| รายละเอียดวิทยานิพนธ์ | |
| ชื่อวิทยานิพนธ์ | การประเมินด้านเทคนิคและเศรษฐศาสตร์ของระบบสะสมพลังงานโดยแบตเตอรี่เพื่อการปรับลด ความต้องการกำลังไฟฟ้าสูงสุดในประเทศไทย Technical and Economic Evaluation of a Battery Energy Storage (BES) System in Thailand |
| ชื่อนิสิต | วินัย นาคนาม Winai Naknam |
| ชื่ออาจารย์ที่ปรึกษา | ดร วีระพล โมนยะกุล Dr Veerapol Monyakul |
| ชื่อสถาบัน | มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. บัณฑิตวิทยาลัย King Mongkuts University of Technology Thonburi. Bangkok (Thailand). Graduate School. |
| ระดับปริญญาและรายละเอียดสาขาวิชา | วิทยานิพนธ์มหาบัณฑิต. วิศวกรรมศาสตร์ (เทคโนโลยีพลังงาน) Master. Engineering (Energy Technology) |
| ปีที่จบการศึกษา | 2544 |
| บทคัดย่อ(ไทย) | วิทยานิพนธ์นี้ได้กล่าวถึงระบบสาธิตการปรับลดความต้องการกำลังไฟฟ้าสูงสุดของ การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทยที่อำเภอฝาง จังหวัดเชียงใหม่ ใช้เทคโนโลยีการสะสม พลังงานไฟฟ้าไว้ในแบตเตอรี่ (BES) ในช่วงที่มีความต้องการกำลังไฟฟ้าต่ำ ตั้งแต่เวลา 22:00 น. ถึงเวลา 09:00 น. ของวันรุ่งขึ้น แล้วจ่ายพลังงานไฟฟ้าออกจากแบตเตอรี่เข้า ระบบจำหน่ายของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) ในช่วงเวลาที่มีความต้องการกำลังไฟฟ้า สูงสุดเป็นเวลา 4 ชั่วโมง ตั้งแต่เวลา 17:00 น. ถึงเวลา 21:00 น. ทุกวัน เริ่มใช้งานมาตั้งแต่ เดือนมกราคม พ.ศ.2540 ระบบ BES นี้มีขนาด 200 กิโลวัตต์ ใช้แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดความจุ 2600 แอมแปร์-ชั่วโมง ที่อัตราการจ่ายกระแส 10 ชั่วโมง ในช่วงแรกของการทดสอบระบบ BES จะเป็นการทดสอบคุณภาพของแบตเตอรี่ โดยการคายประจุในอัตรา 10 เปอร์เซ็นต์ของ ความจุเป็นเวลา 10 ชั่วโมง ผลการทดสอบแบตเตอรี่ดังกล่าวมีคุณภาพผ่านเกณฑ์มาตรฐาน ผลจากการประเมินฯ ปรากฏว่าระบบ BES นี้ช่วยลดความต้องการกำลังไฟฟ้าสูงสุดของ อำเภอฝางได้ 2.2 เปอร์เซ็นต์โดยเฉลี่ยและประสิทธิภาพของระบบ BES ลดลงจาก 74 เปอร์เซ็นต์ในปี พ.ศ.2540 เหลือ 63 เปอร์เซ็นต์ในปี พ.ศ.2544 สาเหตุที่ระบบ BES มี ประสิทธิภาพลดลงเนื่องจากการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ ขณะที่เครื่องแปลงกระแสมี ประสิทธิภาพค่อนข้างคงที่อยู่ที่ 92.5 เปอร์เซ็นต์ในเดือนมิถุนายน พ.ศ.2544 ได้มีการ ทดสอบสภาวะการประจุของแบตเตอรี่ ซึ่งผลออกมาว่าแบตเตอรี่ได้รับการประจุไม่พอคือ หลังประจุกระแสเสร็จแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดมีค่าต่ำกว่า 2.23 โวลท์ต่อเซลล์และค่าความ ถ่วงจำเพาะของน้ำยาอีเลคโตรไลท์มีค่าต่ำกว่า 1.24 การประเมินทางเศรษฐศาสตร์ ระบบ BES มีรายจ่ายสูงกว่ารายรับในแต่ละปีแม้ว่าจะคิดอัตราการใช้ไฟฟ้าตามช่วงเวลา (TIME OF USE) ตามปกติ อัตราดอกเบี้ยมีผลกระทบมากต่ออัตราค่าไฟฟ้าและค่าใช้จ่ายต่อปีใน กรณีที่มีชั่วโมงการจ่ายพลังงานของระบบ BES เท่ากัน แต่ถ้าได้เงินอุดหนุนบางส่วนและคิด อัตราการใช้ไฟฟ้าตามช่วงเวลาที่เหมาะสม ระบบ BES จะให้ความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ ได้ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบ BES จะยืดอายุใช้งานแบตเตอรี่ แผนการประจุ แบตเตอรี่แบบเป็นขั้นตอน (STEP CHARGING) ได้ถูกดัดแปลงให้สอดคล้องกับสภาพการ เสื่อมของแบตเตอรี่ นอกจากนี้วิทยานิพนธ์ยังได้เสนอทางเลือกเพื่อใช้แบตเตอรี่แบบด่าง (ALKALINE) และแบตเตอรี่ชนิดวานาเดี่ยม (VANADIUM) ด้วย แบตเตอรี่แบบด่างแม้ว่า จะมีการลงทุนที่สูงแต่น่าจะได้ความคุ้มค่าดีกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรด เนื่องจากมีคุณสมบัติ สอดคล้องในการใช้งานเป็นประจำทุกวัน ส่วนแบตเตอรี่ชนิดวานาเดี่ยม ได้มีการทดลองใช้ งานเพื่อการปรับลดกำลังไฟฟ้าสูงสุดโดยเฉพาะในต่างประเทศ โดยเหตุผลที่อ้างว่า มีจำนวน รอบการทำงานสูง (Cycle) ไม่มีผลตกค้างค่าความจุ (Memory effect) ประสิทธิภาพสูงและ มีแนวโน้มราคาลดต่ำกว่าแบตเตอรี่กรดและด่าง |
| บทคัดย่อ(English) | This thesis describes a 200 kW Battery Energy Storage (BES) System owned and operated by The Electricity Generating Authority of Thailand (EGAT) at Fang district Chiengmai Province since 1997. This system derives electricity from the near by Geothermal Power Plant to store in a 2600 ampere - hour 600 volt Lead - Acid battery bank during off peak (10 PM. to 9 AM.) and despatchs the stored energy via a 200 kW inverter back to grid to help shaving peak demand from 5 PM. to 9 PM. During the first phase of operation battery was discharged at 10% capacity continuously for 10 hour and was found to perform according to the battery specification. The evaluation result of this system reveals that BES can help shaving peak demand of the district by about 2.2%. The system efficiency was reduced from 74% in 1997 to 63% in 2001 due to inappropriate operation and maintenance of the battery while the inverter can still maintain its 92.5% efficiency. Following the June 2001s experiment, it was found that the battery was undercharged because the charging voltage drops to 2.23 volt / cell and the specific gravity of the acid solution drops to 1.24 which is not appropriate. From the economic evaluation of the BES system, its benefit is less than its cost even if the Time Of Use (TOU) rate is applied. It is observed that the cost is quite sensitive to its loan interest rate. Should a 50% subsidy is made available it would become economically feasible if the interest rate does not exceed 5.5%, provided that a proper charging scheme (Step Charging) is applied. Since the present Daily Depth of Discharged (DDOD) always exceeds the manufacturers specification, which resulted in a shorter usable life of battery, it would be interesting to consider other types of battery such as Nickel-Cadmium or Vanadium, which is claimed to be suitable for a high cyclic application such as a BES. |
| ภาษาที่ใช้เขียนวิทยานิพนธ์ | |
| จำนวนหน้าของวิทยานิพนธ์ | |
| ISBN | |
| สถานที่จัดเก็บวิทยานิพนธ์ | |
| คำสำคัญ | BATTERY ENERGY STORAGE (BES) SYSTEM, LOAD LEVELING, BI - DIRECTIONAL INVERTER, LEAD-ACID BATTERY, ECONOMIC EVALUATION OF BATTERY ENERGY STORAGE (BES) SYSTEM, ระบบสะสมพลังงานโดยแบตเตอรี่, การปรับลดความต้องการกำลังไฟฟ้าสูงสุด, เครื่อง แปลงกระแสไฟฟ้าชนิด 2 ทิศทาง, แบตเตอรี่ตะกั่วกรด, การประเมินทางเศรษฐศาสตร์ ระบบสะสมพลังงานโดยแบตเตอรี่ |
| วิทยานิพนธ์ที่เกี่ยวข้อง | |
