การพัฒนาระบบผลิตไฟฟ้าแบบผสมผสานกังหันลมและโซล่าเซลล์ลอยน้ำ ขนาด 15 กิโลวัตต์ สำหรับชุมชนเขียว : กรณีศึกษา ตลาดน้ำคูเมืองโบราณสุพรรณบุรี ต.รั้วใหญ่ อ.เมือง จ.สุพรรณบุรี

บทคัดย่อ

รายงานวิจัยฉบับนี้เป็นผลการศึกษา ออกแบบผลิตและติดตั้งระบบการทำงานร่วมกันของระบบผลิตพลังงานไฟฟ้าแบบผสมผสาน จากพลังงานสะอาดที่ทำงานร่วม ระหว่างพลังงานลมซี่งใช้กังหันลมความเร็วลมต่ำที่ผลิตในประเทศใช้ใบกังหันลมรุ่น R1235 และพลังงานแสงอาทิตย์ชนิดทุ่นลอยน้ำที่มี ระบบป้องกันการกระเพื่อมของน้ำและไม่มีไฟฟ้าสถิตให้ทำงานผสมผสานกันรวมกำลังการผลิตสูงสุด15กิโลวัตต์ เพื่อป้อนไฟฟ้าที่ได้เข้าสู่ระบบสายส่ง ขนาดแรงต่ำ ซึ่งระบบการทำงานประกอบไปจะใช้กังหันลมผลิตไฟฟ้าความเร็วลมต่ำไม่มีระบบเกียร์ทด และรอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแค่120 รอบต่อนาทีขนาด 10 กิโลวัตต์ กับแผงโซล่าเซลล์ลอยน้ำทุ่นชนิดพิเศษขนาด 5 กิโลวัตต์ เชื่อมต่อตรงกับสายส่ง หลักการทำงานของระบบ ในช่วงเวลากลางวันที่มีแสงแดดและความเร็วลมที่ดี แผงเซลล์แสงอาทิตย์จะผลิตพลังงานไฟฟ้าออกมาเป็นกระแสตรงโดยมีแรงดันอยู่ที่ 400VDC ถึง 800VDC แล้วส่งพลังงานไปยังชุด MPPT Module ภายในเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (Grid Connect Inverter) โดยชุด MPPT Module นี้จะทำการดึงพลังงานสูงสุดที่ได้จากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ตามช่วงแรงดันที่เกิดขึ้น แล้วจ่ายไปยังระบบ DC Link เพื่อแปลงกระแสไฟฟ้าเป็นกระแสสลับ เช่นเดียวกันกับกังหันลมผลิตไฟฟ้า แต่พลังงานไฟฟ้าที่ได้จาก เครื่องกำเนิด ไฟฟ้าขอกังหันลม (Generator) นั้นจะเป็นแบบกระแสสลับ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการทำการเปลี่ยนเป็นกระแสตรง โดยใช้ชุดควบคุมการทำงานของกังหันลม (Wind Turbine Controller) โดยชุด Wind Turbine Controller นี้ ยังทำหน้าที่ถ่ายเทพลังงานไฟฟ้าไปยังชุด Dummy Load ในขณะที่พลังงานไฟฟ้าที่ได้จาก Generator มีค่าสูงเกินกว่า 10 กิโลวัตต์ (ความเร็วลมสูงมาก) เพื่อป้องกันความเสียหายที่จะเกิดขึ้นกับกังหันลม กระแสไฟฟ้า ที่ออกมาจากชุด Wind Turbine Controller จะเป็นแบบกระแสตรงและจ่ายไปยังระบบ DC Link เพื่อแปลงกระแสไฟฟ้าเป็นกระแสสลับ โดย DC Link จะทำหน้าที่รวมพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงที่ได้จาก กังหันลมและแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบทุ่นลอยน้ำเพื่อเปลี่ยนเป็นกระแสสลับป้อนพลังงานไฟฟ้าเข้าสู่ตลาดน้ำต่อไป อีกทั้งยังมีการทดสอบการใช้โชล่าเซลล์ลอยน้ำชนิดที่มีและไม่มีฉนวนใต้แผงโซล่าลอยน้ำ ที่ตลาดน้ำ นางพิมพ์ อ.เมืองจ.สุพรรณบุรี เพื่อดูประสิทธิภาพการผลิตพลังงาน ดังนั้น ระบบผลิตไฟฟ้าร่วม แบบผสมผสานนี้ สามารถแสดงให้เห็นว่าระบบการผลิตไฟฟ้าร่วมกันของพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์ โดยสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าได้มากกว่าระบบเทคโนโลยีชนิดเดียวขึ้นอีกประมาณ 5 เปอร์เซ็นต์ โดยระบบนี้ เพื่อเชื่อมต่อกับระบบจำหน่ายของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคภายในพื้นที่โครงการ สามารถช่วยลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานไฟฟ้าภายใตลาดน้ำนางพิมพ์ อ.เมือง จ.สุพรรณบุรี ลงได้ เพิ่มความปลอดภัยและระยะเวลาในการใช้ตลาด เพิ่มคุณภาพการผลิตไฟฟ้าปลายสายส่งให้ดีขึ้นกว่าระบบเทคโนโลยีเดี่ยวกว่า 5% และผลิตไฟฟ้าได้เฉลี่ยประมาณวันละ 125 หน่วยไฟฟ้า หากคิดการคืนทุนอยู่ที่ประมาณ 7.5 ปีหากคิดค่าไฟประมาณหน่วยละ 6.5 บาท จึงได้มีแนวคิดในการขยายผลโครงการไปสู่ชุมชนอื่น ๆ ของประเทศไทยต่อไป ตามนโยบายการลดการปล่อย CO2 และการส่งเสริมการใช้พลังงานทดแทนของรัฐบาลคำสำคัญ: กังหันลมผลิตไฟฟ้าความเร็วลมต่ำ, โซล่าร์เซลล์แบบทุ่นลอยน้ำ, ระบบการทำงานแบบผสมผสาน, การระบายความร้อนจากโมดูลโซล่าเซลล์

คำสำคัญ

ระดับความพร้อมของโครงการ