‘รถไฟฟ้ารางเบา’ ระบบขนส่งที่จะขับเคลื่อนอุตสาหกรรมไทย

เราจำเป็นต้องบูรณาการความรู้ที่มหาลัยมี เติม R&D เติมองค์ความรู้
ที่เกี่ยวกับชิ้นส่วนของไฟฟ้ารางเบาเข้าไปในภาคเอกชน
ที่มีศักยภาพเรื่องการผลิตในอุตสาหกรรมนั้น ๆ อยู่แล้ว
เพื่อให้ประเทศไทยมีศักยภาพที่จะสร้างเทคโนโลยีระบบรางที่เป็นของเราเอง
ไม่พึ่งพาแต่การนำเข้าแต่เทคโนโลยีจากต่างประเทศ

การคมนาคมรุ่นใหม่ยุคใหม่ที่หันมาใช้ระบบไฟฟ้าซึ่งใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นตัวขับเคลื่อนแทนเครื่องยนต์ระบบสันดาปแบบเดิมที่มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจก กลายเป็นเทรนด์ของระบบการขนส่งคมนาคม เช่นเดียวกับประเทศไทยที่เราเห็นรถยนต์ไฟฟ้ากันมากขึ้น ซึ่ง ‘รถไฟฟ้ารางเบา (Light Rail Transit; LRT)’ คือระบบการขนส่งอีกหนึ่งรูปแบบที่จะเข้ามาเป็นส่วนหนึ่งของการเดินทางโดยเฉพาะในเมือง เพื่อลดการใช้รถยนต์ส่วนตัว

“โครงการวิจัยและพัฒนาต้นแบบระบบรถไฟฟ้ารางเบาโดยใช้ชิ้นส่วนที่ผลิตภายในประเทศไทย : เพื่อต่อยอดไปสู่การผลิตในภาคอุตสาหกรรม” ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนการวิจัยโดยหน่วยบริหารและจัดการทุนด้านการเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของประเทศ (บพข.) กองทุนส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (กองทุนส่งเสริม ววน.) ซึ่งเป็นการจัดสร้างรถไฟต้นแบบครั้งแรกของประเทศไทยโดยสถาบันการศึกษา จึงเป็นโครงการที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาระบบรางของประเทศในยุคใหม่ และยังเป็นส่วนหนึ่งของการพัฒนาขอนแก่นให้กลายเป็น Smart City

ดร.ไพวรรณ เกิดตรวจ

ดร.ไพวรรณ เกิดตรวจ หัวหน้าสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า สาขาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน วิทยาเขตขอนแก่น หัวหน้าโครงการวิจัยฯ กล่าวว่า “ปัจจุบันระบบรถไฟฟ้าในประเทศไทย มี 2 กลุ่ม กลุ่มแรกคือรถไฟฟ้ารางหนัก (Heavy Rail) ซึ่งเป็นระบบขนส่งมวลชนในเมืองหลักที่มีความหนาแน่นของประชากรสูง และมีจำนวนเที่ยวการให้บริการค่อนข้างถี่ ที่เปิดให้บริการ เช่น รถไฟฟ้า BTS, MRT, Airport Rail Link และรถไฟฟ้าสายสีแดง (Red Line) รวมถึงโครงการรถไฟฟ้าที่กำลังมีการก่อสร้าง เช่น รถไฟความเร็วสูงเชื่อม 3 สนามบิน และโครงการรถรถไฟฟ้าความเร็วสูง ไทย-จีน สายกรุงเทพ – หนองคาย ซึ่งเป็นระบบขนส่งมวลชนระหว่างเมือง ซึ่งในการก่อสร้างรถไฟฟ้ารางหนัก (Heavy rail) จะมีค่าใช้จ่ายในการลงทุนสร้างโครงสร้างพื้นฐาน (Infrastructure) เพื่อรองรับระบบขนส่งที่สูงมาก ใช้เวลาในการก่อสร้างนาน และกลุ่มที่สองคือรถไฟฟ้ารางเบา (Light Rail) เช่น โครงการรถไฟฟ้ารางเบา จังหวัดขอนแก่น ภูเก็ต เชียงใหม่ นครราชสีมา ซึ่งเหมาะสำหรับการขนส่งมวลชนในเขตเมืองรองที่มีความหนาแน่นของประชากรไม่สูงมาก ‘รถไฟฟ้ารางเบา (LRT)’ จึงเป็นระบบขนส่งทางรางแบบใหม่ของประเทศไทย และจะมีวิ่งบริการที่แรกในจังหวัดขอนแก่น เช่นเดียวกับหลายประเทศในแถบยุโรปและญี่ปุ่นนำมาใช้ขนส่งหรือบริการผู้โดยสารที่อยู่ในเมือง เพื่อลดปัญหาการจราจรในเขตเมือง โดยรถไฟฟ้ารางเบาจะสามารถวิ่งร่วมอยู่บนพื้นผิวจราจรเดียวกับรถยนต์  ซึ่งตัวรางจะฝังไว้พื้นผิวจราจร ทำให้ค่าก่อสร้างในส่วนโครงสร้างพื้นฐานไม่ถึง 50% เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มรถไฟฟ้ารางหนัก (Heavy Rail) อย่างเช่น BTS และ MRT เป็นต้น”

โดยรถไฟฟ้ารางเบาขบวนต้นแบบที่ทางทีมวิจัยได้ออกแบบและประกอบขึ้นนั้นจะมีขนาด 2 ตู้โดยสารเชื่อมต่อกัน ความยาว 22 เมตร สูงจากพื้นถึงหลังคา 3.5 เมตร ขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้า สามารถทำความเร็วได้สูงสุด 80 กิโลเมตรต่อชั่วโมง และจุผู้โดยสารได้ประมาณ 80 คน ซึ่งส่วนประกอบทุกชิ้นอ้างอิงตามมาตรฐานต่างประเทศ แต่รถไฟฟ้ารางเบาจากโครงการวิจัยนี้จะมีจุดเด่นอยู่ที่ระบบมอเตอร์ลากจูง (Traction Motor) ที่สร้างมอเตอร์รุ่นใหม่ขึ้นมา ด้วยการใช้มอเตอร์ชนิดซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (Permanent Magnet Synchronous Traction Motor : PMSM Traction Motor) ซึ่งถือเป็นเทคโนโลยีที่ทันสมัยที่สุดในขณะนี้ และแตกต่างจากเทคโนโลยีที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน โดยข้อดีของมอเตอร์ไฟฟ้ารุ่นนี้นอกจากมีประสิทธิภาพสูง ทำงานเบาแล้ว ยังมีการคืนพลังงาน (Re-Generative Energy) ไปยังแหล่งจ่ายได้ดีเมื่อรถไฟมีการเบรก ส่งผลให้ทำให้ระบบเกิดการประหยัดพลังงาน รถไฟขบวนนั้น ๆ จึงมีค่าใช้จ่ายไฟถูกลง หรือกล่าวได้ว่าเสียงไม่ดัง ไม่มีมลพิษทางอากาศ และประหยัดพลังงาน นั่นเอง

ซึ่งขณะนี้ ชิ้นส่วนระบบรถไฟฟ้ารางเบา เช่น โบกี้ (Bogie), ตัวถัง (Car Body), มอเตอร์ลากจูง (Traction Motor), อินเวอร์เตอร์ขับเคลื่อน (Traction Inverter) หรือ แพนโตกราฟ (Pantograph) มีการผลิตและทดสอบคุณภาพไปเป็นที่เรียบร้อยแล้ว และจะมีการประกอบเป็นขบวนอย่างสมบูรณ์ภายในกลางปี 2565 เพื่อทำการวิ่งทดสอบ (Running Test) เพื่อทำการพัฒนาควบคู่ไปกับการก่อสร้างในส่วนโครงสร้างพื้นฐาน ในระยะถัดไป

ดร.ไพวรรณ กล่าวว่า “การที่บุคลากรของทางราชมงคลอีสานได้มีโอกาสไปอบรมเชิงปฏิบัติการ และฝังตัวอยู่กับหน่วยงานของประเทศที่มีเทคโนโลยีด้านรถไฟชั้นนำของโลก เช่น เยอรมนี ญี่ปุ่น และจีน ทำให้เห็นว่าวิศวกรคนไทยนั้นมีความรู้เยอะแต่ว่าไม่มีโอกาสได้ทำ เราจึงจำเป็นต้องบูรณาการความรู้ที่มหาลัยมี โดยเติม R&D เติมองค์ความรู้ที่เกี่ยวกับชิ้นส่วนของไฟฟ้ารางเบาเข้าไปในภาคเอกชนที่มีศักยภาพเรื่องการผลิตในอุตสาหกรรมนั้น ๆ อยู่แล้ว เพื่อให้ประเทศไทยมีศักยภาพที่จะสร้างเทคโนโลยีระบบรางไม่ว่าจะเป็น โบกี้ ตัวถัง มอเตอร์ลากจูงและระบบขับเคลื่อน แพนโตกราฟ รวมทั้งระบบจ่ายไฟฟ้าในขบวนรถ นั้นเป็นของเราเอง ไม่พึ่งพาแต่การนำเข้าเทคโนโลยีจากต่างประเทศ”

ระบบรถไฟฟ้ารางเบาที่ถูกพัฒนาขึ้นไม่ได้มีประโยชน์ต่อประชาชนที่เป็นผู้ใช้เพียงอย่างเดียว แต่ประโยชน์อีกประการหนึ่งคือ ภาคอุตสาหกรรมที่เป็น Supply Chain และอุตสาหกรรมต่อเนื่องอีกมากมายที่จะตามมาทั้ง อุตสาหกรรมการผลิตขบวนรถ ระบบไฟฟ้า ระบบอาณัติสัญญาณ ระบบการควบคุมสถานีรถไฟ หรือ อุปกรณ์จำหน่ายตั๋ว ซึ่งจะเป็นเครือข่ายอุตสาหกรรมระบบขนส่งทางรางต่อไป

“ถ้าเราซื้อรถจากต่างประเทศ (Finish Goods) เฉพาะตัวรถ 90 ล้านบาท (1 ขบวน= 2 ตู้) ถ้าผลิตในไทย จะมีราคาขายที่ประมาณ 70 ล้านบาท ส่วนหนึ่งคือราคาลดลง อีกส่วนที่เป็นประโยชน์มากที่สุดคือ Supply Chain ที่ทำให้เกิดการหมุนเวียนรายได้ในประเทศ ถ้าซื้อจากต่างประเทศ เราเอาเงินไปให้ได้รถมา แต่อุตสาหกรรมไม่เกิด ถ้าเป็นการผลิตในประเทศ ต้องมีการซื้ออะไหล่ภายในประเทศ เกิดการหมุนเวียนของเม็ดเงินในระบบ Supply Chain การผลิตรถไฟเกิดขึ้นในประเทศทันที ซึ่งนั่นเป็นเป้าหมายและจะเป็นผลลัพธ์สุดท้ายที่เกิดจากโครงการวิจัย” ดร.ไพวรรณ กล่าวทิ้งท้าย

ต้นแบบของรถไฟฟ้ารางเบาที่จะเกิดจากการวิจัยนี้ นอกจากจะเป็นจุดเริ่มต้นของส่วนหนึ่งของ ขอนแก่น Smart City แล้ว รถไฟขบวนนี้ยังจะเป็นบันไดที่สามารถพัฒนาต่อยอดสู่การผลิตเชิงพาณิชย์ของประเทศไทยในอนาคตได้อีกด้วย