Wind Turbine : กังหันลมผลิตไฟฟ้าในประเทศไทย

กังหันลมที่แหลมพรหมเทพ จังหวัดภูเก็ต

             ในปี พ.ศ. 2526 การ ไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ได้เลือกบริเวณแหลมพรหมเทพ จังหวัดภูเก็ต ซึ่งเป็นจุดที่มีข้อมูลบ่งชี้ว่า มีความเร็วลมเฉลี่ยตลอดปี ประมาณ 5 เมตรต่อวินาที เป็นสถานที่ตั้งของสถานีทดลองการผลิตไฟฟ้าจากกังหันลม ใช้ชื่อว่า สถานีพลังงานทดแทนพรหมเทพ โดยตั้งอยู่ทางทิศเหนือของแหลมพรหมเทพ ประมาณ 1 กิโลเมตร

            ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2526-2535 การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ได้เริ่มติดตั้งกังหันลมขนาดเล็กเพื่อทดสอบการใช้งานที่สถานีแห่งนี้ จำนวน 6 ชุด  พร้อมทั้งติดตั้งอุปกรณ์บันทึกข้อมูลคือ Digital Data Logger และ Strip Chart Recorder ไว้ อย่างครบถ้วน สำหรับไฟฟ้าที่ผลิตได้ก็นำมาใช้ให้แสงสว่างในบริเวณสถานีทดลองฯ โดยใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ จากผลการวิเคราะห์ข้อมูลเบื้องต้นสรุปได้ว่า การใช้กังหันลมผลิตกระแสไฟฟ้าที่บริเวณสถานีพลังงานทดแทนพรหมเทพนี้ มีผลเป็นที่น่าพอใจ แต่ยังคงมีปัญหาเรื่องชิ้นส่วนบางชนิด เช่น ใบกังหัน และตลับลูกปืนชำรุด นอกจากนี้ในบางกรณียังมีปัญหาเรื่องการจัดซื้ออะไหล่จากต่างประเทศอีกด้วย

            ดังนั้น ในปี พ.ศ. 2531 การ ไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) จึงได้กำหนดแผนงานเชื่อมโยงระบบกังหันลมมาผลิตไฟฟ้า เข้าสู่ระบบจำหน่ายของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) ในลักษณะของการใช้งานจริง และเพื่อศึกษาหาประสบการณ์ในการเชื่อมต่อเข้าระบบไปพร้อม ๆ กัน โครงการดังกล่าว ดำเนินไปด้วยดีตามแผนงาน โดยได้รับความร่วมมือจากการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) และสามารถจ่ายไฟเข้าสู่ระบบได้เมื่อต้นเดือนสิงหาคม 2533 นับเป็นครั้งแรกในประเทศไทย ที่สามารถนำไฟฟ้าจากพลังงานลมมาใช้งานได้โดยเชื่อมโยงเข้ากับระบบจำหน่ายไฟฟ้านอก เหนือจากการใช้กังหันลมผลิตไฟฟ้าแล้ว ที่บริเวณสถานีพลังงานทดแทนพรหมเทพนี้ ยังได้ติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ ขนาดกำลังผลิต 8 กิโลวัตต์ เพื่อใช้งานร่วมกับกังหันลม และเชื่อมโยงระบบนี้เข้ากับระบบจำหน่ายของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคด้วยเช่นกัน
จากความสำเร็จในการจ่ายกระแสไฟฟ้าที่ผลิตจากกังหันลมดังกล่าวทำให้มีความ มั่นใจในการศึกษาและติดตั้งกังหันลมเพิ่มขึ้น โดยในปี พ.ศ. 2535 ได้ติดตั้งกังหันลมขนาดกำลังผลิต 10 กิโลวัตต์ เพิ่มอีก 2 ชุด โดยเชื่อมโยงเข้ากับระบบสายส่งไฟฟ้าด้วย ทำให้สถานีพลังงานทดแทนพรหมเทพแห่งนี้มีกำลังผลิตไฟฟ้าจากกังหันลมรวม 42 กิโลวัตต์

จากประสบการณ์ที่ได้รับจากการติดตั้งกังหันลมผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กมากว่า 13 ปี ตลอดจนผลจากการติดตามเทคโนโลยีด้านกังหันลมมาโดยตลอดทำให้ กฟผ. มีความพร้อมที่จะติดตั้งกังหันลมในขนาดที่ใหญ่ขึ้น ดังนั้นในปี พ.ศ. 2539 กฟผ. จึงติดตั้งกังหันลม ขนาดกำลังผลิต 150 กิโล วัตต์ ซึ่งเป็นกังหันลมที่มีขนาดใหญ่ที่สุดที่เคยติดตั้งมาในประเทศไทย รวมทั้งกังหันลมชนิดนี้มีเทคโนโลยีที่เชื่อถือได้สำหรับการผลิตไฟฟ้าในเชิง พาณิชย์ ขณะเดียวกันก็ยกเลิกการใช้งานกังหันลมขนาดเล็กที่ต้องซ่อมบำรุงบ่อยและชำรุด เสียหาย ทำให้มีกำลังผลิตไฟฟ้าจากกังหันลมรวม 170 กิโลวัตต์ ต่อมา ในปี พ.ศ. 2541 ได้ติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์เพิ่มเติมอีก รวมกำลังผลิตทั้งสิ้น 180.124 กิโลวัตต์

ที่มา : การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย 

โครงการผลิตกระแสไฟฟ้าจากกังหันลมของสำนักงานเมืองพัทยาที่ เกาะล้าน จ.ชลบุรี

ใช้กังหันลมแบบแกนนอนขนาดเล็ก 3 ใบพัด เสาสูง 18 เมตร มีกำลังการผลิต 4.45 kW /ชุด(คำ นวนจากการผลิตกระแสไฟ 20 แอมแปร์ ,ที่แรงดันไฟฟ้า 220 โวลต์) ที่ความเร็วลม 13 เมตรต่อวินาที มีจำนวนทั้งหมด 45 ชุด แบ่งเป็นเฟสละ 15 ชุด ทั้งหมดจำนวน 3 เฟส (ตามระบบส่งจ่ายไฟฟ้าในประเทศ) โดยชุดผลิตไฟฟ้าแต่ละชุดเชื่อมต่อกับระบบส่งจ่ายของการไฟฟ้า ซึ่งผลิตกระแสไฟฟ้าได้โดยใช้ลมพัดใบกังหันหมุน พลังงานกลจากแกนหมุนของกังหันลมจะถูกเปลี่ยนรูปไปเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เชื่อมต่ออยู่กับแกนหมุนของกังหันลม จ่ายกระแสไฟฟ้าผ่านระบบควบคุมไฟฟ้า ผ่าน Inverter แปลงไฟแรงดันกระแสตรง เป็นแรงดันกระแสสลับ 220 โวลต์ ในแต่ละชุดจะมีแบตเตอรี่เพื่อเลี้ยงวงจรการทำงานของ Inverter โดย แบตเตอรี่รับไฟเลี้ยงกระแสตรงจากการที่กังหันลมหมุน แต่หากไม่หมุนจะรับไฟเลี้ยงจากระบบไฟฟ้าของการไฟฟ้าแทน ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากกังหันลมแต่ละชุดจะส่งไปยังห้องควบคุมโดยจะไปรวมที่แผง แต่ละเฟสซึ่งมี meter แสดงกระแสไฟฟ้า

เมื่อสอบถามจากเจ้าหน้าที่พบว่า กังหันลมเริ่มหมุนเพื่อผลิตไฟฟ้าที่ความเร็วลม 2.5 เมตรต่อวินาที โดยความเร็วลมบนเกาะอยู่ระหว่าง 4-5 เมตรต่อวินาที  จากการ สังเกต กระแสที่ได้อยู่ระหว่าง 5-10 แอมแปร์ (ขึ้นอยู่กับความเร็วของลมที่พัดและใบกังหันลมที่หมุน 25 – 40รอบต่อวินาที) คิดเป็นพลังงานไฟฟ้าคือ (5-10แอมแปร์)x220โวลต์= 1.1-2.2 kW ต่อกังหันลมผลิตไฟฟ้า 1 ชุด ซึ่ง 1 เฟสมี 15 ชุด นั่นคือ จะได้ไฟฟ้ารวม (1.1-2.2kW)x15=16.5-33 kWต่อ 1 เฟส หากมีลม 10 ชั่วโมงต่อวันจะได้ (16.5-33kW)x10 hour=165 – 330 kWh (หน่วย)

ชุดการผลิตแต่ละเฟสจะต่อเข้ากับตู้ MDB เพื่อใช้ แรงดันไฟ 380 โวลต์ ผ่านเข้าหม้อแปลงไฟฟ้า (Transformer) ขยายแรงดัน(step-up) เป็น 22 kV เชื่อม ต่อกับระบบไฟฟ้าของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคที่ใช้เครื่องยนต์ดีเซลผลิตกระแส ไฟฟ้า เจ้าหน้าที่แจ้งอีกว่า ชุดกังหันลม 45 ชุด เคยผลิตไฟฟ้ารวมได้สูงสุดถึง 120 kW (สูงกว่าปกติที่ผลิตได้ 16.5-33 kW) นั่นคือ 120/45 =2.67 kW ต่อ1ชุดการผลิต (คำนวณเป็นกระแสไฟได้12.12แอมแปร์ ที่แรงดัน 220 โวลต์) ซึ่งมีตัวประกอบการผลิต(Generating factor)สูงถึง (2.67/4.45)*100=60 %

ชุดการผลิตแต่ละชุดจะมีชุดวงจร dumpload เอาไว้ break การ หมุนของใบพัดเมื่อกังหันลมชำรุดและหากเกิดความเร็วลมที่เกิน 15 เมตรต่อวินาที ใบพัดจะเงยขึ้นสู่ท้องฟ้า เพื่อป้องกันความเสียหายจากแรงลม
นอกจากนี้ยังมีระบบป้องกันฟ้าผ่าโดยติดตั้งไว้ 2 จุด คือบริเวณศูนย์กลางของกลุ่มกังหันลม 45 ตัวและจุดที่สองใกล้ห้องควบคุมหลัก แต่ก็ไม่อาจจะรับประกันได้ 100 เปอร์เซ็นต์ ว่าจะปลอดภัยจากการที่มีฟ้าผ่า ได้ การไปครั้งนี้เราพบชุดกังหันลมที่ break  การหมุนของใบพัดเนื่องจากชำรุดเสียหายและอยู่ในระหว่างซ่อมแซมด้วย

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s

%d bloggers like this: