การวิเคราะห์เชิงพลังงานและการประเมินระยะเวลาการสำรองไฟของระบบแบตเตอรี่สำหรับโหลดสำคัญในระบบจ่ายไฟฟ้าแบบผสมผสานสำหรับอาคาร
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
บทความนี้นำเสนอการวิเคราะห์เชิงพลังงานและการประเมินระยะเวลาการสำรองไฟของระบบแบตเตอรี่สำหรับโหลดสำคัญ (Critical Loads) ในระบบจ่ายไฟฟ้าแบบผสมผสานสำหรับอาคาร โดยมุ่งเน้นกรอบการคำนวณที่มีความโปร่งใส ตรวจสอบย้อนกลับได้ และเหมาะสำหรับการประเมินเบื้องต้นโดยไม่ต้องพึ่งพาซอฟต์แวร์จำลองเฉพาะทาง งานวิจัยนี้ได้พัฒนากรอบการคำนวณด้วย Microsoft Excel ในลักษณะโครงสร้างลำดับขั้น ประกอบด้วยส่วนกำหนดข้อมูลตั้งต้น (Inputs) ส่วนคำนวณสถานะประจุแบตเตอรี่ตามเวลา (SOC Calculation) และส่วนวิเคราะห์ความไวของพารามิเตอร์ (Sensitivity Analysis) เพื่อประเมินพลังงานที่ใช้งานได้จริงและระยะเวลาการสำรองไฟภายใต้พารามิเตอร์สำคัญ ได้แก่ ความจุแบตเตอรี่ ระดับการคายประจุที่อนุญาต ประสิทธิภาพรวมของระบบแปลงกำลัง และกำลังไฟฟ้าของโหลดสำคัญ นอกจากนี้ยังมีการตรวจสอบความสอดคล้องของผลลัพธ์ระหว่างการคำนวณด้วยสมการเชิงพลังงานแบบปิดรูปและการคำนวณแบบช่วงเวลา เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือของแนวทางที่เสนอ ผลการศึกษานำเสนอในรูปกราฟสถานะประจุแบตเตอรี่ตามเวลา และความสัมพันธ์ระหว่างระยะเวลาการสำรองไฟกับพารามิเตอร์หลัก โดยกรณีฐานที่กำหนด 100 kWh,
0.8,
0.9 และ
10 kW ให้ระยะเวลาการสำรองไฟเท่ากับ 7.2 ชั่วโมง ผลการวิเคราะห์ความไวแสดงให้เห็นว่า ระยะเวลาการสำรองไฟแปรผันตรงกับความจุแบตเตอรี่และประสิทธิภาพรวมของระบบ และแปรผกผันกับกำลังไฟฟ้าของโหลดสำคัญ แนวทางที่นำเสนอจึงสามารถใช้เป็นเครื่องมือสนับสนุนการออกแบบและการประเมินความเพียงพอของระบบสำรองไฟในอาคารได้อย่างเป็นระบบ กระชับ และตรวจสอบได้
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เอกสารอ้างอิง
IEEE Recommended Practice for Battery Management Systems in Stationary Energy Storage Applications, IEEE Standard 2686-2024, 2024.
T. Baloyi and S. Chowdhury, “Sizing and selection of battery energy storage system for time of use arbitrage in a commercial building in South Africa,” in Proceeding of IEEE PES/IAS PowerAfrica, Aug. 2021, pp. 1 - 5. doi: 10.1109/PowerAfrica52236.2021. 9543436.
J. Pai, L. Pota, S. Venkatesan, and P. Siano, “Hybrid optimization of backup energy storage for building load management,” Applied Sciences, vol. 14, no. 17, Art. no. 7747, 2024.
J. M. S. Callegari, W. C. S. Amorim, H. A. Pereira, B. J. Cardoso Filho, and D. I. Brandao, “On sizing of battery energy storage systems for independent multi-ancillary services in AC grids,” Results in Engineering, 2025, Art. no. 101000. doi: 10.1016/j.prime.2025. 101000.
L. Su, W. Gang, M. Liu, Z. Ling, Y. Zhang, and S. Dong, “A capacity optimization method for the battery energy storage system based on historical electricity data of existing buildings,” Energy Reports, vol. 13, pp. 6132-6147, Jun. 2025.doi: 10.1016/j.egyr.2025. 05.060.
C. H. B. Apribowo, Sarjiya, S. P. Hadi, and F.D. Wijaya, “Optimal planning of battery energy storage systems by considering battery degradation due to ambient temperature: A review, challenges, and new perspective,” Batteries, vol. 8, no. 12, pp. 290, Dec. 2022. doi:10.3390/batteries8120290
N. Ghaeminezhad, Q. Ouyang, and J. Wei, “Review on state of charge estimation techniques of lithium-ion batteries: A control-oriented approach,” Journal of Energy Storage, vol. 72, pp. 108707, Nov. 2023. doi: 10.1016/j.est.2023.108707.
