณ์การผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน (RE Forecast) ” เปิดเผยว่า กระทรวงพลังงานจึงได้มอบหมาย กฟผ. ในฐานะหน่วยงานที่รับผิดชอบการผลิตไฟฟ้าและควบคุมระบบส่งไฟฟ้าของประเทศไทย ดำเนินการศึกษาแบบจำลองระบบพยากรณ์การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน พ.ศ. 2562-2564 เพื่อเก็บรวบรวมข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการคาดการณ์ปริมาณกำลังผลิตไฟฟ้า และนำมาจัดทำรูปแบบการพยากรณ์ที่มีความเหมาะสมกับการใช้งานในประเทศไทยมากที่สุด
ต่อมา กฟผ.ได้พัฒนาเป็น “ระบบพยากรณ์การผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน” โดยอาศัยหลักการของ Artificial Neural Network (ANN) หรือโครงข่ายประสาทเทียม ซึ่งเป็นการจำลองการเรียนรู้เช่นเดียวกับระบบประสาทของมนุษย์
ด้วยการนำข้อมูลในอดีต ได้แก่ ข้อมูลสภาพอากาศและข้อมูลการผลิตไฟฟ้าของโรงไฟฟ้า ระยะเวลาอย่างน้อย 1 ปี มาสร้างแบบจำลองโครงข่ายประสาทเทียม ข้อมูลที่ใช้สำหรับการสร้างแบบจำลองพยากรณ์การผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้า “พลังงานแสงอาทิตย์” จะประกอบด้วย ค่าความเข้มแสงอาทิตย์ ค่าอุณหภูมิแวดล้อม ค่าความชื้นสัมพัทธ์ ค่าความเร็วลม และค่ากำลังผลิตไฟฟ้า ส่วนข้อมูลที่ใช้สำหรับการสร้างแบบจำลองพยากรณ์การผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้า “พลังงานลม” ประกอบด้วย ค่าความเร็วลม ค่าอุณหภูมิแวดล้อม ค่าความชื้นสัมพัทธ์ ค่าความกดอากาศ และค่ากำลังผลิตไฟฟ้า
ทั้งนี้หลังจากได้แบบจำลองพยากรณ์การผลิตไฟฟ้าฯ แล้ว ผู้พัฒนาได้นำค่าคลาดเคลื่อนของการพยากรณ์มาวิเคราะห์ ประมวลผล ทำให้ปัจจุบันสามารถพยากรณ์กำลังการผลิตไฟฟ้า จากโรงไฟฟ้าพลังงานลมและโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ให้กับผู้ผลิตไฟฟ้าขนาดเล็ก (SPP) ที่มีกำลังการผลิตตามสัญญามากกว่า 10 เมกะวัตต์ แต่ไม่เกิน 90 เมกะวัตต์ จำนวนทั้งสิ้น 29 แห่ง กำลังผลิตรวมกัน 1,856 เมกะวัตต์ที่เชื่อมต่อกับระบบของ กฟผ.ได้อย่างแม่นยำ
สำหรับการพยากรณ์ของระบบมี 2 รูปแบบคือ
1 การพยากรณ์การผลิตไฟฟ้าระยะสั้น (Short-term Forecast) ซึ่งพยากรณ์การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมและแสงอาทิตย์วันละ 1 ครั้งล่วงหน้าได้ในระยะเวลา 10 วัน มีความละเอียด 10 นาที ซึ่งเพื่อการวางแผนการผลิตไฟฟ้าระยะสั้น-กลาง
2 การพยากรณ์ภายในวัน (Intraday Forecast) เป็นการพยากรณ์การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมและแสงอาทิตย์ทุกๆ 1 ชั่วโมง ล่วงหน้าได้ 6 ชั่วโมง มีความละเอียด 30 นาที เพื่อใช้สำหรับ System Operator ในการผลิตไฟฟ้าแบบเรียลไทม์
ผลจากการพยากรณ์การผลิตไฟฟ้าที่ได้ จะเป็นข้อมูลสำหรับผู้ปฏิบัติการระบบไฟฟ้าในการวางแผนการเดินเครื่องโรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงประเภทอื่นๆ การใช้ระบบกักเก็บพลังงาน และกระบวนการตอบสนองด้านโหลด เพื่อลดผลกระทบจากความผันผวน และความไม่แน่นอนในการผลิตไฟฟ้าพลังงานลมและแสงอาทิตย์
ระบบพยากรณ์ฯ ดังกล่าว จึงถือเป็นเครื่องมือสำคัญที่ กฟผ. ใช้ในการบริหารจัดการระบบไฟฟ้าในภาพรวมของประเทศ ทำให้การวางแผนการเดินเครื่องโรงไฟฟ้าในระบบมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น สามารถลดปริมาณกำลังผลิตสำรองที่จำเป็นสำหรับรองรับความผันผวนจากโรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน ซึ่งผลประโยชน์ที่ได้รับจากระบบนี้ จะสะท้อนไปที่ต้นทุนการผลิตไฟฟ้าที่ลดลง
อย่างไรก็ดี กฟผ. มีแผนติดตั้งระบบพยากรณ์การผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนอีก 17 แห่งในเขตปฏิบัติการและสถานีไฟฟ้าแรงสูงทั่วประเทศภายในปี พ.ศ. 2566
เพื่อรองรับการเติบโตของแหล่งผลิตไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนที่กระจายตัวอยู่ในพื้นที่ต่างๆ และสนับสนุนงานของศูนย์ควบคุมระบบกําลังไฟฟ้าในเขตปฏิบัติการ ให้สามารถวางแผนควบคุมการจ่ายไฟฟ้าให้มีประสิทธิภาพ ตลอดจนมีการขยายศักยภาพการพยากรณ์ไปยังโรงไฟฟ้าประเภทอื่น ๆ
กฟผ.นำผลงานดังกล่าวมาจัดแสดงในงานมหกรรมงานวิจัยแห่งชาติ 2565 หรือ Thailand Research Expo 2022 ที่จัดขึ้นระหว่างวันที่ 1-5 สิงหาคม 2565 โดยสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม จัดถึง 5 สิงหาคม 2565 ณ ห้องบางกอกคอนเวนชันเซ็นเตอร์ ชั้น 22 โรงแรมเซ็นทาราแกรนด์ และบางกอกคอนเวนชันเซ็นเตอร์ เซ็นทรัลเวิลด์ กรุงเทพฯ
แหล่งข้อมูล
