Original Title: A Comparative Analysis of the Sustainable Growth of Global Hydro, Solar, and Wind Power Systems (Renewable Energy Systems)
Source: doi.org/10.4236/ojee.2023.123005
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការវិភាគប្រៀបធៀបនៃកំណើនប្រកបដោយចីរភាពនៃប្រព័ន្ធថាមពលវារីអគ្គិសនី ពន្លឺព្រះអាទិត្យ និងខ្យល់សកល (ប្រព័ន្ធថាមពលកកើតឡើងវិញ)

ចំណងជើងដើម៖ A Comparative Analysis of the Sustainable Growth of Global Hydro, Solar, and Wind Power Systems (Renewable Energy Systems)

អ្នកនិពន្ធ៖ Jusu Momoh Ngobeh (Parul Institute of Engineering and Technology, Parul University, Vadodara, India), Mustapha Sannoh (Ministry of Energy, Freetown, Sierra Leone), Joseph Thullah (Suzhou University of Science and Technology, Suzhou, China)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2023, Open Journal of Energy Efficiency

វិស័យសិក្សា៖ Renewable Energy

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ឯកសារនេះដោះស្រាយបញ្ហានៃការពឹងផ្អែកលើឥន្ធនៈហ្វូស៊ីលដែលបណ្តាលឱ្យមានវិបត្តិបរិស្ថាន និងតម្រូវការចាំបាច់ក្នុងការផ្លាស់ប្តូរទៅរកថាមពលកកើតឡើងវិញ (Renewable Energy) ដើម្បីកាត់បន្ថយការប្រែប្រួលអាកាសធាតុ។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះប្រើប្រាស់ការវិភាគប្រៀបធៀបគណិតវិទ្យា និងទិន្នន័យស្ថិតិពីទីភ្នាក់ងារថាមពលកកើតឡើងវិញអន្តរជាតិ (IRENA) ឆ្នាំ 2023 ដើម្បីវាយតម្លៃការប្រើប្រាស់ថាមពល។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Hydro Power
ថាមពលវារីអគ្គិសនី
មាននិរន្តរភាពខ្ពស់ និងអាចទាញយកថាមពលសក្តានុពលបានច្រើនពីប្រភពទឹកធម្មជាតិ។ វាជាប្រភពថាមពលដែលមានស្ថិរភាព និងមិនមានការបញ្ចេញឧស្ម័នផ្ទះកញ្ចក់នៅពេលដំណើរការ។ ត្រូវការពេលវេលានិងកម្លាំងពលកម្មច្រើនក្នុងការសាងសង់ ទាមទារទីតាំងភូមិសាស្ត្រជាក់លាក់ មានតម្លៃវិនិយោគខ្ពស់ និងមានហានិភ័យនៃគ្រោះមហន្តរាយបាក់ទំនប់។ ថ្វីត្បិតតែប្រទេសចិនកំពុងនាំមុខគេលើពិភពលោក ប៉ុន្តែជាសកលកំណើនរបស់វាមិនលឿនដូចថាមពលខ្យល់ និងពន្លឺព្រះអាទិត្យឡើយ ដោយសារដែនកំណត់ភូមិសាស្ត្រ។
Solar Power
ថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ
ជាប្រភពថាមពលសម្បូរបែប គ្មានដែនកំណត់ និងមានភាពរួសរាយរាក់ទាក់ដល់បរិស្ថានខ្លាំង។ បច្ចេកវិទ្យានេះអាចត្រូវបានតំឡើងនៅស្ទើរគ្រប់ទីកន្លែង។ រងការរឹតត្បិតដោយដែនកំណត់បច្ចេកវិទ្យាក្នុងការផ្ទុកថាមពល បញ្ហាសេដ្ឋកិច្ច និងការបែងចែកកម្រិតពន្លឺព្រះអាទិត្យតាមតំបន់ភូមិសាស្ត្រមិនស្មើគ្នា។ មានកំណើនតាមនិទស្សន្ត (Exponential) យ៉ាងខ្លាំងក្លា ដោយប្រទេសចិនជាអ្នកដឹកនាំកំពូល វ៉ាដាច់ប្រទេសអាល្លឺម៉ង់ ឥណ្ឌា និងអាមេរិក ក្នុងការផលិតថាមពលនេះ។
Wind Power
ថាមពលខ្យល់
ជាបច្ចេកវិទ្យាស្និទ្ធស្នាលបរិស្ថាន មានការបញ្ចេញកាបូនសូន្យ និងមានការវិវឌ្ឍបច្ចេកវិទ្យាខ្លាំងក្លាដែលធ្វើឱ្យទួរប៊ីនកាន់តែមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ ល្បឿនខ្យល់មិនទៀងទាត់អាចប៉ះពាល់ដល់គុណភាពថាមពលអគ្គិសនី និងការធ្វើសមកាលកម្មបណ្តាញអគ្គិសនី (Grid Synchronization)។ មានការកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងក្នុងទសវត្សរ៍ចុងក្រោយ ដោយប្រទេសចិន និងសហរដ្ឋអាមេរិកជាប្រទេសនាំមុខគេ ខណៈបណ្តាប្រទេសផ្សេងទៀតជួបឧបសគ្គផ្នែកគោលនយោបាយ និងហិរញ្ញវត្ថុ។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការសិក្សានេះពឹងផ្អែកជាចម្បងលើការវិភាគទិន្នន័យស្ថិតិសាធារណៈ ដោយមិនតម្រូវឱ្យមានហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធកុំព្យូទ័រស្មុគស្មាញសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវនេះទេ។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះប្រើប្រាស់ទិន្នន័យសកលពី IRENA ដោយផ្តោតការវិភាគលម្អិតតែលើប្រទេសមហាអំណាចសេដ្ឋកិច្ចធំៗដូចជា ចិន អាល្លឺម៉ង់ ឥណ្ឌា និងអាមេរិក។ ការមិនបានរាប់បញ្ចូលការវិភាគលម្អិតពីប្រទេសកំពុងអភិវឌ្ឍន៍ អាចធ្វើឱ្យការសន្និដ្ឋានខ្លះមិនបានឆ្លុះបញ្ចាំងពេញលេញពីឧបសគ្គហិរញ្ញវត្ថុ និងហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញអគ្គិសនីនៅប្រទេសតូចៗ។ សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ដែលទើបតែចាប់ផ្តើមធ្វើសមាហរណកម្មថាមពលកកើតឡើងវិញ ការយល់ដឹងពីនិន្នាការរបស់ប្រទេសធំៗទាំងនេះគឺមានសារៈសំខាន់ ដើម្បីត្រៀមខ្លួនទទួលយកបច្ចេកវិទ្យាដែលកាន់តែមានតម្លៃថោក។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

ការរកឃើញនៃការសិក្សានេះមានសារៈប្រយោជន៍យ៉ាងខ្លាំងសម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ក្នុងការរៀបចំផែនការមេថាមពលជាតិ ដើម្បីផ្លាស់ប្តូរពីការពឹងផ្អែកលើឥន្ធនៈហ្វូស៊ីល ទៅកាន់ថាមពលស្អាត។

សរុបមក ការអនុវត្តលទ្ធផលនៃការសិក្សានេះនឹងជួយកម្ពុជាក្នុងការធ្វើពិពិធកម្មប្រភពថាមពល ធានាសន្តិសុខថាមពលជាតិ និងឈានទៅសម្រេចគោលដៅអព្យាក្រឹតកាបូន (Carbon Neutrality) នៅឆ្នាំ ២០៥០។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. ជំហានទី១៖ ប្រមូល និងប្រៀបធៀបទិន្នន័យថាមពលជាតិ: និស្សិតត្រូវទាញយកទិន្នន័យប្រើប្រាស់ថាមពលប្រចាំឆ្នាំពីអាជ្ញាធរអគ្គិសនីកម្ពុជា (EAC) រួចប្រើប្រាស់ Microsoft ExcelPython Pandas ដើម្បីប្រៀបធៀបនិន្នាការរបស់កម្ពុជា ទៅនឹងកម្រិតសកលរបស់ IRENA
  2. ជំហានទី២៖ ធ្វើការវិភាគទីតាំងភូមិសាស្ត្រសម្រាប់ការវិនិយោគ (Geospatial Analysis): ប្រើប្រាស់កម្មវិធី QGISArcGIS រួមជាមួយទិន្នន័យពី Global Solar Atlas ដើម្បីកំណត់ទីតាំងដែលមានសក្តានុពលខ្ពស់បំផុតក្នុងការសាងសង់រោងចក្រថាមពលព្រះអាទិត្យ និងខ្យល់នៅកម្ពុជា។
  3. ជំហានទី៣៖ សិក្សាពីប្រព័ន្ធបណ្តាញអគ្គិសនីឆ្លាតវៃ (Smart Grid Integration): ស្រាវជ្រាវពីបច្ចេកវិទ្យាធ្វើសមកាលកម្មបណ្តាញ (Grid Synchronization) ដោយប្រើប្រាស់ MATLAB/Simulink ដើម្បីក្លែងធ្វើការតភ្ជាប់ថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យចូលទៅក្នុងបណ្តាញអគ្គិសនីជាតិ (National Grid) ដោយកាត់បន្ថយភាពរអាក់រអួលនៃចរន្ត។
  4. ជំហានទី៤៖ វាយតម្លៃផលប៉ះពាល់បរិស្ថាន និងសេដ្ឋកិច្ច (EIA & Economic Assessment): ប្រើប្រាស់កម្មវិធី RETScreen ដើម្បីគណនាពីប្រសិទ្ធភាពចំណាយ និងកម្រិតកាត់បន្ថយឧស្ម័នផ្ទះកញ្ចក់ នៃគម្រោងថាមពលកកើតឡើងវិញដែលបានស្នើឡើង ធៀបនឹងការប្រើប្រាស់រោងចក្រអគ្គិសនីដើរដោយធ្យូងថ្ម។
  5. ជំហានទី៥៖ សរសេរសំណើគោលនយោបាយ (Draft Policy Brief): ចងក្រងលទ្ធផលនៃការវិភាគទាំងអស់ទៅជាឯកសារសង្ខេបគោលនយោបាយ (Policy Brief) ដោយផ្តល់អនុសាសន៍ជាក់ស្តែងជូនក្រសួងរ៉ែ និងថាមពល ដើម្បីពន្លឿនការផ្លាស់ប្តូរថាមពលនៅកម្ពុជាស្របតាមស្តង់ដារ COP28

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Decarbonization ដំណើរការនៃការកាត់បន្ថយ ឬលុបបំបាត់ការបញ្ចេញឧស្ម័នកាបូនឌីអុកស៊ីត (CO2) ទៅក្នុងបរិយាកាស ជាពិសេសតាមរយៈការផ្លាស់ប្តូរពីការប្រើប្រាស់ឥន្ធនៈហ្វូស៊ីល ទៅប្រើប្រាស់ប្រព័ន្ធថាមពលកកើតឡើងវិញដែលស្អាត។ ដូចជាការផ្តាច់ជក់បារី ដើម្បីឱ្យសួតមានសុខភាពល្អឡើងវិញ ដោយឈប់ស្រូបយកផ្សែងពុលចូលក្នុងខ្លួនកុំឱ្យខូចសុខភាពបរិស្ថាន។
Prosumers ជាបុគ្គល ឬស្ថាប័នដែលដើរតួជាអ្នកប្រើប្រាស់អគ្គិសនីផង និងជាអ្នកផលិតអគ្គិសនីផង (ឧទាហរណ៍៖ ការបំពាក់ផ្ទាំងសូឡាលើដំបូលផ្ទះ) ដោយពួកគេអាចលក់ថាមពលដែលសល់បញ្ចូលទៅក្នុងបណ្តាញអគ្គិសនីរដ្ឋវិញបាន។ ដូចជាកសិករដែលដាំបន្លែសម្រាប់ហូបខ្លួនឯងផង ហើយយកបន្លែដែលសល់សល់ពីការហូបចុកទៅលក់នៅទីផ្សារឱ្យអ្នកដទៃផងដែរ។
Smart grid ជាបណ្តាញចែកចាយអគ្គិសនីឆ្លាតវៃដែលប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យាព័ត៌មានវិទ្យា ដើម្បីតាមដាន គ្រប់គ្រង និងធ្វើតុល្យភាពរវាងការផលិត និងការប្រើប្រាស់អគ្គិសនីដោយស្វ័យប្រវត្តិ ដែលជួយកាត់បន្ថយការខ្ជះខ្ជាយថាមពល និងងាយស្រួលភ្ជាប់ជាមួយថាមពលស្អាត។ ដូចជាប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងចរាចរណ៍ឆ្លាតវៃដែលមានស្តុបអាចប្តូរពណ៌ដោយស្វ័យប្រវត្តិទៅតាមចំនួនឡានជាក់ស្តែងនៅលើផ្លូវនីមួយៗ ដើម្បីកុំឱ្យស្ទះ។
Betz constant ជាទ្រឹស្តីរូបវិទ្យាដែលកំណត់ដែនកំណត់អតិបរមានៃថាមពលដែលទួរប៊ីនខ្យល់អាចទាញយកពីខ្យល់បាន។ តាមទ្រឹស្តី ខ្យល់មិនអាចផ្ទេរថាមពលរបស់វា១០០% ទៅកាន់ស្លាបកង្ហារបានទេ ព្រោះខ្យល់ត្រូវតែបន្តផ្លុំឆ្លងកាត់ដើម្បីឱ្យកង្ហារវិលជាបន្តបន្ទាប់។ ដូចជាការយកកន្ត្រងទៅត្រងទឹកភ្លៀង អ្នកមិនអាចត្រងយកទឹកភ្លៀងដែលធ្លាក់មកទាំងអស់បានទេ វាតែងតែមានទឹកខ្លះហូរហួស ឬខ្ទាតចេញ។
Planetary gear ជាប្រព័ន្ធធ្មេញកង់ (Gearbox) ប្រភេទពិសេសនៅក្នុងទួរប៊ីនខ្យល់ ដែលមានតួនាទីបង្កើនល្បឿនជុំវិលពីស្លាបកង្ហារដែលវិលយឺតៗ ទៅជាល្បឿនវិលយ៉ាងលឿន ដើម្បីបញ្ជូនទៅឱ្យម៉ាស៊ីនភ្លើង (Generator) អាចផលិតអគ្គិសនីបាន។ ដូចជាលីបកង់ (Gears) ពេលអ្នកធាក់ឈ្នាន់មួយជុំយឺតៗ តែដោយសារប្រព័ន្ធកង់ធ្មេញ វាធ្វើឱ្យកង់ក្រោយវិលបានជាច្រើនជុំយ៉ាងលឿន។
Grid synchronization ជាដំណើរការបច្ចេកទេសនៃការតម្រឹមប្រេកង់ (Frequency) និងវ៉ុល (Voltage) នៃប្រភពថាមពលថ្មី (ដូចជាទួរប៊ីនខ្យល់ ឬសូឡា) ឱ្យស៊ីគ្នាបេះបិទជាមួយបណ្តាញអគ្គិសនីជាតិ មុននឹងភ្ជាប់វាបញ្ចូលគ្នា ដើម្បីបញ្ចៀសការផ្ទុះឆ្លងចរន្ត ឬដាច់ភ្លើង។ ដូចជាការលោតឡើងជិះរថភ្លើងដែលកំពុងបើកបរ អ្នកត្រូវរត់ឱ្យមានល្បឿនស្មើនឹងរថភ្លើងសិន ទើបអាចតោងឡើងដោយសុវត្ថិភាពដោយមិនដួល។
Anthropogenic activities សំដៅលើរាល់សកម្មភាព និងដំណើរការទាំងឡាយណាដែលធ្វើឡើងដោយមនុស្ស ហើយបង្កផលប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថានធម្មជាតិ ដូចជាការដុតឥន្ធនៈហ្វូស៊ីល ការកាប់បំផ្លាញព្រៃឈើ និងការបញ្ចេញឧស្ម័នផ្ទះកញ្ចក់។ ដូចជាការបន្សល់ទុកស្នាមជើង និងសំរាមរបស់ភ្ញៀវទេសចរ បន្ទាប់ពីពួកគេបានទៅបោះជំរុំសម្រាកនៅលើតំបន់ព្រៃភ្នំធម្មជាតិ។
Photovoltaic technology ជាបច្ចេកវិទ្យាដែលបំប្លែងពន្លឺព្រះអាទិត្យទៅជាថាមពលអគ្គិសនីដោយផ្ទាល់ តាមរយៈការប្រើប្រាស់បន្ទះសូឡាដែលមានផ្ទុកសារធាតុសឺមីកុងឌុចទ័រ (Semiconductors) ដែលបង្កើតជាចរន្តអគ្គិសនីនៅពេលមានពន្លឺជះចំ។ ដូចជារុក្ខជាតិដែលស្រូបយកពន្លឺព្រះអាទិត្យតាមរយៈស្លឹក ដើម្បីធ្វើរស្មីសំយោគបង្កើតជាចំណីអាហារសម្រាប់ចិញ្ចឹមដើមរបស់វា។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖