Smart Energy Management วิเคราะห์การสูญเสียพลังงาน ความสูญเปล่าที่ไม่ควรปล่อยผ่าน
ดร.อัมพร โพธิ์ใย , นักวิจัยอาวุโส NECTEC สวทช.
Smart Energy Management คือ การใช้เทคโนโลยีดิจิทัลและระบบอัตโนมัติ เพื่อติดตาม ควบคุม และปรับปรุงการใช้พลังงานให้มีประสิทธิภาพสูงที่สุด มีการเก็บและใช้งานข้อมูลแบบ Real-Time วิเคราะห์ด้วย AI และ Machine Learning เพื่อลดการสูญเสียพลังงาน และเชื่อมโยงกับระบบธุรกิจและการผลิต
เนื่องจากในกระบวนการผลิตของอุตสาหกรรมและธุรกิจ อาจมีการสูญเสียพลังงานในรูปแบบต่าง ๆ ซึ่งเกิดขึ้นเป็นลักษณะของ ‘วงจรพลังงานสูญเปล่า’ ที่พบได้บ่อย เช่น
Heat Loss - ความร้อนรั่วไหลจากระบบท่อ หม้อ ไอน้ำ และอุปกรณ์ที่ขาดฉนวน
Leak - การรั่วไหลของลมอัด ไอน้ำ และของเหลวในระบบท่อ
Idle Load - เครื่องจักรที่เปิดการทำงานทิ้งไว้โดยไม่ได้ทำงาน แต่ยังกินไฟ
Over Capacity - อุปกรณ์ที่มีขนาดใหญ่เกินความจำเป็น ทำงานที่ประสิทธิภาพต่ำ
ดังนั้น ภาคอุตสาหกรรม จึงควรมี ‘การวิเคราะห์การสูญเสียพลังงาน’ โดยใช้เทคโนโลยีและเครื่องมือที่ช่วยในการตรวจวัดและวิเคราะห์การสูญเสียพลังงาน ซึ่งนอกจากมีเป้าหมายเพื่อลดต้นทุนพลังงานแล้ว ยังเป็นการส่งเสริมภาพลักษณ์ด้าน ESG และรองรับมาตรฐานในระดับสากล ผ่านการใช้เครื่องมือต่าง ๆ ได้แก่
Digital Metering System - ระบบมิเตอร์ดิจิทัล ที่มีการติดตามการใช้พลังงานแบบ Real-Time สามารถแยกการใช้พลังงานตามแผนกหรือเครื่องจักร วิเคราะห์รูปแบบการใช้พลังงาน ตั้งค่าแจ้งเตือนเมื่อมีการใช้พลังงานที่ผิดปกติ และรายงานอัตโนมัติเพื่อการวิเคราะห์ผล
IoT Sensor & Real-time Monitoring - การตรวจวัดอุณหภูมิ ความดัน การสั่นสะเทือน อัตราการไหลของเหลวและก๊าซ เพื่อตรวจจับการรั่วไหลและปัญหาที่ทำให้การสูญเสียพลังงานเพิ่มขึ้น
Power Quality Analyzer - เครื่องวิเคราะห์คุณภาพไฟฟ้า ที่ช่วยตรวจจับ Harmonic Distortion ที่ทำให้อุปกรณ์ร้อนและสูญเสียพลังงาน ตรวจจับ Power Factor ต่ำ ที่ทำให้เสียค่าไฟเพิ่ม ตรวจจับ Voltage Unbalance ที่ทำให้มอเตอร์ทำงานไม่มีประสิทธิภาพ และตรวจจับ Vottage Sag/Swell ที่ทำให้อุปกรณ์เสียหาย
Thermal Imaging - กล้องถ่ายภาพความร้อน ช่วยในการตรวจจับการรั่วไหลของความร้อนจากท่อและอุปกรณ์ ตรวจสอบฉนวนที่เสื่อมสภาพ ระบุจุดร้อนผิดปกติในระบบไฟฟ้า และตรวจสอบประสิทธิภาพของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
SCADA + AI + Cloud Platform - การเชื่อมโยงระบบควบคุมและเก็บข้อมูลจากเครื่องจักรและเซ็นเซอร์ต่าง ๆ วิเคราะห์ข้อมูลเพื่อหาแนวโน้ม ความผิดปกติ และโอกาสในการปรับปรุง รวมถึงจัดเก็บข้อมูล ประมวลผล และแสดงผลแบบ Real-Time ผ่านแดชบอร์ดที่เข้าถึงได้จากทุกที่
นอกจากการใช้เครื่องมือตรวจวัดและวิเคราะห์การสูญเสียพลังงานแล้ว ภาคธุรกิจและอุตสาหกรรมควรมีแนวทางจัดการความสูญเสียด้วยระบบอัจฉริยะ
Smart Energy Dashboard - การติดตั้งระบบแดชบอร์ดพลังงานอัจฉริยะ ที่ทำให้มองเห็นการใช้พลังงานแบบ Real-Time เปรียบเทียบการใช้พลังงานกับเป้าหมาย แยกการใช้พลังงานตามแผนก / กระบวนการ วิเคราะห์แนวโน้มและรูปแบบการใช้พลังงาน รวมถึงสร้าง Report สำหรับผู้บริหารได้
การตั้ง Alert และ Threshold - การตั้งค่าการแจ้งเตือนตามเวลา เมื่อมีการใช้พลังงานนอกเวลาทำงาน การแจ้งเตือนตามปริมาณเมื่อมีการใช้พลังงานสูงหรือต่ำกว่าค่าปกติที่กำหนดไว้ การตั้งค่าเตือนตามรูปแบบเมื่อมีรูปแบบการใช้พลังงานผิดปกติ เช่น การใช้พลังงานที่ไม่สัมพันธ์กับการผลิต
AI Energy Optimization - ระบบ AI ที่วิเคราะห์รูปแบบการใช้พลังงาน ตรวจจับความผิดปกติ แนะนำและปรับปรุงการทำงานของระบบแบบอัตโนมัติเพื่อให้ใช้พลังงานน้อยที่สุด
Predictive Maintenance - การบำรุงรักษาเชิงป้องกัน เพื่อลด Downtime โดยวิเคราะห์แนวโน้มและติดตามการเปลี่ยนแปลงของพารามิเตอร์ต่าง ๆ การบำรุงรักษาตามสภาพ และลดการใช้พลังงานสูญเปล่าจากอุปกรณ์ที่เสื่อมสภาพ
Demand Respone และ Peak Shaving - การจัดการความต้องการใช้ไฟฟ้า ผ่านวิธีลดการใช้ไฟฟ้าในช่วง Peak Demand เพื่อลดค่า Demand Charge ย้ายการใช้ไฟฟ้าไปในช่วง Off-Peak ใช้ระบบกักเก็บพลังงาน (Energy Storage) เพื่อลด Peak ตลอดจนการเข้าร่วมโครงการ Demand Respone กับการไฟฟ้าที่จะช่วยลดค่าไฟฟ้าได้ 10-20% โดยไม่กระทบกระบวนการผลิต
Priority Load - การจัดลำดับเพื่อการจัดการที่มีประสิทธิภาพ ตั้งแต่โหลดที่ต้องทำงานตลอดเวลา ไม่สามารถหยุดได้ ไปจนถึงโหลดที่สามารถย้ายไปทำงานในช่วงเวลาอื่นได้ เพื่อลดการใช้พลังงานลง
โดยการใช้เทคโนโลยีและเครื่องมือเหล่านี้ ภาคธุรกิจสามารถประยุกต์ใช้กับขั้นตอนการเริ่มต้น Smart Energy Management ได้แก่
Energy Audit - ตรวจสอบและวิเคราะห์การใช้พลังงาน เพื่อระบุแหล่งสูญเสียและโอกาสในการปรับปรุง
ติดตั้งระบบตรวจวัด - ติดตั้งมิเตอร์และเซ็นเซอร์เพื่อเก็บข้อมูลการใช้พลังงานแบบ Real-Time
วิเคราะห์และวางแผน - วิเคราะห์ข้อมูลเพื่อระบุมาตรการประหยัดพลังงานที่มีความคุ้มค่าสูงสุด
ดำเนินการปรับปรุง - ดำเนินการตามมาตรการที่วางแผนไว้ โดยเริ่มจากมาตรการที่มี ROI สูงก่อน
ติดตามและปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง - ติดตามผลการดำเนินงานและปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงที่สุด