Abstract:
ปัญหาแรงดันไฟ้ฟ้าตกและพลังงานไฟ้ฟ้าสูญเสียในพื้นที่ห่างไกลจะส่งผลให้ความน่าเชื่อถือของระบบไฟ้ฟ้าลดลง เมื่อปริมาณโหลดในระบบเพิ่มขึ้น วิทยานิพนธ์ฉบับนี้มีวัตถุประสงค์ในการออกแบบระบบไมโครกริดโซล่าเซลล์ -แบตเตอรี่ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของระบบจำหน่ายไฟฟ้า 22 kV ของเกาะสีชัง อำเภอศรีราชา จังหวัดชลบุรี ซึ่งตั้งอยู่ใน่พื้นที่อ่าวไทย สถานที่ติดตั้ง และขนาดของระบบไมโครกริดฯ ถูกกำหนดโดยการควบคุระดบบแรงดันไฟฟ้า และ ปริมาณกำลังไฟฟ้าในสายจำหน่ายตามมาตรฐานของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) เพื่อลดพลังงานไฟ้ฟ้าสูญเสียในระบบเมื่อโหลดเพิ่มขึ้นในอนาคตภายในระยะเวลา 20 ปี ( พ.ศ. 2562 -2581) โปรแกรม DigSILENT Power Factory ถูกนำมาใช้ในการวิเคราะห์ระบบไฟฟ้าและโปรแกรม HOMER ถูกนำมาใช้คำนวณหาขนาดที่เหมาะสมของระบบโซล่าเซลล์และแบตเตอรี่ และจากการสำรวจพื้นที่จริงและการจำลองข้อมูลระบบไฟฟ้าเพื่อให้ได้สถานที่ติดตั้งระบบไมโครกริดฯ ที่มีความเหมาะสมทางด้านเทคนิค โดยพบว่าก่อน พ.ศ. 2569 ควรติดตั้งตัวเก็บประจุขนาด 1.5 MVar ที่ปลายสายระบบจำหน่ายไฟฟ้า และระบบไมโครกริดฯ ควรติดตั้งระบบโซล่าเซลล์ขนาด 1.5 MWp ที่บริเวณหาดถ้ำพัง พร้อมด้วยระบบแบตเตอรี่ขนาด 1.08 MWh ที่โรงจักรไฟฟ้าเกาะสีชัง และก่อน พ.ศ. 2572 และ พ.ศ. 2577 ควรติดตั้งระบบแบตเตอรี่ เพิ่มขนาด 1.44 MWh และ5.28 MWh บริเวณต้นทางของระบบจำหน่ายบนเกาะตามลำดับ ระบบไมโครกริดฯ สามารถลดพลังงาน ไฟ้ฟ้าสูญเสียในระบบจำหน่ายลง 2.70 GWh ( หรือ 21.88%) ระหว่างปี พ.ศ. 2569 -2581 และยังรักษาระดับแรงดันไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้าตามมาตรฐานของกฟภ. นอกจากนี้หากเกิดเหตุการณ์สายเคเบิลใต้น้ำชำรุด ระบบฯ ที่นำเสนอนี้สามารถช่วยจ่ายไฟฟ้าให้กับสถานที่สำคัญบนเกาะสีชังได้ การประเมินความคุ้มค่าในการลงทุนของระบบพบว่าได้ค่าประเมินสูงกว่าค่าเกณฑ์วัดจึงพิจารณา ได้ว่าระบบมีความคุ้มค่าในการลงทุน
Voltage drop and energy loss issues in remote areas will degrade the reliability of power system when loads are subsequently increased. This thesis aims to design a microgrid photovoltaic (PV)-Battery system to enhance the performance of the 22 kV radial distribution system of the Sichang island, which is situated remotely in the Gulf of Thailand. The locations and capacities of the microgrid PV-Battery systems were determined based on voltage regulation and limited feeder rating following the Provincial Electricity Authority (PEA) standard and projected energy loss reduction for increasing load demand within the next twenty years (2019-2038). The DigSILENT Power Factory was used for the simulation and the HOMER program was used for calculating the optimal sizes of PV and battery systems. From survey and simulation results, these locations are technically suitable for installation. Before 2026, a capacitor bank system should be installed at the end of power-line branch with the suitable sizing of 1.5 MVar. A microgrid PV-Battery system should be installed with a PV array of 1.5 MWp at the cape area and batteries of 1.08 MWh at the PEA power plant, and batteries of 1.44 MWh and 5.28 MWh at the starting point of the islands distribution line before 2029 and 2034, respectively. A microgrid PV-Battery system can reduce energy loss in the distribution system by 2.70 GWh (or 21.88%) between 2036 and 2038 and also keep the voltage and power according to the PEA standard. Furthermore, if the submarine cable is broken, this system can supply the important load, namely a hospital and street lights. From a costbenefit analysis, the project can be considered to be financially worthwhile.