editor

ผู้เขียน : editor

อัพเดท: 18 ส.ค. 2008 15.24 น. บทความนี้มีผู้ชม: 658750 ครั้ง

บทความเรื่องหุ่นยนต์จาก อาจารย์ ดร.ชิต เหล่าวัฒนา ผู้อำนวยการสถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม (FIBO)


ระบบช่วยตัดสินใจการใช้พลังงาน

เมื่อวานผมไปเดินเที่ยวงานกาชาดมาครับ อากาศค่อนข้างร้อนมาก บูทส่วนใหญ่ได้ติดตั้งเครื่องปรับอากาศไว้ แต่ช่วยบรรเทาร้อนไม่ค่อยได้มากนักเพราะประตูเปิดกว้างรอต้อนรับประชาชนมหาศาลที่หลั่งไหลมาชมงาน บางบูทที่มีความรู้ความเข้าใจเรื่องการประหยัดพลังงานได้ติดตั้ง “ม่านอากาศ (Air Curtain)” ไว้ที่ประตูเข้า-ออก อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิบรรยากาศภายนอก (Ambient temperature) ค่อนข้างสูง เครื่องปรับอากาศจึงต้องทำงานที่หนักมาก ถ้าเป็นไปได้ควรติดตั้ง คอยล์ร้อน (Condenser) ไว้ใต้ต้นไม้ จะช่วยให้การถ่ายเทความร้อนดีขึ้น

สำหรับอาคารใหญ่ๆ ในกรุงเทพฯ นั้นมีระบบปรับอากาศที่ซับซ้อนและการใช้งานที่ยุ่งยากมากกว่าเครื่องปรับอากาศที่บูทงานกาชาด และที่สำคัญการจัดการพลังงานของอาคารต้องสอดคล้องกับความต้องการดำเนินงานทางธุรกิจ ลูกศิษย์ปริญญาโทของผมคนหนึ่งได้ทำการวิเคราะห์หาทางเลือกต่างๆ ที่เป็นไปได้ในการจัดการพลังงานเพื่อรองรับความยืดหยุ่นของความต้องการดังกล่าว ผลการวิเคราะห์ได้ถูกประยุกต์ใช้กับอาคารสำนักงานใหญ่ธนาคารไทยพาณิชย์ ในช่วงเวลาที่มีความต้องการพลังงานไฟฟ้าสูงสุด นอกจากสถาปัตยกรรมสวยอันดับต้นๆ ของประเทศแล้วอาคารนี้ยังมีระบบทางกล และไฟฟ้าขนาดใหญ่ และซับซ้อนที่สุดแห่งหนึ่งในภูมิภาคอาเซียน แบบจำลองเพื่อสนับสนุนการตัดสินใจที่ลูกศิษย์ผมได้พัฒนาขึ้นนั้นใช้โปรแกรมภาษาวิชวลเบสิก คำนวณหาจุดทำงานต่างๆ ที่สนองทั้งจุดประสงค์ด้านประหยัดพลังงานและสนับสนุนความต้องการของผู้ใช้อาคาร ข้อมูลนี้ช่วยให้ผู้บริหารอาคารตัดสินใจได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใต้เงื่อนไขบังคับและตัวแปรที่ยากต่อการตีความเชิงรูปธรรม

ในปี พ.ศ. 2535 รัฐบาลได้กำหนดกฎกระทรวงและพระราชบัญญัติการส่งเสริมการอนุรักษ์พลังงาน เพื่อควบคุมและสร้างแรงจูงใจให้อาคารและโรงงานต่าง ๆ ร่วมมือกันในการอนุรักษ์พลังงาน มีการตรวจสอบการใช้งานและการสูญเสียพลังงานของเครื่องจักร รวมทั้งวางเป้าหมายในการอนุรักษ์พลังงาน มีอาคารและโรงงานที่อยู่ในข่ายอาคารและโรงงานควบคุมมากกว่า 3,000 แห่ง ธนาคารไทยพาณิชย์ สำนักงานใหญ่ เป็นอาคารขนาดใหญ่แห่งหนึ่งที่อยู่ในข่ายอาคารควบคุมเช่นกัน อาคารมีขนาดการใช้พลังงานไฟฟ้ารวม เมื่อคำนวณจากขนาดของหม้อแปลงทั้งหมด 8 ชุด เป็นปริมาณถึง 18.6 MVA ค่าไฟฟ้าที่ต้องชำระมีมูลค่าประมาณปีละ 50,000,000 บาท ซึ่งเป็นสัดส่วนสูงถึง 40% ของค่าใช้จ่ายของอาคารทางด้านงานเดินเครื่องและบำรุงรักษา ค่าความต้องการพลังไฟฟ้าสูงสุดในช่วง Partial-peak ประมาณ 6,600 - 7,000 kW และในช่วง On-peak ประมาณ 1,800 - 2,000 kW ค่าความต้องการพลังไฟฟ้านี้ เป็นองค์ประกอบสำคัญที่มีผลกระทบต่อการใช้พลังงานไฟฟ้ารวมของทั้งประเทศ ดังนั้น การจัดการพลังงานโดยควบคุมค่าความต้องการพลังไฟฟ้าสูงสุด นอกจากทำให้ค่าใช้จ่ายของอาคารลดลงแล้ว ยังส่งผลดีถึงการใช้พลังงานรวมของประเทศ ช่วยชะลอการสร้างโรงไฟฟ้าใหม่ และเป็นการใช้พลังงานไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม อาคารธนาคารเป็นอาคารที่มีวัตถุประสงค์ทางธุรกิจ ดังนั้น การควบคุมการใช้พลังงานไม่ควรขัดแย้งกับความต้องการดำเนินงานทางธุรกิจ เราได้พัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อทำหน้าที่เป็นระบบสนับสนุนการตัดสินใจเพื่อการจัดการพลังงานได้ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อวิเคราะห์เปรียบเทียบเพื่อให้ผู้ใช้งานทราบถึงการใช้พลังงานและทางเลือกอื่น ๆ ที่เป็นไปได้ในการจัดการพลังงาน การวิเคราะห์ครอบคลุมองค์ประกอบที่เกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานในช่วงเวลา On-peak ความต้องการใช้พลังงานจากการดำเนินงานทางธุรกิจ และนำเสนอทางเลือกที่เหมาะสมแก่ผู้บริหารเพื่อประกอบการตัดสินใจ

ข้อมูลที่ต้องบรรจุไว้ในโปรแกรมคอมพิวเตอร์คือ (1) โครงสร้างค่าไฟ้ฟ้าซึ่งแบ่งออกเป็น ค่าพลังงานไฟฟ้า และ ค่าความต้องการพลังไฟฟ้า ค่านี้ขึ้นกับช่วงเวลาในแต่ละวันมีสามอัตราคือ Partial Peak, On Peak และ Off Peak ข้อสังเกตที่สำคัญคือ การคิดค่าความต้องการพลังไฟฟ้านั้น คิดที่ค่าเฉลี่ยของ 15 นาทีสูงสุดในแต่ละช่วงเวลา ดังนั้น ถึงแม้การใช้ไฟฟ้าจะไม่คงที่ มีการใช้มากบ้างน้อยบ้าง เช่นในช่วง On-Peak Demand มีการใช้ไฟโดยประมาณเพียง 1,500 kW แต่เกิดมีการใช้ไฟสูงถึง 2,780 kW ติดต่อกันเพียง 15 นาที ก็ต้องเสียค่าความต้องการพลังไฟฟ้าที่ 2,780 kW ตลอดทั้งเดือนนั้นๆ ครับ (2) โครงสร้างอาคารและพื้นฐานการเดินเครื่อง ควรมีรายละเอียดให้มากที่สุด เช่นกรณี ของ สำนักงานใหญ่ ธนาคารไทยพาณิชย์นั้น มีพื้นที่หลายฟังก์ชั่น อาทิ Executive Floors Typical Floors Banking Hall Podium Basement Area และ ห้องเครื่องเป็นต้น

การจัดแบ่งพื้นที่ควบคุมอาคารออกเป็น 6 ส่วนเช่นนี้ เพื่อให้สะดวกในการเตรียมงานระบบอาคารให้สอดคล้องกับความต้องการใช้งานของแต่ละพื้นที่ แผนภาพแสดงตำแหน่งพื้นที่ควบคุมอาคารอย่างคร่าว ๆ

สัปดาห์หน้า ผมจะเล่าต่อว่าระบบการสนับสนุนการตัดสินใจนี้ สามารถทำงานร่วมกับ ระบบอาคารอาคารอัตโนมัติได้อย่างไรบ้าง จนส่งผลให้ผู้บริหารอาคารธนาคารไทยพาณิชย์สามารถประหยัดพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพครับ

พลังงานมีประโยชน์ยิ่งหากเรารู้วิธีการควบคุมการใช้พลังงานอย่างถูกต้อง




ข้อคิดเห็น/เสนอแนะ มาที่ผู้เขียนได้ที่ djitt@fibo.kmutt.ac.th



drdjitt7070.jpg

รู้จักผู้เขียน
รศ.ดร. ชิต เหล่าวัฒนา
จบปริญญาตรีวิศวกรรมศาสตร์ (เกียรตินิยม) จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้า ธนบุรี ไดัรับทุนมอนบูโช รัฐบาลญี่ปุ่นไปศึกษาและทำวิจัยด้านหุ่นยนต์ที่มหาวิทยาลัยเกียวโต ประเทศญี่ปุ่น เข้าศึกษาต่อระดับปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยคาร์เนกี้เมลลอน สหรัฐอเมริกา ด้วยทุนฟุลไบรท์ และจากบริษัท AT&T ได้รับประกาศนียบัตรด้านการจัดการเทคโนโลยีจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งมลรัฐแมสซาชูเซสต์ (เอ็มไอที) สหรัฐอเมริกา

ภายหลังจบการศึกษา ดร. ชิต ได้กลับมาเป็นอาจารย์สอนที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้า ธนบุรี และเป็นผู้ก่อตั้งสถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม หรือที่คนทั่วไปรู้จักในนาม “ฟีโบ้ (FIBO)” เป็นหน่วยงานหนึ่งในมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้า ธนบุรี เพื่อทำงานวิจัยพื้นฐาน และประยุกต์ด้านเทคโนโลยีหุ่นยนต์ ตลอดจนให้คำปรึกษาหน่วยงานรัฐบาล เอกชน และบริษัทข้ามชาติ (Multi-national companies) ในประเทศไทยด้านการลงทุนทางเทคโนโลยี การใช้งานเทคโนโลยีอัตโนมัติชั้นสูง และการจัดการเทคโนโลยีสารสนเทศอย่างมีประสิทธิภาพ



บทความนี้เกิดจากการเขียนและส่งขึ้นมาสู่ระบบแบบอัตโนมัติ สมาคมฯไม่รับผิดชอบต่อบทความหรือข้อความใดๆ ทั้งสิ้น เพราะไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นความจริงหรือไม่ ผู้อ่านจึงควรใช้วิจารณญาณในการกลั่นกรอง และหากท่านพบเห็นข้อความใดที่ขัดต่อกฎหมายและศีลธรรม หรือทำให้เกิดความเสียหาย หรือละเมิดสิทธิใดๆ กรุณาแจ้งมาที่ ht.ro.apt@ecivres-bew เพื่อทีมงานจะได้ดำเนินการลบออกจากระบบในทันที