ไทยโพสต์

ฟาร์มกังหันลมในเหอเป่ยทดสอบ Black Start สำเร็จ ใช้กังหันลมเพียงตัวเดียวฟื้นฟูระบบทั้งฟาร์ม

ฟาร์มกังหันลมหลิวชิง (Liuqing Wind Farm) ในโครงข่ายไฟฟ้าเหอเป่ยของจีน ประสบความสำเร็จในการทดสอบระบบสตาร์ตไฟฟ้าจากภาวะไฟฟ้าดับทั้งระบบ (Black Start) ระดับสถานีไฟฟ้า โดยใช้กังหันลมที่ติดตั้งเทคโนโลยี Grid-forming เพียงหนึ่งตัวเพื่อเริ่มเดินระบบและฟื้นฟูการทำงานของฟาร์มกังหันลมทั้งหมด นับเป็นการทดสอบลักษณะดังกล่าวครั้งแรกในโครงข่ายไฟฟ้าเหอเป่ย

การทดสอบครั้งนี้ประสบความสำเร็จในการจ่ายไฟเข้าสู่สายรวบรวมกำลังไฟฟ้าแรงดัน 35 กิโลโวลต์ (kV) และระบบสามารถทำงานได้อย่างมีเสถียรภาพต่อเนื่องนานกว่า 3 ชั่วโมง ความสำเร็จดังกล่าวแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของฟาร์มกังหันลมในการเริ่มเดินเครื่องได้ด้วยตัวเองเมื่อโครงข่ายไฟฟ้าเกิดเหตุขัดข้องหรือไฟฟ้าดับเป็นวงกว้าง พร้อมจ่ายไฟให้ระบบในพื้นที่เพื่อสนับสนุนการฟื้นฟูโครงข่ายไฟฟ้า

Black Start กลไกสำคัญในการฟื้นฟูระบบไฟฟ้า

Black Start คือความสามารถในการเริ่มจ่ายไฟฟ้าและฟื้นฟูระบบหลังเกิดเหตุไฟฟ้าดับเป็นวงกว้าง โดยไม่ต้องอาศัยแหล่งจ่ายไฟจากโครงข่ายภายนอก กระบวนการนี้ช่วยสร้างแรงดันไฟฟ้าขึ้นใหม่และทยอยนำระบบต่าง ๆ กลับมาทำงานตามลำดับ จึงมีบทบาทสำคัญต่อความมั่นคงของโครงข่ายไฟฟ้าขนาดใหญ่

โดยทั่วไป กังหันลมแบบดั้งเดิมใช้เทคโนโลยี Grid-following ซึ่งต้องอาศัยแรงดันไฟฟ้าจากโครงข่ายภายนอกเป็นหลัก เมื่อระบบไฟฟ้าดับ กังหันลมจึงไม่สามารถเริ่มทำงานได้ด้วยตัวเอง และต้องรอแหล่งพลังงานอื่น เช่น โรงไฟฟ้าพลังน้ำหรือโรงไฟฟ้าพลังความร้อน เข้ามาช่วยฟื้นฟูระบบ

อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยี Grid-forming ที่ทำงานร่วมกับระบบกักเก็บพลังงาน สามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าและกำหนดความถี่ไฟฟ้าได้ด้วยตัวเอง ช่วยให้กังหันลมสามารถเริ่มเดินเครื่องและจ่ายไฟให้แก่อุปกรณ์ภายในสถานีได้ แม้ในสถานการณ์ที่โครงข่ายไฟฟ้าดับทั้งระบบ

พลังงานลมและแสงอาทิตย์มีสัดส่วนสูงขึ้นในเหอเป่ย

ข้อมูล ณ สิ้นเดือนกันยายน 2569 ระบุว่า กำลังการผลิตติดตั้งรวมของพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์ในโครงข่ายไฟฟ้าเหอเป่ยตอนใต้ (Hebei Southern Power Grid) อยู่ที่ 59.23 ล้านกิโลวัตต์ คิดเป็นมากกว่า 61% ของกำลังการผลิตติดตั้งทั้งหมดในพื้นที่ สะท้อนบทบาทที่เพิ่มขึ้นของพลังงานหมุนเวียนในระบบไฟฟ้า

เมื่อแหล่งพลังงานใหม่มีสัดส่วนสูงขึ้น การนำฟาร์มกังหันลมมาช่วยฟื้นฟูการจ่ายไฟฟ้าในพื้นที่จึงมีความสำคัญต่อการเตรียมพร้อมรับมือเหตุขัดข้องร้ายแรงและสถานการณ์ฉุกเฉิน โดยช่วยเพิ่มทางเลือกนอกเหนือจากแหล่งจ่ายไฟฟ้าส่วนกลางที่ใช้ในการฟื้นฟูระบบอยู่เดิม เช่น โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับ (pumped-storage hydropower)

จำลองความเสี่ยงก่อนทดสอบจริง

ก่อนดำเนินการทดสอบ ทีมผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคจากสถาบันวิจัย State Grid Hebei Electric Power Research Institute ได้พัฒนาแบบจำลองระบบความแม่นยำสูง เพื่อจำลองสภาวะการทำงานที่ซับซ้อน และประเมินความเสี่ยงซ้ำในขั้นตอนสำคัญ ทั้งการสร้างแรงดันไฟฟ้า การเชื่อมต่อกับโครงข่าย และความสามารถในการจ่ายไฟอย่างมีเสถียรภาพ

ในการทดสอบภาคสนาม เทคโนโลยี Grid-forming ซึ่งผสานการทำงานของกังหันลมกับระบบกักเก็บพลังงานขั้นสูง สามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าขึ้นได้ด้วยตัวเอง ก่อนจ่ายไฟเข้าสู่สายรวบรวมกำลังไฟฟ้าแรงดัน 35 กิโลโวลต์ และรักษาเสถียรภาพการทำงานได้นานกว่า 3 ชั่วโมง จนสามารถเริ่มเดินระบบและฟื้นฟูการทำงานของฟาร์มกังหันลมทั้งหมดได้โดยใช้กังหันลมเพียงหนึ่งตัว

ความสำเร็จครั้งนี้เป็นอีกแนวทางในการพัฒนาแหล่งจ่ายไฟฟ้าสำหรับฟื้นฟูระบบในภาวะฉุกเฉินของโครงข่ายไฟฟ้าเหอเป่ย โดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีสัดส่วนพลังงานหมุนเวียนสูง และอาจเป็นต้นแบบทางวิศวกรรมสำหรับการประยุกต์ใช้ในพื้นที่อื่นทางตอนเหนือของจีนที่มีลักษณะการใช้พลังงานใกล้เคียงกัน