Original Title: Wind Energy in Sustainable Power Generation and Supply
Source: doi.org/10.3389/fenrg.2021.743114
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ថាមពលខ្យល់នៅក្នុងការបង្កើត និងផ្គត់ផ្គង់ថាមពលប្រកបដោយចីរភាព

ចំណងជើងដើម៖ Wind Energy in Sustainable Power Generation and Supply

អ្នកនិពន្ធ៖ Moses Jeremiah Barasa Kabeyi (Durban University of Technology, Durban South Africa), Oludolapo Akanni. Olanrewaju (Durban University of Technology, Durban South Africa)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2023 Proceedings of the Second Australian International Conference on Industrial Engineering and Operations Management

វិស័យសិក្សា៖ Industrial Engineering and Renewable Energy

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ឯកសារនេះផ្តោតលើការសិក្សាពីសក្តានុពល និងបញ្ហាប្រឈមនៃការប្រើប្រាស់ថាមពលខ្យល់ (Wind Energy) ដើម្បីបង្កើតថាមពលអគ្គិសនីប្រកបដោយចីរភាព និងកាត់បន្ថយការប្រែប្រួលអាកាសធាតុសកល។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះពឹងផ្អែកលើការពិនិត្យឡើងវិញនូវអក្សរសិល្ប៍ (Literature Review) និងទិន្នន័យសកលទាក់ទងនឹងបច្ចេកវិទ្យា សេដ្ឋកិច្ច និងផលប៉ះពាល់បរិស្ថាននៃថាមពលខ្យល់។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Horizontal-axis wind turbines (HAWT)
ទួរប៊ីនខ្យល់អ័ក្សផ្ដេក
មានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ក្នុងការផលិតថាមពល និងមានលក្ខណៈសេដ្ឋកិច្ចជាងសម្រាប់ខ្នាតពាណិជ្ជកម្ម។ ត្រូវការបង្គោលខ្ពស់ខ្លាំង ដែលអាចប៉ះពាល់ដល់សោភ័ណភាព និងបង្កសំឡេងរំខានដល់អ្នកជិតខាង។ គ្រប់គ្រងទីផ្សារថាមពលខ្យល់ស្ទើរតែទាំងស្រុងនៅទូទាំងពិភពលោក។
Vertical-axis wind turbines (VAWT - Darrieus)
ទួរប៊ីនខ្យល់អ័ក្សបញ្ឈរ (ប្រភេទ Darrieus)
ងាយស្រួលក្នុងការថែទាំ មិនត្រូវការតម្រង់ទិសខ្យល់ និងស័ក្តិសមសម្រាប់ទីតាំងដែលមានខ្យល់បក់មិនទៀងទាត់។ មានប្រសិទ្ធភាពទាបជាង (Inferior performance) បើប្រៀបធៀបនឹងទួរប៊ីនអ័ក្សផ្ដេក។ បច្ចុប្បន្នមានប្រតិបត្តិការតិចតួចណាស់ ដោយសារប្រសិទ្ធភាពនិងទិន្នផលទាប។
Onshore Wind Power
ការផលិតថាមពលខ្យល់លើគោក
ចំណាយដើមទុនតូចជាង និងងាយស្រួលក្នុងការដំឡើងនិងថែទាំជាងនៅលើសមុទ្រ។ ទាមទារផ្ទៃដីធំទូលាយ និងអាចមានជម្លោះក្នុងការប្រើប្រាស់ដីធ្លី។ រួមចំណែក 16.4 g CO2-eq/kWh នៃការបញ្ចេញឧស្ម័នផ្ទះកញ្ចក់ និងមានទំហំដំឡើងសរុបធំជាងគេលើពិភពលោក។
Offshore Wind Power
ការផលិតថាមពលខ្យល់ឈូងសមុទ្រ
អាចផលិតថាមពលបានច្រើនជាងលើគោកប្រហែល ៤០% ដោយសារកម្លាំងខ្យល់បក់ខ្លាំងនិងថេរជាង។ ចំណាយខ្ពស់លើការកសាងគ្រឹះ ការដំឡើង និងការរុះរើ ហើយមានការបញ្ចេញឧស្ម័នច្រើនក្នុងដំណាក់កាលសាងសង់។ រួមចំណែកត្រឹមតែ 13.7 g CO2-eq/kWh នៃការបញ្ចេញឧស្ម័នផ្ទះកញ្ចក់ ប៉ុន្តែមានអត្រាកំណើនលឿន។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការអភិវឌ្ឍគម្រោងថាមពលខ្យល់ទាមទារការវិនិយោគដើមទុនខ្ពស់លើហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធបច្ចេកទេស និងទីតាំង ទោះបីជាថ្លៃដើមផលិតអគ្គិសនីបានធ្លាក់ចុះជាង ៨០% ក៏ដោយ។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះពឹងផ្អែកយ៉ាងខ្លាំងលើទិន្នន័យនិងការអភិវឌ្ឍនៅសហរដ្ឋអាមេរិក អឺរ៉ុប និងប្រទេសចិន ដែលមានអំណោយផលខាងល្បឿនខ្យល់ខ្ពស់ និងបច្ចេកវិទ្យាទំនើប។ សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ដែលល្បឿនខ្យល់មធ្យមអាចមានកម្រិតទាបទៅមធ្យម វាទាមទារឱ្យមានការសិក្សាវាយតម្លៃជាក់ស្តែងក្នុងស្រុក (Local resource assessment) ជាមុន ដើម្បីធានាបាននូវប្រសិទ្ធភាពសេដ្ឋកិច្ចក្នុងការវិនិយោគ។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

ថ្វីត្បិតតែប្រទេសកម្ពុជាមិនមែនជាប្រទេសគោលដៅធំបំផុតសម្រាប់ថាមពលខ្យល់ ប៉ុន្តែបច្ចេកវិទ្យានេះនៅតែមានសក្តានុពលខ្ពស់ក្នុងការរួមចំណែកធ្វើពិពិធកម្មថាមពលជាតិ (Energy diversification)។

ការចាប់ផ្តើមពីគម្រោងវាយតម្លៃសក្តានុពលខ្យល់ឱ្យបានច្បាស់លាស់ និងការដំឡើងប្រព័ន្ធខ្នាតតូចសាកល្បង គឺជាជំហានដ៏ចាំបាច់សម្រាប់កម្ពុជាក្នុងការទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពីប្រភពថាមពលកកើតឡើងវិញនេះ។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. ជំហានទី១៖ ការវាយតម្លៃសក្តានុពលល្បឿនខ្យល់ (Wind Resource Assessment): និស្សិតគួរចាប់ផ្តើមស្រាវជ្រាវដោយការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ (Anemometers) និងទិន្នន័យពីផ្កាយរណប រួមបញ្ចូលជាមួយកម្មវិធី WAsPGlobal Wind Atlas ដើម្បីគូសផែនទីនិងវិភាគសក្តានុពលល្បឿនខ្យល់នៅតំបន់គោលដៅក្នុងប្រទេសកម្ពុជា។
  2. ជំហានទី២៖ ការសិក្សាប្រៀបធៀបបច្ចេកវិទ្យាទួរប៊ីនខ្យល់: ប្រើប្រាស់កម្មវិធី QBladeNREL FAST ដើម្បីធ្វើការក្លែងធ្វើ (Simulation) ពីដំណើរការរវាងទួរប៊ីនប្រភេទអ័ក្សផ្ដេក និងអ័ក្សបញ្ឈរ ដើម្បីស្វែងរកម៉ូដែលមួយណាដែលស័ក្តិសមបំផុតជាមួយលក្ខខណ្ឌខ្យល់កម្រិតទាបទៅមធ្យមនៅកម្ពុជា។
  3. ជំហានទី៣៖ ការវាយតម្លៃប្រសិទ្ធភាពសេដ្ឋកិច្ច (Economic Feasibility Study): អនុវត្តការគណនាថ្លៃដើមផលិតអគ្គិសនី (Levelized Cost of Energy - LCOE) ដោយប្រើប្រាស់កម្មវិធី RETScreen Expert ដើម្បីប្រៀបធៀបគម្រោងថាមពលខ្យល់ជាមួយនឹងប្រភពថាមពលផ្សេងទៀត ព្រមទាំងវាយតម្លៃពីផលចំណេញត្រឡប់មកវិញ (ROI)។
  4. ជំហានទី៤៖ ការសិក្សាពីការតភ្ជាប់បណ្តាញ (Grid Integration Analysis): សិក្សាពីផលប៉ះពាល់នៃភាពមិនទៀងទាត់របស់ថាមពលខ្យល់ទៅលើបណ្តាញអគ្គិសនីជាតិ ដោយប្រើកម្មវិធី MATLAB/SimulinkDIgSILENT PowerFactory ដើម្បីធ្វើត្រាប់តាមការតភ្ជាប់ចូលបណ្តាញនិងស្វែងរកដំណោះស្រាយរក្សាតុល្យភាពបន្ទុក (Load balancing)។
  5. ជំហានទី៥៖ ការរចនាប្រព័ន្ធថាមពលចម្រុះ (Hybrid Energy Systems Design): ប្រើប្រាស់កម្មវិធី HOMER Pro ដើម្បីរចនាប្រព័ន្ធថាមពលចម្រុះដែលរួមបញ្ចូលគ្នារវាងថាមពលខ្យល់ ថាមពលព្រះអាទិត្យ និងប្រព័ន្ធស្តុកទុកថាមពល (Battery Storage) សម្រាប់ដោះស្រាយបញ្ហាផ្គត់ផ្គង់អគ្គិសនីនៅតំបន់ដាច់ស្រយាលដែលប្រព័ន្ធអគ្គិសនីជាតិ (EDC) ទៅមិនទាន់ដល់។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Kinetic energy គឺជាថាមពលដែលមាននៅក្នុងវត្ថុណាមួយដែលកំពុងមានចលនាផ្លាស់ទី។ នៅក្នុងឯកសារនេះ វាផ្តោតលើថាមពលនៃខ្យល់ដែលកំពុងបក់ ដែលទួរប៊ីនចាប់យកដើម្បីបំប្លែងទៅជាថាមពលមេកានិចសម្រាប់បង្វិលម៉ាស៊ីនភ្លើង។ ដូចជាកម្លាំងទឹកទន្លេដែលហូររុញទូកឱ្យទៅមុខ ដែលជាថាមពលកើតចេញពីចលនាដោយផ្ទាល់។
Nacelle ជាប្រអប់គ្របបិទជិតស្ថិតនៅលើកំពូលបង្គោលទួរប៊ីនខ្យល់ ដែលមានតួនាទីផ្ទុក និងការពារគ្រឿងម៉ាស៊ីនសំខាន់ៗទាំងអស់ (ដូចជា ម៉ាស៊ីនភ្លើង ប្រអប់លេខ និងប្រព័ន្ធបញ្ជា) ពីអាកាសធាតុខាងក្រៅ។ ដូចជាគម្របម៉ាស៊ីនរថយន្ត (Capot) ដែលគ្របការពារគ្រឿងម៉ាស៊ីននៅខាងក្នុងកុំឱ្យខូចខាតពេលត្រូវភ្លៀងឬថ្ងៃ។
Intermittency សំដៅលើលក្ខណៈមិនទៀងទាត់ ឬដាច់ៗនៃប្រភពថាមពល។ ជាក់ស្តែង ខ្យល់មិនបក់ក្នុងល្បឿនថេររហូតនោះទេ ដែលធ្វើឱ្យបរិមាណអគ្គិសនីដែលផលិតបានមានការឡើងចុះ និងមិនអាចទាយទុកជាមុនបានច្បាស់លាស់១០០%។ ដូចជាទឹកម៉ាស៊ីនដែលហូរខ្លាំងម្តង និងខ្សោយម្តង ដែលយើងមិនអាចពឹងផ្អែកឱ្យវាចេញមកស្មើគ្នារហូតបានទេ។
Load balancing ជាបច្ចេកទេសគ្រប់គ្រងនៅក្នុងបណ្តាញអគ្គិសនី ដើម្បីធានាថាបរិមាណអគ្គិសនីដែលផលិតបាន គឺស្មើគ្នាបេះបិទទៅនឹងតម្រូវការប្រើប្រាស់របស់អតិថិជននៅគ្រប់វិនាទី ដើម្បីការពារកុំឱ្យប្រព័ន្ធដាច់ភ្លើង (Blackout) ដោយសារការឡើងចុះនៃកម្លាំងខ្យល់។ ដូចជាអ្នករត់តុអាហារដែលត្រូវប្រាកដថា ចំនួនម្ហូបដែលចេញពីផ្ទះបាយ ត្រូវគ្នាបេះបិទនឹងចំនួនភ្ញៀវដែលកុម្ម៉ង់ មិនឱ្យសល់ ឬខ្វះ។
Measure-Correlate-Predict (MCP) ជាវិធីសាស្ត្រគណនាវាយតម្លៃសក្តានុពលខ្យល់ ដោយការវាស់វែងទិន្នន័យខ្យល់រយៈពេលខ្លីនៅទីតាំងគោលដៅ រួចយកទៅផ្ទៀងផ្ទាត់និងប្រៀបធៀបជាមួយទិន្នន័យរយៈពេលវែងពីស្ថានីយឧតុនិយមជិតស្និទ្ធ ដើម្បីទស្សន៍ទាយល្បឿនខ្យល់រយៈពេលវែងទៅថ្ងៃអនាគត។ ដូចជាការតាមដានប្រាក់ចំណូលហាងថ្មីរបស់អ្នកក្នុងរយៈពេល១ខែ រួចយកទៅប្រៀបធៀបនឹងហាងចាស់របស់អ្នកជិតខាង ដើម្បីទាយពីប្រាក់ចំណេញសម្រាប់រយៈពេលពេញមួយឆ្នាំ។
Horizontal-axis turbines ជាប្រភេទកង្ហារផលិតអគ្គិសនីដែលមានអ័ក្សបង្វិលដេកស្របនឹងផ្ទៃដី ហើយស្លាបកង្ហារវិលបញ្ឈរទល់មុខនឹងទិសដៅខ្យល់។ វាជាទម្រង់ទួរប៊ីនដែលពេញនិយមនិងមានប្រសិទ្ធភាពបំផុតនៅក្នុងឧស្សាហកម្មថាមពលខ្យល់បច្ចុប្បន្ន។ ដូចជាកង្ហារបញ្ចុះកម្ដៅដែលយើងប្រើក្នុងផ្ទះរាល់ថ្ងៃ គ្រាន់តែវាមានទំហំធំមហិមា ហើយវាប្រើខ្យល់ដើម្បីបង្វិលស្លាប ជាជាងប្រើភ្លើងដើម្បីបង្កើតខ្យល់។
Terrestrial acidification ជាផលប៉ះពាល់បរិស្ថានមួយប្រភេទ ដែលធ្វើឱ្យដីធ្លីនិងប្រភពទឹកប្រែក្លាយទៅជាមានជាតិអាស៊ីត (ជូរ)។ ក្នុងបរិបទនេះ វាកើតឡើងដោយសារការបំភាយឧស្ម័នពុល (ដូចជា SO2) កំឡុងពេលទាញយកនិងកែច្នៃលោហៈ ដើម្បីផលិតគ្រឿងបន្លាស់ទួរប៊ីន។ ដូចជាការច្របាច់ក្រូចឆ្មារចូលទៅក្នុងទឹកដោះគោ ដែលធ្វើឱ្យធាតុដើមរបស់វាខូចនិងកករលកប្លែកពីលក្ខណៈធម្មជាតិរបស់វា។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖