การบูรณาการ Blockchain, Supercapacitors และ Dynamic Reactive Compensation เพื่อการจัดการโหลดไฟฟ้าอัจฉริยะในอาคาร Smart Campus
DOI:
https://doi.org/10.14456/jeit.2025.21คำสำคัญ:
บล็อกเชน, ตัวเก็บประจุยิ่งยวด, การชดเชยพลังงานรีแอกทีฟแบบพลวัต, สมาร์ทแคมปัส, การจัดการโหลดไฟฟ้าอัจฉริยะบทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและพัฒนาระบบจัดการโหลดไฟฟ้าอัจฉริยะในอาคารเรียนภายใต้แนวคิด Smart Campus โดยนำเสนอแนวทางใหม่ที่บูรณาการเทคโนโลยีล้ำสมัยอย่าง Blockchain เพื่อความโปร่งใสในการจัดเก็บข้อมูล Supercapacitor สำหรับสำรองและจ่ายพลังงานอย่างรวดเร็วในช่วงโหลดพุ่งสูง และ Dynamic Reactive Compensation (DRC) เพื่อรักษาคุณภาพของพลังงานไฟฟ้าให้มีเสถียรภาพ โดยประยุกต์ใช้กับอาคารเรียนของวิทยาลัยเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยราชมงคลศรีวิชัย ระบบที่พัฒนานี้ถือเป็นนวัตกรรมใหม่ทางวิชาการ โดยบูรณาการเทคโนโลยี Internet of Things (IoT) และ Blockchain เข้าด้วยกันเป็นครั้งแรกในบริบทของอาคารเรียน เพื่อบริหารจัดการโหลดไฟฟ้าแบบเรียลไทม์อย่างมีประสิทธิภาพและโปร่งใส โดยมีการเก็บข้อมูลกระแสไฟฟ้าผ่านระบบ IoT ในช่วงเดือนธันวาคม 2567 ถึงกุมภาพันธ์ 2568 ผลการทดลองเปรียบเทียบก่อนและหลังการติดตั้งระบบ พบว่า ค่าความไม่สมดุลของโหลดระหว่างเฟส (Phase Load Imbalance) ลดลงจากร้อยละ 12.8 เหลือเพียงร้อยละ 3.4 ค่า Power Factor เพิ่มขึ้นจาก 0.82 เป็น 0.97 ส่งผลให้พลังงานสูญเสียจากกำลังรีแอกทีฟลดลงถึงร้อยละ 28.7 Supercapacitor สามารถจ่ายพลังงานได้สูงสุดถึง 11.4 กิโลวัตต์ (kW) ภายในเวลา 0.7 วินาที (s) ช่วยลดแรงดันตก (Voltage Sag) ในช่วง Peak Load ได้กว่าร้อยละ 65 ระบบ Blockchain ที่พัฒนาขึ้นสามารถบันทึกข้อมูลโหลดทุกวินาทีโดยไม่มีข้อมูลสูญหาย และมี Latency ในการเข้าถึงข้อมูลน้อยกว่า 0.6 วินาที (s) ประสิทธิภาพรวมของระบบไฟฟ้าในอาคารเพิ่มขึ้นจากร้อยละ 88.2 เป็นร้อยละ 96.5 ภายในระยะเวลา 3 เดือน ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าระบบไฟฟ้าอาคารเรียนมีการพัฒนาอย่างมีนัยสำคัญ และมีศักยภาพในการขยายผลสู่ระดับอาคารอัจฉริยะทั้งระบบหรือ Smart Campus ในอนาคต
เอกสารอ้างอิง
[1] Z. Hu, D. Wang, and Y. Shen, “Reactive power compensation method in modern power system facing energy conversion,” IET Gener., Transm. Distrib., vol. 16, no. 8, pp. 1582–1591, Apr. 2022, doi: 10.1049/gtd2.12374.
[2] H. Chen, T. N. Cong, W. Yang, C. Tan, Y. Li, and Y. Ding, "Progress in electrical energy storage system: A critical review," Progress in Natural Science, vol. 19, no. 3, pp. 291-312, Mar. 2009, doi: 10.1016/j.pnsc.2008.07.014.
[3] F. C. Silva, M. A. Ahmed, J. M. Martinez, and Y.-C. Kim, “Design and Implementation of a Blockchain-Based Energy Trading Platform for Electric Vehicles in Smart Campus Parking Lots,” Energies, vol. 12, no. 24, p. 4814, Jan. 2019, doi: 10.3390/EN12244814.
[4] K. Su, Y. Yu, and J. Zhang, “Blockchain-based smart grid power trading technology,” Journal of Engineering and Applied Science, vol. 71, no. 1, Dec. 2024, doi: 10.1186/s44147-024-00562-z.
[5] M. Zhao, L. Liao, P. Liang, M. Li, Y. Yang, H. Wang, and Z. Zhang, “Energy Blockchain in Smart Communities: Towards Affordable Clean Energy Supply for the Built Environment,” Energy Engineering, 2024. doi: 10.32604/ee.2024.048261.
[6] S. Wang, A. F. Taha, J. Wang, K. Kvaternik, and A. Hahn, “Energy Crowdsourcing and Peer-to-Peer Energy Trading in Blockchain-Enabled Smart Grids,” IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, vol. 49, no. 8, pp. 1612–1623, Jun. 2019, doi: 10.1109/TSMC.2019.2916565.
[7] T. Morstyn, B. Hredzak, and V. G. Agelidis, "Control strategies for microgrids with distributed energy storage systems: An overview," IEEE Transactions on Smart Grid, vol. 9, no. 4, pp. 3652-3666, Jul. 2018, doi: 10.1109/TSG.2016.2637958.
[8] W. Jing, C. H. Lai, W. S. Wong, and M. D. Wong, "Battery-supercapacitor hybrid energy storage system in standalone DC microgrids: A review," IET Renewable Power Generation, vol. 11, no. 4, pp. 461-469, Apr. 2017, doi: 10.1049/iet-rpg.2016.0500.
[9] Y. Han, X. Ning, P. Yang, and L. Xu, "Review of power sharing, voltage restoration and stabilization techniques in hierarchical controlled DC microgrids," IEEE Access, vol. 7, pp. 149202-149223, 2019, doi: 10.1109/ACCESS.2019.2946706.
[10] M. Andoni, V. Robu, D. Flynn, S. Abram, D. Geach, D. Jenkins, P. McCallum, and A. Peacock, "Blockchain technology in the energy sector: A systematic review of challenges and opportunities," Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 100, pp. 143-174, Feb. 2019, doi: 10.1016/j.rser.2018.10.014.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
หมวดหมู่
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2025 วารสารวิศวกรรมและเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยกาฬสินธุ์
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
ลิขสิทธิ์ของวารสาร
เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ลงตีพิมพ์ในวารสารศูนย์ดัชนีการอ้างอิงวารสารไทย ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรงซึ่งกองบรรณาธิการวารสาร ไม่จำเป็นต้องเห็นด้วย หรือร่วมรับผิดชอบใด ๆ
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารศูนย์ดัชนีการอ้างอิงวารสารไทย ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารศูนย์ดัชนีการอ้างอิงวารสารไทย หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อหรือเพื่อกระทำการใด จะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักอักษรจากวารสารศูนย์ดัชนีการอ้างอิงวารสารไทยก่อนเท่านั้น
