GAS TURBINE
& COMBINED CYCLE

โรงไฟฟ้ากังหันแก๊สและพลังความร้อนร่วม

⚡ Power Generation Technology ⚡

กดปุ่ม ลูกศร → หรือ Next เพื่อเริ่ม

01 / 09

⚙️ หลักการทำงาน (Working Principle)

กังหันแก๊สทำงานตาม วัฏจักรเบรย์ตัน (Brayton Cycle) ประกอบด้วย 4 ขั้นตอนหลัก ทำงานต่อเนื่องด้วยอากาศและเชื้อเพลิงเป็นสารทำงาน

1. AIR INTAKE

ดูดอากาศเย็น 30°C

2. COMPRESSOR

อัดอากาศ (15-30 atm)

3. COMBUSTOR

เผาไหม้ 1,400-1,650°C

4. TURBINE

แก๊สร้อนหมุนใบพัด

⚡ GENERATOR

เครื่องกำเนิดไฟฟ้า

5. EXHAUST

~600°C

TEMPERATURE

30°C

ขั้นตอนที่ 1: ดูดอากาศ (Air Intake)

อากาศแวดล้อมถูกดูดเข้ามาผ่านชุดกรองและไหลเข้าสู่ Compressor

02 / 09

🔄 Combined Cycle - ความร้อนร่วม

Combined Cycle Gas Turbine (CCGT) เป็นการรวม Brayton Cycle (กังหันแก๊ส) เข้ากับ Rankine Cycle (กังหันไอน้ำ) โดยนำความร้อนทิ้งจากแก๊สเสีย (~600°C) มาผลิตไอน้ำผ่าน HRSG ทำให้ ประสิทธิภาพรวมสูงถึง 60-64%

⚡ BRAYTON CYCLE (Gas Turbine)

COMPRESSOR
คอมเพรสเซอร์

COMBUSTOR
ห้องเผาไหม้

G.TURBINE
กังหันแก๊ส

GEN 1 ⚡
เครื่องกำเนิด

Hot Exhaust ~600°C →

HRSG
หม้อกู้ความร้อน

Stack ปล่อง

💧 RANKINE CYCLE (Steam Turbine)

Steam (500°C) →

STEAM T.
กังหันไอน้ำ

GEN 2 ⚡

CONDENSER
คอนเดนเซอร์

PUMP

EFFICIENCY

60%+

35-40%

Simple Cycle

60%+

Combined Cycle

64%

JAC สถิติโลก

62.22%

Bouchain (Guinness)

03 / 09

🔧 อุปกรณ์ประกอบระบบ

กังหันแก๊สสมัยใหม่ (รูป: GE 9HA.02 ที่ใช้ใน Bang Pakong) มีกำลังผลิต 593 MW ในเครื่องเดียว ประกอบด้วยอุปกรณ์หลักหลายส่วนที่ทำงานประสานกัน

💨 Air Intake & Filter

ระบบดูดอากาศและกรองอากาศ ป้องกันฝุ่น/เกลือ/ละอองเข้าสู่ Compressor (ใบพัดเสียหายง่ายมาก)

🌀 Compressor

Axial-flow Compressor หลาย Stage (15-20 stages) อัดอากาศที่ Pressure Ratio 15-30 เท่า

🔥 Combustion Chamber

DLN (Dry Low NOx) Combustor แบบ Can-annular หรือ Annular · TIT 1,400-1,650°C

⚡ Gas Turbine

ใบพัด Ni-base superalloy + Internal cooling + Thermal Barrier Coating ทนความร้อนสูง

🔋 Generator

Synchronous Generator 3-phase 50Hz · ระบายความร้อนด้วย H₂ หรืออากาศ · 11-22 kV

♨️ HRSG

Heat Recovery Steam Generator แบบ Multi-pressure (HP/IP/LP) · เก็บความร้อนทิ้ง

💧 Steam Turbine

กังหันไอน้ำ HP/IP/LP Section · Single-shaft หรือ Multi-shaft Configuration

🌊 Condenser & Cooling

คอนเดนเซอร์ + Cooling Tower / Sea Water cooling · ควบแน่นไอน้ำกลับเป็นน้ำ

🎛️ Control System

DCS (Mark Vie, T3000, Ovation) + SCADA + Protective Relays + Vibration Monitoring

04 / 09

⛽ เชื้อเพลิงที่ใช้

กังหันแก๊สมีคุณสมบัติเด่นคือ Fuel Flexibility สามารถใช้เชื้อเพลิงได้หลายชนิดและสามารถสลับเชื้อเพลิงได้ระหว่างเดินเครื่อง

Natural Gas

เชื้อเพลิงหลักของไทย จาก PTT (อ่าวไทย/พม่า) สะอาด NOx ต่ำ

LNG

ก๊าซธรรมชาติเหลว นำเข้าทางเรือ ใช้เพิ่มขึ้นในไทย (Map Ta Phut LNG)

Diesel / Light Oil

เชื้อเพลิงสำรอง (Secondary Fuel) เมื่อก๊าซขาดแคลน

Hydrogen (H₂)

อนาคต! ปัจจุบัน blend ได้ 30-50% เป้า 100% ปี 2030

Syngas / Biogas

จากชีวมวลหรือถ่านหิน Gasification (IGCC)

Naphtha / Kerosene

เชื้อเพลิงเหลวเบาในบางโรงไฟฟ้า

Ammonia (NH₃)

Zero-carbon fuel พัฒนาในญี่ปุ่น

Refinery Gas

ก๊าซเสียจากโรงกลั่นน้ำมัน นำกลับมาใช้

🎯 Fuel Flexibility ของรุ่นใหม่

GE 9HA / Mitsubishi JAC / Siemens HL รองรับ Hydrogen blend ได้ 50% โดยไม่ต้องเปลี่ยน Hardware และมีโรดแมป 100% H₂ ภายในปี 2030

05 / 09

📍 สถานที่ติดตั้ง (Thailand & World)

💡 คลิกที่การ์ดเพื่อดูข้อมูลและรูปภาพโดยละเอียด

🇹🇭 ในประเทศไทย (EGAT & IPP)

🔍

ฉะเชิงเทรา

Bang Pakong CCPP

~2,100 MW

EGAT - GE 9HA.02 + Block 5

🔍

นนทบุรี

North Bangkok CCPP

~1,550 MW

EGAT - Alstom GT26 (Block 2)

🔍

อยุธยา

Wang Noi CCPP

~2,710 MW

EGAT - 4 บล็อก ใหญ่สุดของ EGAT

🔍

ระยอง

Gulf GSRC / GPD

2× 2,650 MW

IPP - Mitsubishi M701JAC

🔍

ราชบุรี

Hin Kong Power

1,400 MW

เปิดเดินเครื่อง 2024-2025

🔍

ระยอง/ชลบุรี

Map Ta Phut, Sriracha

หลาย GW

IPP/SPP ในนิคมอุตสาหกรรม

🌍 ทั่วโลก (โรงใหญ่ที่สุด)

🔍

🇷🇺 รัสเซีย

Surgut-2

5,597 MW

โรงก๊าซใหญ่สุดในโลก

🔍

🇪🇬 อียิปต์

Beni Suef / Burullus

3× 4,800 MW

Siemens สร้างเสร็จ 27.5 เดือน

🔍

🇸🇦 ซาอุดิอาระเบีย

Jazan Power Station

3,850 MW

Aramco · 12 Siemens turbines

🔍

🇯🇵 ญี่ปุ่น

Futtsu / Kawagoe

4,500-5,000 MW

TEPCO/Chubu · LNG

06 / 09

📊 ขนาดติดตั้ง (Installed Capacity)

กังหันแก๊สมีขนาดให้เลือกหลากหลายตั้งแต่ ระดับ kW จนถึง หลายร้อย MW ต่อเครื่อง

ช่วงขนาดของ Gas Turbine แต่ละประเภท

Micro
30 kW

Small
1-15 MW

Industrial
50-150 MW

Heavy Duty
500+ MW

30 kW 1 MW 50 MW 200 MW 500+ MW

🔹 Microturbine

30 kW – 500 kW สำหรับ CHP ขนาดเล็ก, อาคาร, distributed generation (Capstone, Bladon)

🔹 Aeroderivative

1 – 100 MW ดัดแปลงจากเครื่องยนต์เครื่องบิน เริ่มเดินเครื่องเร็ว เหมาะกับ peak load (LM6000, Trent)

🔹 Industrial Heavy Duty

50 – 350 MW ออกแบบสำหรับโรงไฟฟ้าโดยเฉพาะ ทนทาน ประสิทธิภาพสูง (F-class, GT26)

🔹 H-Class & Advanced

400 – 593 MW รุ่นล่าสุด GE 9HA.02 (593 MW), Mitsubishi M701JAC (574 MW), Siemens SGT5-9000HL

🏭 ในระบบ Combined Cycle

บล็อก CCGT มาตรฐาน 1×1 ขนาด 400-880 MW · บล็อก 2×1 ขนาด 800-1,400 MW · Block ใหญ่สุด Egypt 1,200 MW/block

07 / 09

⚖️ ข้อดี - ข้อเสีย

✅ ข้อดี (Advantages)

ประสิทธิภาพสูง – CCGT 60-64% สูงสุดในบรรดาโรงไฟฟ้าฟอสซิล
เริ่มเดินเครื่องเร็ว – Simple Cycle ≤ 10 นาที · CCGT 15-30 นาที
Ramp Rate สูง – ปรับโหลดเร็ว เหมาะกับ Renewable Integration
ปล่อย CO₂ ต่ำกว่าถ่านหิน 50-60% · NOx, SOx, PM ต่ำมาก
Fuel Flexibility – ใช้ก๊าซ, LNG, ดีเซล, hydrogen ได้
ใช้น้ำน้อยกว่าโรงไฟฟ้าถ่านหิน/นิวเคลียร์
พื้นที่ติดตั้งเล็ก – Power Density สูง
CAPEX ต่ำ – ประมาณ 700-1,200 $/kW
เชื่อถือได้สูง – 99%+ availability

❌ ข้อเสีย (Disadvantages)

ราคาก๊าซผันผวน – ต้นทุนเชื้อเพลิง 70-80% ของ LCOE
พึ่ง Pipeline / LNG Terminal – เสี่ยงด้านความมั่นคงพลังงาน
ยังปล่อย CO₂ และ NOx – ไม่ใช่ Zero-emission
ประสิทธิภาพลดลงที่อุณหภูมิสูง – ในเขตร้อนเสีย ~0.5-1%/°C
ค่าบำรุงรักษาแพง – ใบพัด Hot Section ราคาสูง
ต้องการอากาศสะอาด – ฝุ่นและเกลือทำเสียหายเร็ว
เสียงดัง – ต้องมี Acoustic Enclosure
ต้องใช้น้ำผลิตไอน้ำ – ใน Combined Cycle
อายุการใช้งาน 25-30 ปี – สั้นกว่านิวเคลียร์

08 / 09

🛡️ ความปลอดภัย & อุบัติเหตุ

🟢 มาตรการความปลอดภัย

🔥 Fire & Gas Detection

UV/IR Flame Detector + Gas Leak + CO₂/FM-200 Suppression

⚡ Protection Relays

Differential, Overspeed Trip, Vibration Monitoring (Bently Nevada)

🛑 Emergency Shutdown

ESD System ปิดอัตโนมัติ + Fuel Trip Valves

📊 Condition Monitoring

Vibration, Bearing Temp, Blade Tip Clearance, AI Detection

🚪 Ventilation & Purge

Compartment Purge ป้องกันแก๊สสะสม · Pressurized Enclosure

📋 Standards

NFPA 85/87, API 616, ISO 21789, IEC 60079

🔴 อุบัติเหตุสำคัญที่เกิดขึ้น

💥 Kleen Energy Power Plant Explosion

📅 7 กุมภาพันธ์ 2010 · Middletown, Connecticut, USA

โรงไฟฟ้า CCGT ขนาด 620 MW (Siemens) ระเบิดขณะทำ "Natural Gas Blow" ทำความสะอาดท่อก๊าซก่อนเดินเครื่อง เสียชีวิต 6 คน บาดเจ็บกว่า 50 คน CSB เสนอให้ใช้ Air/Nitrogen/Steam Blow แทน · OSHA ปรับ 16.6 ล้าน USD

💥 Ford Rouge Power Plant Explosion

📅 1999 · Dearborn, Michigan, USA

โรงไฟฟ้าก๊าซระเบิดจาก Boiler เสียชีวิต 6 คน บาดเจ็บ 38 คน เน้นย้ำความสำคัญของ Purge และ Permissive System

⚙️ Bouchain Plant Blade Failure (2017-2018)

📅 ฝรั่งเศส · EDF

โรงไฟฟ้า EDF Bouchain (GE 9HA Guinness Record) เกิดปัญหา R1 Compressor Blade Cracking ในรุ่น 9HA.01 GE ต้องเรียกตรวจฟลีตทั่วโลกและออก Service Bulletin

09 / 09

🚀 พัฒนาการเทคโนโลยี

1939

กังหันแก๊สเครื่องแรกของโลก

Brown-Boveri ติดตั้งที่ Neuchâtel, Switzerland · 4 MW · ประสิทธิภาพ 17.4%

1960s-70s

Heavy-Duty Industrial GT

GE Frame 5/7, Siemens V94 ขนาด 50-100 MW · ประสิทธิภาพ ~30%

1990s

F-Class Era

TIT 1,300°C · 9FA, GT26, M701F ขนาด 200-300 MW · CC efficiency 55%+

2011

H-Class / J-Class

TIT 1,500-1,600°C · Steam-cooled blade · CC efficiency 60%+

2016

Bouchain - Guinness Record

EDF Bouchain (GE 9HA.01) สถิติโลก 62.22% efficiency

2020-2023

JAC & HL Class

TIT 1,650°C · M701JAC, SGT5-9000HL · 64% efficiency · Hydrogen blend

2024-2026

Hydrogen Era

30% H₂ co-firing สำเร็จที่ T-Point 2 · 100% H₂ test ที่ Takasago Park · Lingen Germany 34 MW 100% H₂

2030+

Zero-Carbon Future

100% H₂ commercial · Ammonia firing · CCS Integration · AI-optimized operation

1,650°C

TIT (JAC)

593 MW

9HA.02

3M+ hrs

HA Fleet

86 ปี

การพัฒนา

Hydrogen เป็นเชื้อเพลิงที่ปล่อย CO₂ เป็นศูนย์ (ถ้าผลิตจาก Renewable) และเป็นกุญแจสำคัญสู่ Zero-Carbon Power Generation ที่ Mitsubishi Takasago Hydrogen Park ที่ญี่ปุ่นได้ทดสอบ 30% H₂ co-firing สำเร็จกับ JAC ขนาด 566 MW ในปี 2023 ถือเป็น industry milestone ครั้งสำคัญ

🔬 Takasago Hydrogen Park

ศูนย์ทดสอบของ Mitsubishi ที่ใหญ่ที่สุด · ทำ 30% H₂ co-firing สำเร็จกับ JAC ปี 2023 และเตรียมทดสอบ 100% H₂ ด้วย H-25 ขนาด 40 MW

🇩🇪 Lingen Germany (RWE)

โรงไฟฟ้า 34 MW 100% Hydrogen แห่งแรกของโลก ใช้กังหัน Kawasaki Heavy Industries · เปิดเดินเครื่อง 2024

🇺🇸 IPP Utah Transition

Intermountain Power Plant เปลี่ยนจาก ถ่านหิน → 30% H₂ ปี 2025 → 100% H₂ ปี 2045 ใช้ M501JAC จาก Mitsubishi

🇫🇷 HYFLEXPOWER (EU)

Siemens Energy ดัดแปลงกังหันที่ Smurfit Kappa ฝรั่งเศส รัน 100% H₂ สำเร็จในปี 2023 (Horizon 2020)

🇸🇬 PacificLight Singapore

โรงไฟฟ้า CCGT H-class 600 MW Hydrogen-ready จะเดินเครื่องในปี 2029 ที่ Jurong Island

📊 ตลาด H₂ Gas Turbine

คาดว่าจะเติบโตเป็น $3.47 billion ในปี 2032 · Asia Pacific ครอง 39% ของตลาด · ญี่ปุ่นเป็นผู้นำเทคโนโลยี

⚠️ ความท้าทาย

H₂ มี Flame Speed สูงกว่า Natural Gas 10 เท่า ทำให้ Combustor มีโอกาส Flashback · NOx จากการเผา H₂ สูงเพราะอุณหภูมิ Adiabatic Flame สูง · ต้องพัฒนา DLN combustor แบบใหม่ (Multi-cluster, Micro-mix burner)

AI, Digital Twin และ Industrial IoT กำลังเปลี่ยน Gas Turbine ให้เป็น "Smart Asset" ที่ทำงานได้แม่นยำและบำรุงรักษาแบบ Predictive

🔮 Digital Twin Technology

สร้างแบบจำลองดิจิทัลของกังหันที่ Update Real-time ทุก 1 วินาที จาก sensor นับพันจุด ทำให้พยากรณ์ความเสียหายของใบพัดได้ก่อนที่จะเสียจริง 6-12 เดือน

🤖 AI-Optimized Operation

ใช้ Machine Learning ปรับ Combustion Parameter, Cooling Flow และ Fuel Mix แบบ Real-time เพื่อรีดประสิทธิภาพเพิ่มอีก 0.5-1.5%

📡 GE Vernova Singapore

ลงทุน $20 ล้าน ใช้ AI + Robotics ใน HA Repair Center ของ Singapore (2025) ลดเวลา repair 30-40% และความผิดพลาดจากมนุษย์

🛠️ Predictive Maintenance

Vibration Spectrum Analysis + Acoustic Emission + Oil Particle Counter → AI ทำนาย bearing failure, blade crack, fouling ล่วงหน้า

🖨️ Additive Manufacturing

3D Print ใบพัดจาก Ni-base superalloy ทำให้ออกแบบ Internal Cooling Channel ที่ซับซ้อนได้ ใบพัดทนความร้อนสูงขึ้น 50-100°C

🏗️ Data Center Boom

Chevron + GE Vernova + Engine No.1 สร้างโรงไฟฟ้า CCGT 4 GW (7 ตัว 7HA) สำหรับป้อน AI Data Center · เสร็จปลายปี 2027

แม้ Gas Turbine จะปล่อย CO₂ ต่ำกว่าถ่านหินมาก แต่ยังคงปล่อยอยู่ จึงมีการพัฒนาเทคโนโลยีต่างๆ เพื่อสู่ Net Zero

📉 ตัวเลขการปล่อย

• CCGT: 350-400 gCO₂/kWh
• ถ่านหิน: 800-1,000 gCO₂/kWh
• ดีเซล: 600-700 gCO₂/kWh
• Solar/Wind: 10-50 gCO₂/kWh (LCA)

🌫️ NOx Reduction

DLN (Dry Low NOx): ใช้ Premixed Combustion ลด NOx จาก 100-200 ppm เหลือเพียง 9-25 ppm · ไม่ต้องฉีดน้ำหรือไอน้ำ (Wet NOx Reduction)

💧 SCR (Selective Catalytic Reduction)

ติดตั้งหลัง HRSG ใช้ Ammonia (NH₃) + Catalyst ลด NOx ในแก๊สเสียลงได้อีก 80-90% เหลือ < 5 ppm (เข้มงวดมาก)

🏭 Carbon Capture (CCS)

Post-combustion CCS ใช้ Amine Solvent จับ CO₂ จากแก๊สเสีย ลดได้ 85-95% · แต่ลด efficiency ลง 8-12% · กำลังนำร่องในนอร์เวย์, สหราชอาณาจักร

♻️ Pre-combustion / Oxy-fuel

Oxy-fuel combustion เผาไหม้กับ O₂ บริสุทธิ์ ทำให้ได้ CO₂ เข้มข้น จับง่าย (NET Power Allam Cycle) · IGCC ทำ syngas + จับ CO₂ ก่อนเผา

🌳 Carbon-Neutral Fuels

• Biomethane จากชีวมวล/ขยะ
• E-methane สังเคราะห์จาก H₂ + CO₂ captured
• SAF (Sustainable Aviation Fuel)

🇹🇭 ไทยกับ Gas Turbine

ก๊าซธรรมชาติเป็น backbone ของระบบไฟฟ้าไทย
• คิดเป็น ~51% ของกำลังผลิตทั้งหมด
• ใช้ก๊าซจาก อ่าวไทย + พม่า + LNG นำเข้า
• EGAT + IPP + SPP รวมกัน CCGT >25,000 MW

🎯 เป้าหมายไทย

• Carbon Neutrality: ปี 2050
• Net Zero GHG: ปี 2065
• PDP 2024: เพิ่ม CCGT ใหม่ ~15,000 MW
• Renewable share เพิ่มเป็น 51% ในปี 2037

🪶 Hydrogen Roadmap ไทย

EGAT ร่วมมือกับ GE/Mitsubishi เตรียม Hydrogen-ready สำหรับโรงไฟฟ้าใหม่ทุกแห่ง · กำลังศึกษาแหล่ง Green H₂ จาก Solar + Electrolysis ในภาคใต้

🏆 Bang Pakong - แห่งแรกของไทย

ใช้ GE 9HA.02 เป็นครั้งแรกในไทย (2022) · ประสิทธิภาพ >62% · รองรับ H₂ blend 50% ในอนาคต · ผลิตไฟฟ้าให้ 3 ล้านครัวเรือน

🌟 บทสรุปและทิศทางในอนาคต

CCGT จะยังเป็น "Bridge Technology" สู่ Net Zero ของไทยและทั่วโลก เนื่องจาก (1) ประสิทธิภาพสูงสุดในบรรดาฟอสซิล (2) ปรับโหลดเร็ว เหมาะกับ Renewable Integration (3) สามารถใช้ Hydrogen/Ammonia ในอนาคต (4) มี CCS เสริมได้ · เทคโนโลยีนี้จะเปลี่ยนจาก "Fossil Fuel" ไปสู่ "Clean Fuel" Carrier

Plant Name

GAS TURBINE& COMBINED CYCLE