14 ก.พ. เทคโนโลยี GIS ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของระบบโครงข่ายไฟฟ้าเพื่อพลังงานสะอาดแห่งอนาคต
Posted at 10:29h
in Blog
ปัจจุบันพลังงานไฟฟ้าในสหรัฐฯ นับว่าประสบความสำเร็จอย่างมาก เห็นได้จากหน่วยงานด้านพลังงานระหว่างประเทศ (International Energy Agency) คาดการณ์ว่ามีเม็ดเงินเข้าลงทุนมากกว่า 1.7 ล้านล้านดอลลาร์ ในด้านพลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ แบตเตอรี และรถยนต์ไฟฟ้า เช่น รถยนต์ไฟฟ้าประเภท Ultralong-range แบบใหม่ที่วิ่งโดยไม่ต้องชาร์จไฟได้ถึง 500 ไมล์ ไปจนกระทั่งพลังงานทางเลือกอย่างระบบเครื่องผลิตน้ำร้อน (Heat pump) ก็ถูกนำมาใช้แทนก๊าซธรรมชาติภายในโรงเบียร์ มหาวิทยาลัย และอาคารสำนักงานต่าง ๆ ในขณะที่การลงทุนในพลังงานจากถ่านหินอยู่ที่ 1 ล้านล้านดอลลาร์เท่านั้น
แต่การเปลี่ยนแหล่งพลังงานไม่ใช่เรื่องง่าย เพราะแม้ว่าเราจะสร้างพลังงานหมุนเวียนมากขึ้นเท่าไหร่ แต่หากระบบโครงข่ายสายส่งกำลังไฟฟ้า (Transmission grid) ไม่ได้ถูกขยายหรืออัพเกรดให้ดียิ่งขึ้น มันก็ไม่สามารถส่งถึงผู้บริโภคได้ นอกจากนั้น ข้อมูลจาก Department of Energy’s National Renewable Energy Laboratory ยังรายงานว่าการที่สหรัฐฯ จะสร้างระบบโครงข่ายไฟฟ้าพลังงานสะอาด (Clean energy grid) ให้ได้ร้อยเปอร์เซ็นต์ภายในปี 2035 ตามที่มุ่งหวังนั้น จำเป็นต้องใช้สายส่งไฟฟ้าแรงสูงใหม่ประมาณ 1,400-10,100 ไมล์ หรือราว ๆ 1.3-2.9 เท่าของศักยภาพในปัจจุบัน ซึ่งในขณะนี้ก็มีพลังงานหมุนเวียนมากกว่า 2,000 กิกะวัตต์กำลังรอเชื่อมต่อเข้ากับระบบโครงข่ายไฟฟ้าอยู่แล้ว
อย่างไรก็ดี Allie Kelly กรรมการบริหารขององค์กรด้านพลังงานสีเขียวที่มีชื่อว่า The Ray ซึ่งเป็นองค์กรไม่แสวงหาผลกำไร เชื่อว่าทางออกของปัญหาที่กล่าวข้างต้นซ่อนอยู่ภายใต้ที่ดินประเภท Right-of-ways (ROWs) หรือเขตทางหลวง โดยหากร้อยเรียงเส้นทางถนนและทางรถไฟซึ่งเป็นที่ดินของรัฐเข้าด้วยกันแล้ว Grid operator ย่อมสามารถพัฒนาทางสำหรับฝังสายส่งไฟฟ้าแรงสูงลงใต้ดินได้ ซึ่งวิธีนี้สามารถเพิ่มศักยภาพของระบบไฟฟ้า ทั้งยังหลีกเลี่ยงการเกิดข้อพิพาทที่เกิดจากที่ดิน และลดความเสี่ยงจากลมพายุที่อาจทำให้ระบบเชื่อมต่อภายในเกิดความเสียหายได้
จากนั้น The Ray ได้นำเทคโนโลยี GIS เข้ามาใช้เพื่อช่วยหน่วยงานภาครัฐ อย่างกรมการขนส่ง เพื่อทำการวิเคราะห์พื้นที่ที่เหมาะสมที่จะทำเส้นทางสำหรับระบบส่งไฟฟ้า โดยทีมงานได้รวบรวมชุดข้อมูลจำนวนมาก แล้วนำมาใช้ร่วมกับราคาประเมิน และภาพ 3 มิติ เพื่อช่วยเจ้าหน้าที่ขนส่งค้นหาวิธีที่มีประสิทธิภาพและคุ้มค่าสูงสุดในการขยายระบบโครงข่ายไฟฟ้าพลังงานสะอาด
Location Data วิเคราะห์ความเหมาะสมของระบบส่งไฟฟ้า
https://mediaspace.esri.com/embed/secure/iframe/entryId/1_d90h9wj2/uiConfId/49806163
จาก Link วิดีโอด้านบน จะเป็นการแชร์แผนที่ GIS ที่แสดงที่ดิน ROWs บนทางหลวงทั่วรัฐมินนิโซตา โดยฝั่ง Sidebar แสดงให้เห็นหลายเลเยอร์ที่ใช้ในการประเมินความเหมาะสม ตั้งแต่ประเภทของดินและภูมิประเทศ ไปจนกระทั่งที่อยู่ของสัตว์ป่าใกล้สูญพันธ์ และพื้นที่ ROWs ที่แคบเกินไปสำหรับการก่อสร้าง ในการวิเคราะห์ตำแหน่งทางสำหรับระบบส่งไฟฟ้าที่มีความเหมาะสมจะมีการแบ่งโค้ดสีต่าง ๆ เช่น สีแดงสำหรับทางข้ามรถไฟ ทางยกระดับ หรือบึงหนองน้ำ ซึ่งเป็นพื้นที่ที่อาจใช้เงินลงทุนสูงและมีความยุ่งยาก ส่วนสีเขียวสำหรับพื้นที่ที่มีปัญหาน้อยกว่าและค่าใช้จ่ายถูกกว่า เป็นต้น
เมื่อโครงการอยู่ในระยะอื่น ๆ ที่มีความซับซ้อนยิ่งขึ้น Developer ก็สามารถใช้ข้อมูลด้าน Location intelligence ที่มีความละเอียดยิ่งขึ้นเพื่อใช้ประกอบการตัดสินใจได้ เช่น 3D Visualization (คล้ายกับการสร้าง Digital twin) ที่ช่วยให้นักวางแผนสามารถประสานเป้าหมายของโครงการให้สอดคล้องกับความเป็นจริงของภูมิประเทศได้ เทคโนโลยีนี้ยังสามารถคำนวณต้นทุนก่อสร้างพื้นฐานของเส้นทางส่งไฟฟ้า โดยวิเคราะห์จากค่าใช้จ่ายที่อาจเกิดขึ้น ตั้งแต่การข้ามทางน้ำและข้ามทางถนน ไปจนกระทั่งการเจาะและขุดร่องสำรวจ การได้ทราบข้อมูลด้านตำแหน่งเหล่านี้ย่อมลดความเสี่ยง และช่วยควบคุมต้นทุนของโครงการได้ดียิ่งขึ้น
ในมุมมองของผู้สนับสนุนพลังงานสะอาดรวมทั้ง Kelly นั้น การเพิ่มศักยภาพของระบบโครงข่ายไฟฟ้าเพื่อรองรับพลังงานหมุนเวียนถือเป็นเรื่องสำคัญที่สุดในเวลานี้ และเครื่องมือที่มีบทบาทสำคัญเพื่อบรรลุเป้าหมายนี้คือเทคโนโลยี GIS ที่มีความสามารถในการผสมผสานข้อมูลและภาพต่าง ๆ กลายเป็นแพลตฟอร์มที่ชาญฉลาดสำหรับวางแผนตามสถานการณ์ต่าง ๆ เพื่อช่วยรัฐค้นหาเส้นทางที่ดีที่สุดในการสร้างระบบโครงข่ายไฟฟ้าพลังงานสะอาดที่มีประสิทธิภาพตอบรับโลกในอนาคต
ค้นหาศักยภาพของเทคโนโลยี GIS กับการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมอื่นๆ เพิ่มเติม