กฟผ.ใช้โครงข่ายประสาทเทียมพัฒนา “ระบบพยากรณ์ไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน"

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   

สมฤดี ทิพย์มาบุตร หัวหน้ากองจัดการเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าและการใช้ไฟฟ้ารูปแบบใหม่ กฟผ.

 

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

สามารถลงทะเบียนเข้าชมงานได้ที่ www.researchexpo.nrct.go.th แบบ Online ภายในวันที่ 5 สิงหาคม 2565  ติดตามข้อมูลข่าวสารการจัดงานได้ที่ www.researchexpo.nrct.go.th  fanpage : สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ