รายงานการวิจัยศึกษาระบบควบคุมโรงไฟฟ้าพลังงานทดแทนหลายแหล่งจ่ายและอุปกรณ์เก็บพลังงานหลายตัว

ศึกษาระบบควบคุมโรงไฟฟ้าพลังงานทดแทนหลายแหล่งจ่ายและอุปกรณ์เก็บพลังงานหลายตัว

Study of control algorithm for energy power plant supplied by multi-renewable power sources with multi-energy storage devices.

Name: ปฏิพัทธ์ ทวนทอง

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ.

Email : phtte@kmutnb.ac.th

Name: สุวัจน์ สิกบุตร

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ.

Email : suwatsi@kmutnb.ac.th

Name: อมร บุญเส็ง

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ.

keyword: โรงไฟฟ้าพลังงานทดแทน

ThaSH: พลังงานทดแทน

Classification :.LCCS: TK1001

; โรงไฟฟ้าต้นแบบ

ThaSH: เซลล์แสงอาทิตย์

; งานวิจัยคณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม

ThaSH: โรงไฟฟ้า -- การควบคุม

ThaSH: ระบบไฮบริด

Noted: งานวิจัยนี้ได้รับทุนสนับสนุนการวิจัยจากแหล่งทุนเงินงบประมาณแผ่นดิน จาก มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ ประจำปีงบประมาณ 2559

Abstract: พลังงานเซลล์แสงอาทิตย์เป็นเทคโนโลยีหนึ่งที่มีแนวโน้มเป็นไปได้มากที่สุดในบรรดาเทคโนโลยีของ พลังงานทดแทน ในขณะที่เซลล์เชื้อเพลิงเป็นแหล่งพลังงานทดแทนที่มีแนวความเป็นไปได้มากที่สุดในอนาคต เพราะมีข้อดีในหลายๆ ด้าน เช่นมีการปล่อยมลพิษต่ำ มีประสิทธิภาพสูงและโครงสร้างของเซลล์เชื้อเพลิง สามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้หลากหลาย แต่แหล่งพลังงานทดแทนแต่ละชนิดมีข้อบกพร่องของตัวเอง ยกตัวอย่างเช่น พลังงานจากเซลล์แสงอาทิตย์จะขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ ในขณะที่เซลล์เชื้อเพลิงต้องการ ไฮโดรเจนที่บริสุทธิ์ในการผลิตไฟฟ้า เซลล์เชื้อเพลิงเป็นแหล่งพลังงานที่เชื่อถือได้และมีเสถียรภาพ แต่เซลล์ เชื้อเพลิงไม่สามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของโหลดอย่างรวดเร็วแบบทันทีทันใดได้ เนื่องจากการ ตอบสนองทางเคมีไฟฟ้าภายในกระบวนการทางเคมีของเซลล์เชื้อเพลิงเอง เนื่องจากแหล่งพลังงานทางเลือกมีความแตกต่างกันตามสภาพแวดล้อมและกระบวนการผลิตไฟฟ้า ตามที่ได้กล่าวมาแล้ว การนำแหล่งพลังงานทดแทนหลายแหล่งมาต่อร่วมกันที่เรียกว่า ระบบไฮบริด ทำให้ ระบบพลังงานทางเลือกมีศักยภาพสูงและคุณภาพสูง เป็นแหล่งจ่ายพลังงานที่เชื่อถือได้มากกว่าพลังงาน ทดแทนจากแหล่งจ่ายเดียว นอกจากนี้ การแก้ไขข้อบกพร่องของเซลล์เชื้อเพลิงและเซลล์แสงอาทิตย์ระบบ จ่ายไฟสามารถทำงานร่วมกับอุปกรณ์จัดเก็บพลังงานอื่น ๆ เช่นแบตเตอรี่หรือซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ ด้วย รูปแบบการผลิตไฟฟ้าแบบไฮบริด โรงไฟฟ้าต้นแบบขนาดเล็กถูกสร้างขึ้นเพื่อศึกษาการทำงาน ประกอบด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ต่อเข้าตัว แปลงไฟสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ขนาด 800 W เซลล์เชื้อเพลิงต่อเข้ากับเซลล์เชื้อเพลิงขนาด 1 kW แบตเตอร์รี ชนิด Li-ion ขนาด 11.6 Ah และโมดูลซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ ขนาด 100 F ผลการทดลองระบบควบคุมสามารถ ควบคุมการจ่ายพลังงานให้กับโหลดได้อย่างดีเยี่ยม ผลลัพธ์งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสารวิชาการระดับนานาชาติที่อยู่ในฐานข้อมูล IEEE และ Scopus และ ISI Web of Science จำนวน 1 บทความคือ Sikkabut, S., Mungporn, P., Ekkaravarodome, C., Bizon, N., Tricoli, P., Nahid-Mobarakeh, B., Pierfederici, S., Davat, B., Thounthong, P., “Control of High-Energy High-Power Densities Storage Devices by Li-ion Battery and Supercapacitor for Fuel Cell/Photovoltaic Hybrid Power Plant for Autonomous System Applications,” IEEE Trans. Ind. Appl. , vol.PP, no.99, pp.1-1 doi: 10.1109/TIA.2016.2581138 และนำเสนอในที่ประชุมวิชาการระดับนานาชาติที่อยู่ในฐานข้อมูล IEEE และ Scopus จำนวน 1 บทความคือ Thounthong, P., Sikkabut, S., Mungporn, P., Ekkaravarodome, C., Bizon, N., Tricoli, P., Nahid- Mobarakeh, B., Pierfederici, S., Davat, B., “Performance investigation of high-energy highpower densities storage devices by li-ion battery and supercapacitor for fuel cell/photovoltaic hybrid power plant for autonomous system applications,” 2015 IEEE Industry Applications Society Annual Meeting, , Intercontinental Dallas,15201 Dallas Parkway,Addison, TX, USA, 2015, pp. 1-10. doi: 10.1109/IAS.2015.7356844

Abstract: Solar power source is one of the most promising renewable power generation technologies. FCs also shows great potential to be green power sources of the near future because of many advances they have (such as low emission of pollutant gases, high efficiency, and flexible modular structure). However, each source has its own drawbacks. For instance, solar power is highly dependent on climate while FCs needs hydrogen-rich fuel. FCs is good energy sources to provide reliable power at a steady rate, but they cannot respond to the electrical load transients as fast as desired. This is mainly due to their slow internal electrochemical and thermodynamic responses. Because different alternative energy sources can complement each other, the multisource hybrid alternative energy systems have great potential to provide higher quality and more reliable power to customers than a system based on a single resource. Moreover, to overcome the PV and FC drawbacks, the system can be combined with other energy storage devices with fast dynamics, such as battery or SC, to form a hybrid power generation system. The prototype test bench of the studied power plant was implemented in the laboratory. The prototype Solar cell of 800 W, the Fuel cell of 1 kW, the battery of 11.6 Ah, and the Supercapacitor of 100 F were realized in the RERC laboratory. The experimental results confirm the excellent control algorithm during load cycles. The outputs from this research project as follows, one paper was presented in international journal in IEEE, Scopus, and ISI Web of Science database: Sikkabut, S., Mungporn, P., Ekkaravarodome, C., Bizon, N., Tricoli, P., Nahid-Mobarakeh, B., Pierfederici, S., Davat, B., Thounthong, P., “Control of High-Energy High-Power Densities Storage Devices by Li-ion Battery and Supercapacitor for Fuel Cell/Photovoltaic Hybrid Power Plant for Autonomous System Applications,” IEEE Trans. Ind. Appl. , vol.PP, no.99, pp.1-1 doi: 10.1109/TIA.2016.2581138 ; one paper was presented in international conference in IEEE and Scopus database: Thounthong, P., Sikkabut, S., Mungporn, P., Ekkaravarodome, C., Bizon, N., Tricoli, P., Nahid- Mobarakeh, B., Pierfederici, S., Davat, B., “Performance investigation of high-energy highpower densities storage devices by li-ion battery and supercapacitor for fuel cell/photovoltaic hybrid power plant for autonomous system applications,” 2015 IEEE Industry Applications Society Annual Meeting, , Intercontinental Dallas,15201 Dallas Parkway,Addison, TX, USA, 2015, pp. 1-10. doi: 10.1109/IAS.2015.7356844

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: library@kmutnb.ac.th

Name: รายงานวิจัยนี้ได้รับทุนอุดหนุนการวิจัยจากสำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ ประจำปีงบประมาณ พ.ศ. 2559.

Role: สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ

Created: 2559

Modified: 2560-01-12

Issued: 2559-10-11

งานวิจัย/Research report

application/pdf

E-RESEARCH

tha

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	B15999488.pdf	35.22 MB

ใช้เวลา

0.044985 วินาที