การศึกษาต้นทุนในการใช้ไฟฟ้า...

การศกษาตนทนในการใชไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตย

ในบานทอยอาศย

พชยดา จรวรรษวงศ

วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาการจดการทางวศวกรรม คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยธรกจบณฑตย

พ.ศ. 2556

DPU

A Study of Using Electricity Cost from Solar System for Household Appliances

Pichayada Jiravusvong

A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Engineering

Department of Engineering Management Faculty of Engineering, Dhurakij Pundit University

2013

DPU

ช

กตตกรรมประกาศ

วทยานพนธฉบบน จะส าเรจลลวงมได หากมไดรบความกรณาของ ผศ.ดร.ศภรชชย วรรตน อาจารยทปรกษาวทยานพนธ ทไดสละเวลาอนมคายง ในการอนเคราะหใหค าปรกษา และขอชแนะเกยวกบการวจย ตลอดจนแกไขตรวจทานขอบกพรองตางๆ ใหวทยานพนธส าเรจเสรจสมบรณ ทส าคญยงใหก าลงใจในการศกษาวจยครงนตลอดมา ขาพเจาจงขอขอบพระคณมา ณ โอกาสน

ขอขอบพระคณ คณพอ คณแม ญาต พนอง เพอนๆ และพ เพอน นองทกคนทท างาน และทขาดมไดคอ เพอน และพทกคนทเรยนปรญญาโท การจดการวศวกรรมมาดวยกน ส าหรบค าปรกษา และก าลงใจดๆ ทคอยมอบใหตลอดมา มเชนนนการศกษาวจยครงนกอาจจะส าเรจมได และขอขอบพระคณคณาจารยทกทาน รวมถงผทใหความอนเคราะหขอมลในการวจยครงนดวย

ประโยชนอนใดทจะกอเกดจากวทยานพนธฉบบน ขอมอบแดคณพอ คณแม คณาจารย และผมพระคณทกทาน

พชยดา จรวรรษวงศ

DPU

ซ

สารบญ

หนา บทคดยอภาษาไทย........................................................................................................................... ฆ บทคดยอภาษาองกฤษ....................................................................................................................... จ กตตกรรมประกาศ............................................................................................................................ ช สารบญตาราง................................................................................................................................... ญ สารบญรป........................................................................................................................................ ฏ ประมวลศพทและค ายอ.................................................................................................................... ฑ บทท 1. บทน า....................................................................................................................................1 1.1 ทมาของงานวจย............................................................................................................ 1 1.2 วตถประสงคของงานวจย.............................................................................................. 3 1.3 ขอบเขตการศกษา.......................................................................................................... 3 1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ........................................................................................... 4 2. ทฤษฎและงานวจยทเกยวของ.............................................................................................. 5 2.1 พลงงานหมนเวยน......................................................................................................... 5 2.2 พลงงานแสงอาทตย...................................................................................................... 6 2.3 อตราคาไฟฟาและวธการค านวณคาไฟ....................................................................... 33 2.4 การประเมนโครงการลงทน........................................................................................ 34 2.5 การวเคราะหความออนไหวของโครงการ (Sensitivity analysis)................................ 38 2.6 งานวจยทเกยวของ...................................................................................................... 39 3. ระเบยบวธวจย.................................................................................................................... 41 3.1 รายละเอยดของบาน และแบบบาน.............................................................................41 3.2 การประมาณคาความตองการใชพลงงานไฟฟา...........................................................43 3.3 การค านวณขนาดของเซลลแสงอาทตย....................................................................... 44 3.4 การวเคราะหดานการเงน.............................................................................................46

DPU

ฌ

สารบญ (ตอ)

บทท หนา 4. ผลการศกษา....................................................................................................................... 47 4.1 การค านวณตนทนในการตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย......................... 47 4.2 ผลประโยชนทไดจากระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย.......................................62 4.3 การวเคราะหผลตอบแทนทางการเงน......................................................................... 65 4.4 ผล การวเคราะหความออนไหวของโครงการ (sensitivity analysis).......................... 68 5. บทสรปและขอเสนอแนะ................................................................................................... 74 5.1 บทสรปของการศกษา................................................................................................. 74 5.2 วเคราะหปญหาของโครงการ......................................................................................75 5.3 ขอเสนอแนะ............................................................................................................... 76 บรรณานกรม................................................................................................................................... 77 ภาคผนวก........................................................................................................................................ 81 ประวตผเขยน.................................................................................................................................121

DPU

ญ

สารบญตาราง

ตารางท หนา 2.1 กระบวนการทางอณหพลศาสตรทเปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงาน

รปแบบตางๆ.................................................................................................................... 11 2.2 ขอมลทางดานเทคนคและเศรษฐศาสตรของระบบ CPV................................................. 32 2.3 อตราคาไฟฟาทใชพลงงานไฟฟาไมเกน 150 หนวยตอเดอน.......................................... 33 2.4 อตราคาไฟฟาทใชพลงงานไฟฟาเกน 150 หนวยตอเดอน................................................ 34 2.5 อตราตามชวงเวลาของการใช (Time of Use Rate : TOU)................................................ 34 3.1 รายการการใชพลงงานไฟฟาภายในหนงวนของบานพลงงานแสงอาทตย.......................43 4.1 รายละเอยดของอปกรณในระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย กรณตดตงแผงเซลล

แสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคา.................................................................... 53 4.2 ตนทนในการตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย กรณตดตง แผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคา ทางเลอกท 1................................53

4.3 ตนทนในการตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย กรณตดตง แผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคา ทางเลอกท 2.................................54 4.4 ตนทนในการตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย กรณตดตง แผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคา ทางเลอกท 3.................................54 4.5 ตนทนในการตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย กรณตดตง แผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคา ทางเลอกท 4.................................55 4.6 รายละเอยดของอปกรณในระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย กรณตดตงแผงเซลล

แสงอาทตยบนหลงคา ใหพอดกบความตองการใชพลงงานภายในบาน.......................... 60 4.7 ตนทนในการตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย กรณตดตง แผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคา ใหพอดกบความตองการใชพลงงานภายในบาน ทางเลอกท 1..................................................................................................................... 60 4.8 ตนทนในการตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย กรณตดตง แผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคา ใหพอดกบความตองการใชพลงงานภายในบาน ทางเลอกท 2..................................................................................................................... 61

DPU

ฎ

สารบญตาราง (ตอ)

ตารางท หนา 4.9 ตนทนในการตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย กรณตดตง แผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคา ใหพอดกบความตองการใชพลงงานภายในบาน ทางเลอกท 3..................................................................................................................... 61 4.10 ตนทนในการตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย กรณตดตง แผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคา ใหพอดกบความตองการใชพลงงานภายในบาน

ทางเลอกท 4...................................................................................................................62 4.11 ผลตอบแทนทางการเงน กรณตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย แบบเตมพนทหลงคา......................................................................................................66 4.12 ผลตอบแทนทางการเงน กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาใหพอดกบความ

ตองการใชพลงงานภายในบาน...................................................................................... 67 4.13 ผลการวเคราะหความออนไหวของโครงการ กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตย บนหลงคาแบบเตมพนทหลงคา..................................................................................... 68 4.14 ผลการวเคราะหความออนไหวของโครงการ กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตย บนหลงคาใหพอดกบความตองการใชพลงงานภายในบาน........................................... 69 4.15 ผลตอบแทนทางการเงน กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคา แบบเตมพนทหลงคา แตจะขายไฟฟาสวนทเหลอจากความตองการใชไฟฟา ใหการไฟฟา โดยไมไดรบสวนเพม............................................................................... 73 4.16 ผลตอบแทนทางการเงน กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคา แบบเตมพนทหลงคา แตจะขายไฟฟาสวนทเหลอจากความตองการใชไฟฟา ใหการไฟฟา โดยไดรบสวนเพม.................................................................................... 73

DPU

ฏ

สารบญรป

รปท หนา 1.1 ปรมาณการใชไฟฟาป 2553................................................................................................1 1.2 สดสวนของประเภทพลงงานทใชผลตไฟฟาของการไฟฟาฝายผลต.................................. 2 1.3 สดสวนการผลตพลงงานไฟฟาแยกตามประเภทเชอเพลงตามแผนก าลงผลตไฟฟา...........2 2.1 แผนผงแสดงแหลงก าเนดพลงงานหมนเวยนประเภทตาง ๆ.............................................. 6 2.2 การกระจายสเปกตรมของรงสอาทตยเหนอบรรยากาศ...................................................... 9 2.3 การจ าแนกการประยกตใชพลงงานแสงอาทตยในรปของไฟฟา................................ ......12 2.4 การประยกตใชเซลลแสงอาทตยแบบเชอมตอเขาสายสง..................................................13 2.5 โรงไฟฟาเซลลแสงอาทตยผาบอง 500 kW จงหวดแมฮองสอน...................................... 14 2.6 ระบบเซลลแสงอาทตยแบบเชอมตอเขาสายสงทตดตงบนหลงคา....................................14 2.7 ระบบเซลลแสงอาทตยแบบเชอมตอเขาสายสงทตดตงรวมกบอาคาร.............................. 15 2.8 ระบบเซลลแสงอาทตยแบบอสระทใชภาระทางไฟฟาเปนไฟฟากระแสตรง................... 16 2.9 ระบบเซลลแสงอาทตยแบบอสระใชภาระทางไฟฟาเปนแบบไฟฟากระแสลบ...............17 2.10 ระบบผลตไฟฟาแบบผสมผสานแบบอนกรม.................................................................18 2.11 ระบบผลตไฟฟาแบบผสมผสานแบบสลบ.....................................................................19 2.12 ระบบผลตไฟฟาแบบผสมผสานแบบขนาน................................................................... 20 2.13 ลกษณะทวไปและการท างานของเซลลแสงอาทตย .......................................................21

2.14 กราฟคณสมบตกระแส – แรงดนไฟฟาของเซลลแสงอาทตย.........................................22 2.15 I-V Curve กรณคาความเขมรงสดวงอาทตยคงท และอณหภมเซลลเปลยนแปลง.......... 24 2.16 I-V Curve กรณอณหภมเซลลคงท และคาความเขมรงสดวงอาทตยเปลยนแปลง..........24 2.17 เซลลแสงอาทตยทท ามาจากซลคอน...............................................................................25 2.18 เซลลแสงอาทตยทท ามาจากสารประกอบ...................................................................... 26 2.19 ประเภทของเซลลแสงอาทตย......................................................................................... 26 2.20 การรวมแสงของ CPV.................................................................................................... 27 2.21 Fresnel lens refractors.................................................................................................... 28 2.22 ตวอยางการตดตง CPV แบบ Fresnellens refractors.......................................................28 2.23 CPV แบบ Parabolic Refractor.......................................................................................29 2.24 ตวอยาง CPV แบบ Parabolic Refractor......................................................................... 29

DPU

ฐ

สารบญรป (ตอ)

รปท หนา 2.25 ประสทธภาพของ PV ทพฒนาขนในแตละป..................................................................30 2.26 สารทน ามาท าเปนเซลลแสงอาทตย ................................................................................30 2.27 เซลลแสงอาทตยแบบ Multifunction Solar cells ............................................................31 3.1 แบบจ าลองบานเดยว แสดงภาพดานหนา ดานบน และมมบนขาง 45 องศา..................... 41 3.2 รปจ าลองหลงคาและรปหลงคาดานทจะตดแผงเซลลแสงอาทตย ....................................42 4.1 วงจรของทางเลอกท 1 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 7.80 kW....................49 4.2 วงจรของทางเลอกท 2 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 7.80 kW.................... 50 4.3 วงจรของทางเลอกท 3 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 7.28 kW.................... 51 4.4 วงจรของทางเลอกท 4 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 8.64 kW.................... 52 4.5 ทางเลอกท 1 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 4.68 kW..................................56 4.6 วงจรของทางเลอกท 2 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 4.45 kW...................57 4.7 วงจรของทางเลอกท 3 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 4.68 kW...................58 4.8 วงจรของทางเลอกท 4 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 4.80 kW................... 59

4.9 กระแสเงนสดรายป ทางเลอก 1 กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคา...............................................................................................................................66

4.10 กระแสเงนสดรายป ทางเลอก 1 กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาใหพอดกบความตองการใชพลงงานภายในบาน.............................................................................. 66

4.11 แผนผงพาเรโตแสดงมลคาการลงทน..............................................................................71 5.1 แผนผงพาเรโตแสดงมลคาการลงทน.............................................................................. 75

DPU

ฑ

ประมวลศพทและค ายอ

P ก าลงไฟฟา W I กระแสไฟฟา A V แรงดนไฟฟา V Pac ก าลงไฟฟาดานกระแสสลบ kWac Pdc ก าลงไฟฟาตดตง kWp Unit พลงงานไฟฟาทผลตได kWh NPV มลคาปจจบนสทธ บาท IRR อตราผลตอบแทนภายในโครงการ % PB ระยะเวลาคนทน ป BCR อตราผลตอบแทนตอตนทน - PEA การไฟฟาสวนภมภาค - MEA การไฟฟานครหลวง - EGAT การไฟฟาฝายผลต -

DPU

ฆ

หวขอวทยานพนธ การศกษาตนทนในการใชไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตย ในบานทอยอาศย ชอผเขยน พชยดา จรวรรษวงศ อาจารยทปรกษา ผชวยศาสตราจารย.ดร.ศภรชชย วรรตน สาขาวชา จดการทางวศวกรรม ปการศกษา 2555

บทคดยอ ในการศกษาวจยครงนมวตถประสงคเพอวเคราะหตนทนการน าระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยมาประยกตใชในบานทอยอาศย ทงนเพอประหยดพลงงานและเพอเปนอกทางเลอกหนงของผอยอาศย โดยการศกษาวจยความเปนไปไดของโครงการในครงนมระยะเวลาของโครงการ 25 ป ตามอายของแผงเซลลแสงอาทตย

จากการศกษาทางสถตในประเทศไทยพบวา ขนาดครวเรอนโดยมากคอ 4 คน จงใชบานขนาดมาตรฐานของบานเดยวทวไปนเปนกรณศกษา คอ บานเดยวโดยมพนทใชสอย 125 ตารางเมตร ทงนการศกษาถกแบงเปน 2 กรณ คอกรณการตดตงแผงเซลลแสงอาทตยแบบเตมพนทหลงคา กบกรณการตดตงแผงเซลลแสงอาทตยแบบพอดความตองการใชภายในบาน ซงแตละกรณกจะมแนวทางในการเลอกตดตงอปกรณแบบตางๆ ตางกน 4 ทางเลอก เชนการเลอกแผงเซลลขนาดตางกนคอ 130W และ 240W การเลอกเครองควบคมการประจไฟฟาขนาดพกด 24V/20A, 24V/40A, 24V/60A และ 48V/40A การเลอกขนาดของแบตเตอร และการเลอกอนเวอเตอร ซงแตละทางเลอกมตนทนในการตดตงตางกน และรายไดของโครงการคอ คาไฟฟาทผลตไดจากระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย

จากผลการวเคราะหผลตอบแทนทางการเงน ภายใตเงอนไข อายโครงการ 25 ป อตราดอกเบย 5% และคาไฟเพมขนปละ 3% พบวาทางเลอกท 4 ของทงกรณ มคาตดลบนอยทสด คอ NPV เปน-553,470 บาท IRR เปน -1.96 % และ BCR เปน 0.83 และ NPV เปน-356,027 บาท IRR เปน -3.05 % และ BCR เปน 0.75 ตามล าดบ ผลสรปทไดคอโครงการไมคมคาในการลงทน เนองจากมคาใชจายสงในการเปลยนแบตเตอรทกๆ 5 ป โดยตนทนดานแบตเตอรเปนรอยละ 44 ของคาใชจายทงหมด แตถาหากตนทนและรายไดของโครงการมการเปลยนแปลง ดงแนวทางทไดท าการวเคราะหความออนไหวของโครงการ โครงการจะนาลงทนในแนวทางท 3 คอ มการสนบสนนในคาอปกรณในการตดตง 50% และคาไฟฟาเพมขนเปนปละ 10% พบวาทกทางเลอก

DPU

ง

ของทงกรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยเตมพนทหลงคา และกรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยแบบพอดความตองการ มมลคาปจจบนสทธเปนบวก และอตราผลตอบแทนของโครงการเปนบวก โดยมคามากกวาอตราดอกเบย สวน BCR กมคามากกวา 1 ของทางเลอกท 4 จะเปน NPV เปน 816,173

บาท IRR เปน 13.36 % และ BCR เปน 4.35 และ NPV เปน 390,700 บาท IRR เปน 12.16 % และ BCR เปน 3.86 ตามล าดบ DPU

จ

Thesis Title A Study of Using Electricity Cost from Solar System for Household Appliances

Author Pichayada Jiravusvong Thesis Advisor Asst.Prof Dr.Suparatchai Vorarat (Ph.D) Department Engineering Management Academic Year 2012

ABSTRACT

The purpose of this research is to analyze cost of solar power system for interior

household appliances. This is for studying the energy saving and possibility of installation as others alternative for homeowners which the project studied time frame is 25 years onward.

Referring to Thailand statistics found that the maximum family size of Thai family is at four persons, which the study considers to bring the single house using as a case study. This research has studied the saving energy house module with utilized area at 125 square meters. The study is divided into two cases; case of the fully covered roof with solar cell, and the moderate covered roof with solar cell for supplying the household appliance. Of each case has been consisted of four optional installations; the differentiated solar size between 130W and 240W, the electrical controller at 24V/20A, 24V/40A, 24V/60A, and 48V/40A, the differentiated size of battery, and the inverter differentiation which those costs of installation are quite vary. Pertain to the beneficial project is the producing electricity from the solar power system only.

The financial returning after analyzed against the project period throughout 25 years shows that the interest is at 5 percents while the electricity charge is increasing approximately 3 percents per annum. Regarding to the fourth option of these two mentioned cases found at least negative value of NPV at -553,470 baht, IRR value at -1.96 percent, BCR at 0.83, NPV at -356,027 baht, IRR value at -3.05 percent, and BCR at 0.75 respectively. Therefore, the result of this study shows the negative investment to produce the electricity solar power because of high expenditure in part of battery changing cost at 44 percents of the overall expenses which the battery must to be changed in every five year. But if there should be any fluctuation on project cost and benefit referring to the analyzed sensitivities of the research, the most recommended

DPU

ฉ

alternative would be invested in the third option; to get any support on installed equipment cost at 50 percents, and the electricity cost increasing should be increasing at 10 percent per year. For both cases of the fully covered roof with solar cell and the moderate covered roof with solar cell for supplying the household appliance present the NPV and IRR value with the positive more than the interest rate as following; BCR value is higher than one of the fourth option, NPV value is at 816,173 baht, IRR value is at 13.36 percent, BCR value is at 4.35, NPV value is at 390,700 baht, IRR value is at 12.16 percent, and BCR value is at 3.86 by ranking. DPU

1

บทท 1 บทน ำ

1.1 ทมำของงำนวจย พลงงานไฟฟา เปนปจจยส าคญของมนษยในปจจบน ไมวาจะเพอด าเนนชวตประจ าวนหรอเพอพฒนาคณภาพชวตของมนษยเรา อกทงยงส าคญตอการพฒนาเศรษฐกจของประเทศ และเนองจากประเทศไทยเปนประเทศก าลงพฒนา และประชากรมแนวโนมของรายไดทสงขน จงมความตองการพลงงานเพมมากขนอยางตอเนอง เปนผลใหการไฟฟาฝายผลตตองสรางโรงไฟฟาเพอผลตไฟฟาใหมากพอความตองการพลงงานไฟฟาทเพมขน ดงรปท 1.1 ทตารางดานลางกราฟวงกลมแสดงถงอตราการเปลยนแปลงของปรมาณการใชไฟฟาในป 2553 ซงแบงออกเปน 4 ชวง คอ Q1, Q2, Q3 และ Q4 เปรยบเทยบกบปทผานมามอตราการเปลยนแปลงทเพมขน 16.2 %, 12.0 %, 7.2 % และ 3.7 % ตามล าดบ โดยเพมขนเฉลย 9.6 %

MEA

30%

PEA

68%

EGAT2%

Q1 Q2 Q3 Q4*

- 35,878 38,348 37,941 35,557 147,724

% 16.2 12.0 7.2 3.7

*

รปท 1.1 ปรมาณการใชไฟฟาป 2553 ทมำ: www.eppo.go.th (22 มนาคม 2555)

DPU

2

ซงในปจจบน การผลตไฟฟาทใชในประเทศไทยโดยการไฟฟาฝายผลตนน ใชพลงงานจากเชอเพลงฟอสซลเปนหลก ทงถานหน กาซธรรมชาต และน ามน ดงรปท 1.2 และมการวางแผนก าลงการผลตไวดงรปท 1.3

รปท 1.2 สดสวนของประเภทพลงงานทใชผลตไฟฟาของการไฟฟาฝายผลต ทมำ: http://www.dede.go.th/dede/index.php?option=com_content&view=article&id=1841%3A 2010-09-22-07-02-07&catid=128&lang=th (5 กรกฎาคม 2555)

รปท 1.3 สดสวนการผลตพลงงานไฟฟาแยกตามประเภทเชอเพลงตามแผนก าลงผลตไฟฟา ทมำ: www.eppo.go.th (22 มนาคม 2555)

DPU

3

ในรปท 1.2 จะเหนวา การผลตไฟฟาของการไฟฟาฝายผลตใชกาซธรรมชาตมากทสด

ในการผลตไฟฟาคดเปน 43.4 % รองลงมาคอ เชอเพลงน ามน 21.9 % ถานหนลกไนต 20.6 % พลงน า 8.2 % ดเซล 3.2 % และอนๆ 2.7 % โดยการไฟฟาฝายผลตกมการวางแผนการผลตไฟฟา โดยก าหนดวา แตละปจะตองใชสดสวนของประเภทเชอเพลงตางๆ จากกราฟในรปท 1.3 สรปไดวา การไฟฟาฝายผลตมแผนทจะสรางโรงไฟฟานวเคลยรใหแลวเสรจในป พ.ศ. 2563 และขยายก าลงการผลตขนเรอยๆ โดยจะลดการน ากาซธรรมชาตมาเปนเชอเพลงในการผลตไฟฟา ซงเชอเพลงประเภทนมจ ากด และราคาเชอเพลงประเภทนมแนวโนมปรบเพมสงขน จากการทราคาเชอเพลงตางๆเพมขน ท าใหคาไฟตองปรบเพมดวย และถาเลวรายทสดอาจจะไมเพยงพอตอความตองการใชพลงงานทเพมสงขนอยางตอเนอง นนคอเชอเพลงถกใชจนหมดไป จงถงเวลาทตองหนมาใชพลงงานทดแทนใหมากขน นอกจากนแลว โลกของเราก าลงเผชญกบปญหาใหญ นนคอสภาวะโลกรอน ซงเกดจากการปลดปลอยกาซเรอนกระจกสบรรยากาศของโลก ทสบเนองมาจากการใชพลงงานฟอสซล หนทางหนงทจะชวยชะลอสภาวะโลกรอนไดคอ การผลตไฟฟาจากแหลงพลงงานหมนเวยน ไมวาจะเปนจากพลงงานแสงอาทตย พลงงานลม พลงงานน า และอนๆ ลวนแลวแตไมกอใหเกดมลภาวะ ชวยลด CO2 ทปลอยออกสชนบรรยากาศของโลก 1.2 วตถประสงคของงำนวจย เพอศกษาตนทนในการน าพลงงานแสงอาทตยมาใชผลตไฟฟาใชในบานทอยอาศย 1.3 ขอบเขตของงำนวจย

1. งานวจยนเปนการศกษาตนทนในการน าระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยมาใชในประเภทบานทอยอาศยเทานน

2. งานวจยนจะแบงการวเคราะหทางดานการเงนออกเปน 2 กรณคอ กรณทตดตงแผงเซลลแสงอาทตยแบบเตมพนทหลงคา และกรณทตดตงแผงเซลลแสงอาทตยแบบพอดความตองการใชภายในบาน

3. ใชบานขนาดมาตรฐานของบานเดยวทวไปเปนกรณศกษา โดยเปนบานเดยว 2 ชน 4 หองนอน 2 หองน า 1 หองครว 1 หองรบแขก และมพนทใชสอย 125 ตารางเมตร

DPU

4

1.4 ประโยชนทคำดวำจะไดรบ 1. แผนการตดต งระบบผลตไฟฟาเซลลแสงอาทตย เทคโนโลยของเซลลแสงอาทตย แบตเตอรร อนเวอรเตอรทเหมาะสม ทงในดานการผลตพลงงานไฟฟาไดตามความตองการ และดานการเงน 2. เมอมแนวทางในการตดตงระบบผลตไฟฟาเซลลแสงอาทตยทเปนไปได และคมคาตอการลงทน จะมการหนมาใชพลงงานแสงอาทตย หรออาจจะเปนพลงงานทดแทนชนดอน ภายในบานอยอาศยกนมากขน DPU

5

บทท2 ทฤษฎและงานวจยทเกยวของ

2.1 พลงงานหมนเวยน

พลงงานหมนเวยน (renewable energy) (วรนช แจงสวาง,2553) หมายถง พลงงานทใชแลวไมหมดไป สามารถหมนเวยนน ากลบมาใชใหมได พลงงานหมนเวยนเปนแหลงพลงงานส าคญทจะน ามาใชทดแทนพลงงานจากเชอเพลงฟอสซลสวนหนง เนองจากอตราการใชพลงงานจากเชอเพลงฟอสซลโดยเฉพาะน ามน กาซธรรมชาต และถานหน อยในอตราทสงมากและเพมมากขนในแตละป เนองจากมมลเหตหลายประการสรปไดดงน

1) ประชากรบนโลกมจ านวนเพมมากขน 2) การเจรญเตบโตทางเศรษฐกจของประเทศก าลงพฒนาสงขน ซงมผลท าใหอตราการ บรโภคพลงงานตอคนมคาสงขน

3) ประชากรมการเปลยนแปลงวถการด ารงชวตหนมาใชอปกรณหรอเครองใช ทตองใชพลงงานเพมขน

แหลงพลงงานหมนเวยนโดยสวนใหญมก าเนดมาจากพลงงานแสงอาทตยซงอาจจะเปนการน าพลงงานแสงอาทตยมาใชโดยตรง เชน พลงงานความรอน พลงงานไฟฟา หรอน าพลงงานแสงอาทตยมาใชทางออม เชน พลงงานลม พลงงานคลน พลงงานน า และพลงงานจากชวมวล ส าหลบพลงงานน าขน-น าลงเปนพลงงานทเกดจากแรงดงดดของดวงจนทรและดวงอาทตย และพลงงานความรอนใตพภพก าเนดมาจากพลงงานความรอนทสะสมใตผวโลก พลงงานรปแบบตางๆในโลกน มแหลงก าเนดมาจากแหลงตางๆ 5 แหลง ไดแก ดวงอาทตย ผลจากการเคลอนทและแรงดงดดระหวางดวงอาทตย ดวงจนทร และโลก พลงงานความรอนใตพภพ ซงเกดจากปฏกรยาเคมทเกดจากแหลงแรธาตตางๆ ซงสรปไดวาพลงงานหมนเวยนมแหลงพลงงานตนก าเนดมาจาก 3 แหลงคอ ดวงอาทตย พลงงานความรอนใตพภพ และการเคลอนทของดวงดาว แสดงไดดงรปท 2.1

DPU

6

รปท 2.1 แผนผงแสดงแหลงก าเนดพลงงานหมนเวยนประเภทตางๆ (หนวยทใชเปนเทอราวตต (1012 W)) ทมา: Twidell and Weir (1985, p.5) ในปจจบนมการใชพลงงานหมนเวยนกนอยางแพรหลายมากขน เพอแทนพลงงานจากเชอเพลงฟอสซลซงมปรมาณจ ากด และเพอลดผลกระทบตอสงแวดลอมจากการใชเชอเพลงฟอสซล โดยสวนใหญการใชพลงงานหมนเวยนมผลกระทบตอสงแวดลอมไมมากนก จะไมมการปลอยกาซหรอของเหลวทมอนตรายในระหวางกระบวนการผลต 2.2 พลงงานแสงอาทตย (วรนช แจงสวาง,2553) พลงงานแสงอาทตยเปนแหลงก าเนดพลงงานของพลงงานรปแบบตางๆ บนโลก เชนพลงงานลม พลงงานชวมวล พลงงานน า พลงงานคลน และพลงงานเชอเพลงฟอสซล พลงงานแสงอาทตยเกดจากปฏกรยาเทอรโมนวเคลยรทเกดขนบนดวงอาทตย พลงงานทแผออกมาจากดวงอาทตยจะอยในรปของคลนแมเหลกไฟฟาพลงงานแสงอาทตยทตกกระทบบนผวโลกมคามหาศาล จากคาคงทสรยะ (solar constant) ประมาณวาบนพนท 1 ตารางเมตร ไดรบความเขมรงสอาทตย

สะทอน 50,000

กระบวนการสงเคราะหแสง

ความรอนสมผส

พลงงานศกย

พลงงานจลน

ความรอน

น าขน – น าลง

พลงงานแสงอาทตยและพลงงานความรอนจากมหาสมทร

พลงงานน า

พลงงานลมและคลน

พลงงานชวมวล

พลงงานความรอนจากใตพภพ

พลงงานน าขน – น าลง

รงสอนฟราเรด

3 การเคลอนทของดวงดาว

ความรอนใตพภพ

ดวงอาทตย ดดโดย

บรรยากาศของโลก

120,000

80,000

300

40,000

30

30 DPU

7

เฉลย 1,000 วตต ถาประมาณวาในแตละวนพนทตางๆ บนโลก ไดรบพลงงานแสงอาทตยเฉลย 4-5 ชวโมง ความเขมรงสอาทตยเฉลยทไดรบมคา 4-5 กโลวตต-ชวโมง ตอตารางเมตรตอวน พลงงานแสงอาทตยทโลกไดรบมคาประมาณ 1.7 x 105 เทอราวตต หรอเทยบเทากบการใชน ามน 2.5 x 106 ลานบารเรลตอวน (1 ลานตนน ามนดบ เทากบ 12 เทอราวตต-ชวโมง หรอเทากบ 7.3 ลานบารเรล) ซงมคามากกวา 10,000 เทาของพลงงานทมนษยบนโลกใช (ค านวณเทยบกบพลงงานเฉลยทใชในโลก ตวอยางเชน ในป พ.ศ. 2551 พลงงานทบรโภคในโลกเทากบ 11,295ลานตนน ามนดบ) ดงจะเหนไดวา ถามนษยสามารถน าพลงงานแสงอาทตยทตกกระทบบนโลกมาใชประโยชนไดอยางเตมท พลงงานแสงอาทตยจะเปนพลงงานหลกของโลกได การประยกตน าพลงงานแสงอาทตยมาใชประโยชนสามารถแบงไดเปน 2 รปแบบ คอการน าความรอนจากแสงอาทตยมาใชประโยชนโดยตรง และการน าพลงงานแสงอาทตยไปผลตกระแสไฟฟา เทคโนโลยทใชในกระบวนการผลตพลงงานดงกลาวโดยเฉพาะ การน าความรอนจากแสงอาทตยมาใชโดยตรง ไดมการพฒนาและใชกนอยางแพรหลาย จนอยในระดบทมความเหมาะสมในเชงพาณชย เชน การท าน ารอน การอบแหง เปนตน สวนส าหรบการผลตไฟฟาดวยพลงงานแสงอาทตยโดยใชเซลลแสงอาทตยนนกมการศกษาวจยและพฒนาเซลลแสงอาทตยใหมประสทธภาพสงขนเปน เพอใหราคาพลงงานไฟฟาทผลตจากเซลลแสงอาทตยมความเหมาะสมในทางเศรษฐศาสตรมากขน 2.2.2 รงสอาทตยทตกกระทบเหนอบรรยากาศของโลก เนองจากวงโคจรของโลกรอบดวงอาทตยมไดเปนวงกลม ดงนนระยะหางระหวางโลกกบดวงอาทตยจงมคาไมเทากนตลอด ความแตกตางระหวางระยะใกลสดกบไกลสดประมาณรอยละ 1.7 โดยระยะหางเฉลยระหวางโลกกบดวงอาทตยมคาประมาณ 1.495 x 1011 เมตร เปนผลท าใหรงสอาทตยทตกเหนอชนบรรยากาศของโลกมคาไมเทากน ดงนนจงก าหนดคาความเขมรงสอาทตยทตกเหนอชนบรรยากาศของโลกทระยะเฉลยระหวางโลกกบดวงอาทตย เรยกวา คาคงทสรยะ (solar constants; Gsc) จากการทดลองโดยเทแคคาราและดรมมอน (Thekaekara, and Drummond, 1971 : 22-30) ไดสรปวาคาคงทสรยะมคาเทากบ 1,353 วตตตอตารางเมตร คาคงทสรยะเปนคาทวดทระยะหางเฉลยจากโลกถงดวงอาทตย คาคงทสรยะเปนคาตวเลขทส าคญ ในการน ามาใชประมาณคาความเขมรงสอาทตยเฉลยทไดรบบนโลก จากการคดผลของตวแปรตางๆ ทท าใหคาความเขมรงสอาทตยเฉลยทไดรบบนโลกมคาลดลง ท าใหประมาณไดวาทระดบน าทะเลความเขมรงสอาทตยเฉลยทไดรบมคา 1,000 วตตตอตารางเมตร เนองจากพนทตางๆ บนโลกไดรบความเขมรงสอาทตยไมเทากนทกบรเวณขนอยกบต าแหนงทางภมศาสตร ละตจด ฤดกาล และชวงเวลา จากคาความเขมรงสอาทตยทไดรบบนพนโลกทบรเวณตางๆ มคาไมเทากน ซงสามารถจดแบงบรเวณทไดรบความเขมรงสอาทตยบน

DPU

8

โลกเปน 4 บรเวณ คอบรเวณทไดรบความเขมรงสอาทตยสงสด (most favorable belt) ตงอยระหวางละตจดท 15-35 องศาเหนอ-ใต บรเวณนจะไดรบความเขมรงสอาทตยสงทสด เนองจากรงสทตกกระทบบรเวณนสวนใหญเปนรงสตรง บรเวณนจะไดรบพลงงานแสงอาทตยเฉลยสงถง 3,000 ชวโมงตอป บรเวณทไดรบความเขมรงสอาทตยปานกลาง (moderately favorable belt) ตงอยระหวางเสนศนยสตร และละตจดท 15 องศาเหนอ-ใต บรเวณนจะมความชนสงและเมฆมาก รงสไดรบสวนใหญเปนรงสกระจาย บรเวณนจะไดรบพลงงานแสงอาทตยเฉลย 2,500 ชวโมงตอป บรเวณทไดรบความเขมรงสอาทตยต า (less favorable belt) ตงอยระหวางละตจดท 35-45 องศาเหนอ-ใต สภาพภมอากาศแตละฤดในบรเวณนมการเปลยนแปลงเปนอยางมาก และบรเวณทไดรบความเขมรงสอาทตยต าสด (least favorable belt) ตงอยเหนอละตจดท 45 องศาเหนอ-ใตไปจนถงขวโลก รงสอาทตยทไดรบในบรเวณนสวนใหญจะเปนรงสกระจาย และมฤดหนาวเกอบตลอดป พลงงานทปลอยออกมาจากดวงอาทตยจะอยในรปของคลนแมเหลกไฟฟาซงเรยกวา รงสอาทตย (solar radiation) การกระจายรงสอาทตยทตกกระทบเหนอบรรยากาศของโลก (extraterrestrial radiation) มคาไมคงทเนองจากระยะหางระหวางโลกกบดวงอาทตยมคาไมคงท และคาความเขมรงสอาทตยทตกกระทบนอกบรรยากาศของโลก (Gon) มคาเปลยนแปลงตามเวลา แสดงดงสมการท 2.1 Gon = GSC [1 + 0.033 Cos(360n/365)] (2.1) เมอ Gon = คาความเขมรงสอาทตยทตกกระทบนอกบรรยากาศของโลก GSC = คาคงทสรยะ n = จ านวนวนของป (1 ม.ค. n)

DPU

9

รปท 2.2 การกระจายสเปกตรมของรงสอาทตยเหนอบรรยากาศ ทมา: http://solardat.uoregon.edu/SolarRadiationBasics.html (10 กมภาพนธ 2555) 2.2.3 รงสอาทตยทตกกระทบบนพนโลกประกอบดวย 2 สวนคอ รงสตรง และรงสกระจาย 1) รงสตรง (direct radiation) เปนรงสทไดรบจากดวงอาทตยโดยตรง เปนรงสขนานมทศทางทแนนอน สามารถน ามารวมรงสเพอใหมความเขมสงได บางครงเรยกรงสตรงวารงสคลนสน 2) รงสกระจาย (diffuse radiation) เปนรงสอาทตยทมการกระจาย เนองจากผานตวกลางอนทแสงอาทตยสงไปกระทบ เชน อะตอมของกาซตางๆ ในบรรยากาศ ฝ นละออง และไอน า เปนตน รงสประเภทนไมอาจน ามารวมแสงเพอเพมความเขมได บางครงเรยกรงสกระจายวา รงสคลนยาว ผลรวมของรงสตรงและรงสกระจายเรยกวา รงสรวม (global radiation) 2.2.4 เครองมอวดรงสอาทตย เครองมอทใชวดรงสอาทตยประกอบดวยเครองมอหลกๆ 3 ประเภท ไดแก 1) ไพราโนมเตอร (Pyranometer) เปนเครองมอทใชวดคารงสรวม ปกตจะใชวดบนพนราบ แตอาจประยกตวดรงสกระจายไดโดยตดแหวนหรอจานบงเงา

DPU

10

2) ไพเฮลโอมเตอร (Pyrheliometer) เปนเครองมอทใชวดรงสตรง มหลกการท างานคลายกบไพราโนมเตอร แตกตางกนตรงทไพเฮลโอมเตอรมชดตามดวงอาทตยเพอใหผวรบแสงตงฉากกบล าแสงตลอดเวลา 3) เครองวดความยาวนานแสงแดด (Sunshine recorder) เปนเครองมอทใชบนทกชวงระยะเวลาทมแดดในหนงวน โดยวดชวงเวลาทรงสตรงมความเขมสงพอทจะกระตนเครองบนทก โดยชวงเวลาทวดไดสนทสดคอ 0.1 ชวโมง 2.2.5 เวลาสรยะ (solar time) เปนเวลาทขนอยกบต าแหนงของดวงอาทตยบนทองฟา ทเวลาเทยงสรยะ คอเวลาทดวงอาทตยข ามเสนเมอรเดยนของทองถน เวลาสรยะเปนเวลาซงใชในความสมพนธของมมตางๆ ของดวงอาทตย เวลาสรยะจะตางจากเวลามาตรฐานทองถน การปรบเวลามาตรฐานทองถน (standard time) ใหเปนเวลาสรยะตองมการปรบคาสองสวน หรออาจกลาวไดวาสาเหตส าคญสองประการทมผลใหเวลาสรยะตางจากเวลามาตรฐานทองถนคอ 1) ความแตกตางของเสนแวง (longitude) หรอเมอรเดยนทใชก าหนดเวลามาตรฐานทองถน และเมอรเดยนของผสงเกตดวงอาทตยใชเวลา 4 นาทในการเปลยนต าแหนง 1 องศา ลองจจด 2) สมการเวลา (equation of time) ซงเปนความสมพนธทค านงถงการรบกวนของอตราการหนนของโลกซงสงผลตอเวลาทดวงอาทตยขามเมอรเดยนของผสงเกต ความแตกตางระหวางเวลาสรยะและเวลามาตรฐานทองถนเปนไปตามสมการ Solar time = Standard time + 4(Lst – Lloc) + E (2.2) เมอ Lst คอ เมอรเดยนมาตรฐานทใชก าหนดเวลามาตรฐานทองถน Lloc คอ ลองจจดของต าแหนงทตองการหาเวลาสรยะ มหนวยเปนองศาตะวนตก E คอ สมการเวลา มหนวยเปนนาท 2.2.6 เทคโนโลยการผลตไฟฟาดวยเซลลแสงอาทตย 1) การประยกตน าพลงงานแสงอาทตยมาใชประโยชน

การน าพลงงานแสงอาทตยมาใชประโยชนโดยตรง เปนแหลงพลงงานปฐมภม (primary source) ถาพจารณาจากผลสดทายทน าไปใชประโยชน สามารถจ าแนกการประยกตไดเปน 2 แนวทางคอ การประยกตในทางความรอน และการประยกตในทางไฟฟา กระบวนการเปลยนพลงงานแสงอาทตยใหเปนพลงงานรปแบบตางๆ ทน าไปใชประโยชนนนเปนกระบวนการทางอณหพลศาสตร ซงสามารถแบงไดเปน 8 กระบวนการดงตารางท 2.1

DPU

11

ตารางท 2.1 กระบวนการทางอณหพลศาสตรทเปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานรปแบบตางๆ กระบวนการ พลงงานในรปตางๆ 1.เปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานความรอน (solar thermal conversion)

พลงงานแสงอาทตย --> พลงงานความรอน

2.เปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานจลน (solar thermomechanical conversion)

พลงงานแสงอาทตย --> พลงงานความรอน -->พลงงานจลน

3..เปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานไฟฟา (solar thermal electric conversion; STEC)

พลงงานแสงอาทตย --> พลงงานความรอน -->พลงงานจลน -->พลงงานไฟฟา

4.เปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานเคม (STEC + electrolysis)

พลงงานแสงอาทตย --> พลงงานความรอน -->พลงงานจลน -->พลงงานไฟฟา-->พลงงานเคม

5.เปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานเคม (solar thermochemical conversion)

พลงงานแสงอาทตย --> พลงงานความรอน -->พลงงานเคม

6.เปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานไฟฟา (solar electric conversion)

พลงงานแสงอาทตย --> พลงงานไฟฟา

7.เปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานเคม (solar chemical conversion)

พลงงานแสงอาทตย --> พลงงานเคม

8.เปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานเคม (solar electrochemical conversion)

พลงงานแสงอาทตย --> พลงงานไฟฟา -->พลงงานเคม

ทมา: Boyle (1996, p.87) 2) รปแบบของระบบการประยกตน าพลงงานแสงอาทตยมาใชผลตพลงงานไฟฟา

การเปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานไฟฟา จ าแนกไดเปน 2 วธคอ การเปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานไฟฟาโดยตรงเรยกวา กระบวนการโฟโตวอลเทอก (photo-voltaic conversion)โดยแสงตกกระทบผานอปกรณทเรยกวา เซลลแสงอาทตย (solar cell) ซงในปจจบนเปนทนยมใชกนมากขน เพราะการตดตงและการดแลรกษาคอนขางสะดวก อกทงอายการใชงานคอนขางยาวนานคอประมาณ 25 ป และการเปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนความรอนแลวเปลยนตอ

DPU

12

เปนไฟฟา โดยผานกระบวนการทางอณหพลศาสตรเรยกวา กระบวนการความรอน (solar thermodynamic conversion system)

รปแบบของระบบการประยกตน าแผงเซลลแสงอาทตยมาใชผลตไฟฟาสามารถแบงออกไดเปน 2 แบบ คอ ระบบเซลลแสงอาทตยแบบอสระ (PV stand alone system) และระบบเซลลแสงอาทตยแบบเชอมตอกบสายสง (PV grid connected system) ตามรปท 2.3

(PV Roof Top)

(BiPV)

รปท 2.3 การจ าแนกการประยกตใชพลงงานแสงอาทตยในรปของไฟฟา

2.1) ระบบเซลลแสงอาทตยแบบเชอมตอกบสายสง เปนระบบผลตไฟฟาดวยเซลลแสงอาทตยแลวจายใหกบระบบสายสงของการไฟฟา ซง

การประยกตใชเซลลแสงอาทตยแบบเชอมตอเขาสายสงของการไฟฟาตองมขอควรค านกหลายอยาง เชน ระบบตองหยดท างานเมอไฟฟาของการไฟฟาดบเพอปองกนอนตรายทอาจจะเกดกบพนกงานของการไฟฟาเขามาซอมระบบ และพารามเตอรทางไฟฟาทระบบผลตจากระบบจะตองไดมาตรฐาน เชน แรงดนไฟฟา ความถ ความเพยนของรปคลน (harmonic) เปนตน

สวนประกอบของระบบ - แผงเซลลแสงอาทตย - เครองแปลงกระแสไฟฟาแบบตอเขาสายสง (grid inverter) - มเตอรซอขายไฟ

DPU

13

หลกการท างานของระบบ การท างานของระบบคอ เซลลแสงอาทตยท าหนาทเปลยนพลงงานแสงอาทตยเปน

พลงงานไฟฟาในเวลากลางวน ไฟฟาทผลตไดเปนไฟฟากระแสตรง ผานเครองแปลงกระแสไฟฟาเพอแปลงไฟฟากระแสตรงเปนไฟฟากระแสสลบ จายใหกบภาระทางไฟฟาภายในบาน กรณทเซลลแสงอาทตยสามารถผลตไฟฟาไดมากเกนความตองการของการใชภาระทางไฟฟาภายในบาน ไฟฟาสวนท เหลอจะสงเขาระบบจ าหนายของการไฟฟาโดยผานมเตอรขาย ในกรณทเซลลแสงอาทตยผลตกระแสไฟฟาไดไมเพยงพอกบความตองการของการใชภาระทางไฟฟาภายในบาน หรอในเวลากลางคนระบบกจะน าไฟฟามาจากระบบจ าหนายของการไฟฟา เพอจายไฟฟาใหกบภาระไฟฟาภายในบานอยางเพยงพอโดยผานมเตอรชอ ดงรปท 2.4

รปท 2.4 การประยกตใชเซลลแสงอาทตยแบบเชอมตอเขาสายสง ทมา: http://apem-thermo2.blogspot.com/2009/12/blog-post_8207.html (5 กมภาพนธ 2555)

ระบบเซลลแสงอาทตยแบบเชอมตอเขาสายสงยงสามารถแบงการประยกตใชงานได

ออกเปน 3 แบบตามลกษณะการตดตง ไดแก 2.1.1) ระบบเซลลแสงอาทตยแบบเชอมตอเขาสายสงทเปนสถาน (PV station)

เปนระบบขนาดใหญทใชพนทในการตดตงแผงเซลลแสงอาทตยจ านวนมาก ซงระบบจะจายไฟฟาใหกบผใชไฟฟาจ านวนมากๆ

DPU

14

รปท 2.5 โรงไฟฟาเซลลแสงอาทตยผาบอง 500kW จงหวดแมฮองสอน ทมา: http://portal.rotfaithai.com/modules.php?name=Forums&file=viewtopic&t=427 &start=36 (17 มถนายน 2555)

2.1.2) ระบบเซลลแสงอาทตยแบบเชอมตอเขาสายสงทตดตงกบหลงคา (PV roof top)

เปนการประยกตใชเซลลแสงอาทตยแบบตดตงรวมกบหลงคาเพอผลตไฟฟาใชภายในบานและชวยประหยดคาไฟฟาทใชภายในบาน สวนประกอบหลกของระบบกเหมอนกบระบบ PV grid connected ทวไป

รปท 2.6 ระบบเซลลแสงอาทตยแบบเชอมตอเขาสายสงทตดตงบนหลงคา ทมา: http://www.leonics.co.th/html/th/aboutpower/solar_knowledge.php (5 กมภาพนธ 2555)

DPU

15

2.1.3) ระบบเซลลแสงอาทตยแบบเชอมตอเขาสายสงทตดตงรวมกบอาคาร (building integrated photovoltaic system: BIPV)

เปนการตดตงเซลลแสงอาทตยเพอเปนสวนหนงกบตวอาคารเพอผลตไฟฟา ส าหรบเทคโนโลยนจ าเปนตองมความรหลายศาสตรเขามารวมกน เชน การออกแบบ ความรทางดานวศวกรรม สถาปตยกรรม และความรทางดานพลงงาน

รปท 2.7 ระบบเซลลแสงอาทตยแบบเชอมตอเขาสายสงทตดตงรวมกบอาคาร ทมา: http://www.annexpower.com/photo_buildingintegratedpv_th.php (5 กมภาพนธ 2555)

2.2) ระบบเซลลแสงอาทตยแบบอสระ (PV stand alone system) เปนระบบทน าเซลลแสงอาทตยมาประยกตใชในการผลตไฟฟาโดยทไมเกยวของกบไฟฟาจากสายสงของการไฟฟาโดยสามารถแบงออกไดเปน 3 แบบ คอ ระบบเซลลแสงอาทตยแบบอสระทใชภาระทางไฟฟาเปนไฟฟากระแสตรง ระบบเซลลแสงอาทตยแบบอสระใชภาระทางไฟฟาเปนแบบไฟฟากระแสลบ และระบบผลตไฟฟาแบบผสมผสาน 2.2.1) ระบบเซลลแสงอาทตยแบบอสระท มภาระทางไฟฟาเปนแบบไฟฟากระแสตรง

เปนระบบทใชภาระทางไฟฟาเปนไฟฟากระแสตรง (DC) ซงสวนประกอบของระบบประกอบดวย แผงเซลลแสงอาทตย เครองควบคมการประจแบตเตอร แบตเตอร ภาระทางไฟฟา

DPU

16

รปท 2.8 ระบบเซลลแสงอาทตยแบบอสระทใชภาระทางไฟฟาเปนไฟฟากระแสตรง ทมา: http://www.daviddarling.info/encyclopedia/S/AE_solar_power_system.html (5 กมภาพนธ2555) หลกการท างานของระบบ ในเวลากลางวนพลงงานแสงอาทตยตกกระทบเซลลแสงอาทตย เซลลแสงอาทตยจะเปลยนพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานไฟฟา ไฟฟาทเซลลแสงอาทตยผลตได เปนไฟฟากระแสตรง จากนนไฟฟาจะถกประจเกบไวในแบตเตอร โดยมเครองควบคมการประจแบตเตอรเปนตวควบคมการประจไฟฟา ในเวลาทตองการใชงานภาระทางไฟฟาแบตเตอรจะจายไฟฟาใหกบภาระทางไฟฟาโดยผานเครองควบคมการประจแบตเตอร ดงรปท 2.8 2.2.2) ระบบเซลลแสงอาทตยแบบอสระใชภาระทางไฟฟาเปนแบบไฟฟากระแสลบ เปนระบบทใชภาระทางไฟฟาเปนไฟฟากระแสสลบ (AC) สวนประกอบของระบบจะเหมอนกบระบบเซลลแสงอาทตยแบบอสระทใชภาระทางไฟฟาเปนไฟฟากระแสตรง คอมแผงเซลลแสงอาทตย เครองควบคมการประจแบตเตอร แบตเตอร และภาระทางไฟฟา และทเพมเขามาคอ เครองแปลงกระแสไฟฟา (Inverter) ดงรปท 2.9

DPU

17

รปท 2.9 ระบบเซลลแสงอาทตยแบบอสระใชภาระทางไฟฟาเปนแบบไฟฟากระแสลบ ทมา: http://baanthaidd.blogspot.com/2012/03/solar-cell.html (5 กมภาพนธ 2555) 2.2.3) ระบบผลตไฟฟาแบบผสมผสาน ระบบผลตไฟฟาแบบผสมผสาน คอ ระบบไฟฟาทมแหลงผลตไฟฟามากกวาสองแหลงขนไป ในรายงานฉบบนจะยกตวอยาง การผลตไฟฟาจากเซลลแสงอาทตยรวมกบเครองก าเนดไฟฟาดเซลลระบบผลตไฟฟาแบบผสมผสานอาจแบงตามลกษณะการท างานของระบบได 3 แบบคอ ก) ระบบผลตไฟฟาแบบผสมผสานแบบอนกรม (series hybrid system): จากรปท 2.10 การท างานของระบบอธบายไดวา ไฟฟาทผลตไดจากเซลลแสงอาทตย (PV array) และเครองก าเนดไฟฟาดเซล (diesel generator) จะถกประจไวในแบตเตอร (battery bank) เพอจายไฟฟาใหกบภาระทางไฟฟาในระบบน เครองก าเนดไฟฟาดเซลไมสามารถจายไฟฟาใหกบภาระทางไฟฟาไดโดยตรง เพราะตอเขากบเครองประจะแบตเตอร ระบบลกษณะนขนาดของแบตเตอรและเครองแปลงกระแสไฟฟาจะตองเหมาะสมกบขนาดความตองการไฟฟาสงสดของภาระทางไฟฟาขนาดของเครองก าเนดไฟฟาดเซลจะตองมขนาดเหมาะสม

DPU

18

G

ACLOAD

PV Array

Battery Bank

DieselGenerator

=Controller

=

DC BUS

=~

=~

BatteryCharger

DC/ACInverter

AC Load

รปท 2.10 ระบบผลตไฟฟาแบบผสมผสานแบบอนกรม ทมา: การศกษาวเคราะหความเหมาะสมในการตดตงระบบผลตไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตย บรเวณพนทอ าเภอแมสะเรยง จงหวดแมฮองสอน (2554) ข) ระบบผลตไฟฟาแบบผสมผสานแบบสลบ (switched hybrid system): ระบบนแบตเตอรจะถกประจโดยทงไฟฟาจากเซลลแสงอาทตยและเครองก าเนดไฟฟาดเซล เครองก าเนดไฟฟาดเซลสามารถจายไฟฟาใหกบภาระทางไฟฟาไดโดยตรง ในชวงเวลาทมการใชไฟฟานอยระบบจะจายไฟฟาโดยใชเซลลแสงอาทตย ในขณะทเครองก าเนดไฟฟาดเซลจะหยดท างาน ซงหากมไฟฟาทผลตไดจากเซลลแสงอาทตยมากเกนไป ไฟฟาทเหลอใชนกจะถกประจเขาแบตเตอร ประสทธภาพโดยรวมของระบบแบบสลบจะสงกวาแบบอนกรม ดงรปท 2.11

DPU

19

GEN

AC BUS

ACLOAD

PV Array

Battery Bank

DieselGenerator

=Controller

=

DC BUS

=~

=~

2

1

BatteryCharger

DC/ACInverter

รปท 2.11 ระบบผลตไฟฟาแบบผสมผสานแบบสลบ ทมา: การศกษาวเคราะหความเหมาะสมในการตดตงระบบผลตไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตย บรเวณพนทอ าเภอแมสะเรยง จงหวดแมฮองสอน (2554)

ค) ระบบผลตไฟฟาแบบผสมผสานแบบขนาน (parallel hybrid system): ลกษณะการท างานตางจากระบบผลตไฟฟาแบบผสมผสานแบบสลบ ตรงทเครองก าเนดไฟฟาดเซลสามารถจายไฟฟาใหกบภาระทางไฟฟาไดโดยตรงแผงเซลลแสงอาทตยและระบบแบตเตอรตออนกรมเขากบเครองแปลงกระแสไฟฟาแบบสองทาง (bi-directional inverter) ซงตอเขากบภาระทางไฟฟาในชวงทมความตองการไฟฟาต าไฟฟาทผลตไดจากเซลลแสงอาทตยถกประจใหกบแบตเตอรไฟฟาทเหลอจากเครองก าเนดไฟฟาดเซลถกประจเขาแบตเตอรโดยเครองแปลงกระแสไฟฟาแบบสองทางระบบนมขอดกวาระบบแบบอนกรมและสลบคอมประสทธภาพการท างานทสงกวาทงสองระบบแรกและคณภาพของกระแสไฟฟาของระบบทดกวาการควบคมระบบท าไดงายกวา ดงรปท 2.12

DPU

20

GEN

AC BUS

ACLOAD

PV Array

Battery Bank

DieselGenerator

=Controller

=

DC BUS

=~

Bi-directionalinverter

รปท 2.12 ระบบผลตไฟฟาแบบผสมผสานแบบขนาน ทมา: การศกษาวเคราะหความเหมาะสมในการตดตงระบบผลตไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตย บรเวณพนทอ าเภอแมสะเรยง จงหวดแมฮองสอน (2554) 2.2.7 เทคโนโลยเซลลแสงอาทตย

เซลลแสงอาทตยคอ สงประดษฐทางอ เลกทรอนกสท ผลตจากสารก งตวน า(Semiconductor) ซงสามารถเปลยนพลงงานจากแสงอาทตยใหเปนพลงงานไฟฟาไดโดยตรง และไฟฟาทไดนนจะเปนไฟฟากระแสตรง โครงสรางของเซลลแสงอาทตยทนยมใชกนมากทสดไดแกรอยตอพเอนของสารกงตวน าซงวสดสารกงตวน าทราคาถกทสดและมมากทสดบนพนโลกคอ ซลคอนซงถลงไดจากควอตไซต หรอทราย และผานขนตอนการท าใหบรสทธตลอดจนการท าใหเปนผลกเซลลแสงอาทตยหนงแผนอาจมรปรางเปนแผนวงกลม (เสนผานศนยกลาง 5 นว) หรอสเหลยมจตรส (ดานละ 5 นว ) และมความหนาประมาณ 200 – 400 ไมครอน และตองน ามาผานกระบวนการแพรซมสารเจอปนในเตาอณหภมสง เพอสรางรอยตอ P-N ขวไฟฟาดานหลงเปนผวสมผสโลหะเตมหนา สวนขวไฟฟาดานหนาทรบแสงจะมลกษณะเปนลายเสนคลายกางปลา

เมอแสงอาทตยตกกระทบเซลลแสงอาทตย จะเกดพาหะทางไฟฟาข นสองชนดคอ อเลกตรอน (ประจลบ) และโฮล (ประจบวก) สนามไฟฟาทบรเวณรอยตอพเอน จะแยกอเลกตรอนทเกดขนใหเคลอนทไปทข วลบ และโฮลใหไปทข วบวก มผลท าใหเกดแรงดนไฟฟาขนทข วทงสอง ดงนนเมอเราตอขวดงกลาวเขากบภาระทางไฟฟา (เครองใชไฟฟากระแสตรง) กจะเกดการไหลของกระแสไฟฟาขนภายในวงจร ดงรปท 2.13 เซลลแสงอาทตยโดยทวไปจะใหแรงดนไฟฟาประมาณ 0.5 โวลต สวนคากระแสไฟฟาของเซลลแสงอาทตยจะขนอยกบประสทธภาพและขนาดของเซลล

DPU

21

แสงอาทตย (พนทหนาตด) และยงขนอยกบคาความเขมรงสแสงอาทตยทตกกระทบบนพนผวของเซลลแสงอาทตย

ขวลบ

ขวบวก ไฟฟากระแสตรงรอยตอพเอนของสารกงตวน า

เซลลแสงอาทตย

สารกงตวน าชนดเอน

สารกงตวน าชนดพ

ภาระทางไฟฟา

ดวงอาทตย

แสงอาทตย(-)

(+)

รปท 2.13 ลกษณะทวไปและการท างานของเซลลแสงอาทตย ทมา: การศกษาวเคราะหความเหมาะสมในการตดตงระบบผลตไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตย บรเวณพนทอ าเภอแมสะเรยง จงหวดแมฮองสอน (2554) 1) คณสมบตทางไฟฟาของเซลลแสงอาทตย

คณสมบตทางไฟฟาของเซลลแสงอาทตยสามารถอธบายไดโดยใชกราฟแสดงคณสมบตกระแส-แรงดนไฟฟาของเซลลแสงอาทตย (I-V curve) โดยลกษณะ I-V curve ของเซลล (cell) โมดล (module) หรอ แอรเรย (array) จะมลกษณะทเหมอนกนแสดงดงรปท 2.14

DPU

22

รปท 2.14 กราฟคณสมบตกระแส – แรงดนไฟฟาของเซลลแสงอาทตย ทมา: การศกษาวเคราะหความเหมาะสมในการตดตงระบบผลตไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตย บรเวณพนทอ าเภอแมสะเรยง จงหวดแมฮองสอน (2554) I-V curve สามารถอธบายคณสมบตตางๆ ของเซลลแสงอาทตยไดดงน 1.1) กระแสไฟฟาสงสด (Im) คอ คากระแสไฟฟาทจดก าลงไฟฟาสงสดของเซลลแสงอาทตยในขณะทตออยกบภาระทางไฟฟา 1.2) แรงดนไฟฟาสงสด (Vm) คอ คาแรงดนไฟฟาทจดก าลงไฟฟาสงสดของเซลลแสงอาทตยในขณะทตออยกบภาระทางไฟฟา 1.3) กระแสไฟฟาลดวงจร (Isc) คอ คากระแสไฟฟาของเซลลแสงอาทตยในขณะทเกดการลดวงจร 1.4) แรงดนไฟฟาวงจรเปด (Voc) คอ คาแรงดนไฟฟาของเซลลแสงอาทตยในขณะทไมมภาระทางไฟฟา 1.5) ก าลงไฟฟาสงสด (Pm) คอ คาก าลงไฟฟาสงสดทเซลลแสงอาทตยจายออกมาในขณะทมภาระทางไฟฟา 1.6) ฟวแฟคเตอร (fill factor, F.F) คอคาอตราสวนของก าลงไฟฟาสงสดตอผลคณระหวางคากระแสไฟฟาลดวงจรกบแรงดนไฟฟาวงจรเปดสามารถเขยนเปนสมการท 2.3

DPU

23

ocVscImVmI

ocVscImP

F.F

(2.3)

เซลลแสงอาทตยทดควรมคาฟวแฟคเตอรมากกวา 0.7 ทมา: The Photovoltaic Effect – Introduction. Photovoltaics.sandia.gov (2001-02-01). Retrieved on 2010-12-12. 1.7) ประสทธภาพสงสด ( m ) คอ คาอตราสวนก าลงไฟฟาสงสดตอพลงงานทไดรบของเซลลแสงอาทตย ซงหาคาไดจากสมการท 2.4

100%TGm/AmPmη (2.4) เมอ Am คอ พนทรบแสงของเซลลแสงอาทตย (m2) GT คอ คาความเขมรงสดวงอาทตย (W/m2) ทมา: Survey of Energy Resources 2007, World Energy Council.

ในกรณทรปกราฟ I-V curve นเปลยนแกนไปอยใน quadrant ทสองหรอส (คาแรงดนหรอกระแสไฟฟาเปนลบ) จะหมายความวาเกดการสญเสยก าลงไฟฟา ซงสาเหตอาจเกดจากการทเซลลมอณหภมสงมาก และมเงามาบงตวเซลล ดงนนจงนยมตดตง bypass diode ไวทแผงเซลลเพอปองกนการเกดความตานทานทของตวเซลล

โดยปกตการทดสอบคณสมบตทางไฟฟาของเซลลแสงอาทตยเพอรบรองคณภาพจะกระท าทเงอนไขเฉพาะเรยกวา standard testing condition (STC) ซงเงอนไขดงกลาวการทดสอบเพอหาคณสมบตทางไฟฟาจะตองภายใตเงอนไข ทคาความเขมรงสดวงอาทตย 1,000 W/m2 มวลอากาศ 1.5 และอณหภมเซลล 25 oC ส าหรบเซลลแสงอาทตยแลวจะมลกษณะเฉพาะทนาสนใจคอ กระแสไฟฟาทผลตไดจะเพมขนอยางสม าเสมอเมอความเขมรงสดวงอาทตยเพมขน ซงสงผลตอ I-V curve ของเซลลแสงอาทตยทสภาวะความเขมรงสดวงอาทตยคงท กบทสภาวะอณหภมแตกตางกนแสดงดงรปท 2.14 และรปท 2.15 ก าลงไฟฟาทผลตไดของเซลลแสงอาทตยจะตกลงเมออณหภมเซลลสงขน สวนคากระแสนนจะเพมขนเลกนอย ในขณะทคาแรงดนไฟฟาจะตกลงอยางมาก ซงโดยปกตก าลงไฟฟาจะตกลงไปประมาณ 0.4 – 0.6 เปอรเซนตตอองศาเซลเซยส

DPU

24

รปท 2.15 I-V Curve กรณคาความเขมรงสดวงอาทตยคงท และอณหภมเซลลเปลยนแปลง ทมา: การศกษาวเคราะหความเหมาะสมในการตดตงระบบผลตไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตย บรเวณพนทอ าเภอแมสะเรยง จงหวดแมฮองสอน (2554)

รปท 2.16 I-V Curve กรณอณหภมเซลลคงท และคาความเขมรงสดวงอาทตยเปลยนแปลง ทมา: การศกษาวเคราะหความเหมาะสมในการตดตงระบบผลตไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตย บรเวณพนทอ าเภอแมสะเรยง จงหวดแมฮองสอน (2554)

DPU

25

2) ประเภทของเซลลแสงอาทตย

เซลลแสงอาทตยสามารถจ าแนกตามวสดทน ามาผลตเซลลแสงอาทตยได 2 ประเภทคอ เซลลแสงอาทตยทผลตจากซลคอน (silicon) กบเซลลแสงอาทตยทผลตจากสารประกอบ 2.1) เซลลแสงอาทตยทผลตจากซลคอน (silicon) คอเซลลแสงอาทตยทผลตมาจากธาตซลคอนแบงตามลกษณะของรปผลกไดเปน 3 รปแบบ คอ แบบผลกเดยว (single crystalline) แบบผลกผสม (poly-crystalline) และแบบอสณฐาน (amorphous) ซงบางครงอาจเรยกวาเซลลแสงอาทตยแบบฟลมบาง (thin film solar cell) แสดงดงรปท 2.17

ก. แบบผลกเดยว ข. แบบผลกผสม ค. แบบอสณฐาน

รปท 2.17 เซลลแสงอาทตยทท ามาจากซลคอน ทมา: http://naturalenergyth.com/solar_tec.html (17 มถนายน 2555) 2.2) เซลลแสงอาทตยทผลตจากสารประกอบคอ เซลลแสงอาทตยทน าธาตตงแต 2 ชนดขนไปมาผลตเปนเซลลแสงอาทตย เชน เซลลแสงอาทตยทผลตมาจากสารประกอบแกลเลยมอาเซไนด (GaAs) แคดเมยมเทลเลอไรด (CdTe) คอปเปอรอนเดยมไดอาเซไนด (CIS) เปนตน เซลลแสงอาทตยประเภทนสวนใหญมประสทธภาพสง แตขอเสยของเซลลชนดนคอ มราคาแพง บางชนดท าจากสารทเปนพษตอสงแวดลอม และมปญหาเรองอายการใชงาน ดงรปท 2.18 และ 2.19

DPU

26

ก. คอปเปอรอนเดยมไดอารเซไนด CIS ข. แคดเมยมเทลเลอไรด CdTe

รปท 2.18 เซลลแสงอาทตยทท ามาจากสารประกอบ ทมา: การศกษาวเคราะหความเหมาะสมในการตดตงระบบผลตไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตย บรเวณพนทอ าเภอแมสะเรยง จงหวดแมฮองสอน (2554)

รปท 2.19 ประเภทของเซลลแสงอาทตย ทมา: การศกษาวเคราะหความเหมาะสมในการตดตงระบบผลตไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตย บรเวณพนทอ าเภอแมสะเรยง จงหวดแมฮองสอน (2554)

3) ระบบเพมประสทธภาพของระบบผลตไฟฟาเซลลแสงอาทตย เพอเพมประสทธภาพในการผลตไฟฟาของเซลลแสงอาทตย หรอใหไดผลตภาพเพมจากพนท และสรรพยากรทมอยอยางจ ากด จงมการน าระบบเพมประสทธภาพมาใชรวมกบเซลลแสงอาทตย รายละเอยดดงตอไปน

DPU

27

3.1) ระบบผลตไฟฟาแสงอาทตยแบบรวมแสง (concentrating photovoltaic system) ระบบผลตไฟฟาแบบรวมแสงสามารถจ าแนกไดเปน 2 แบบ ประกอบดวย fresnel lens

refractors และ parabolic refractors ดงแสดงในรปท 2.20

รปท 2.20 การรวมแสงของ CPV ทมา: การศกษาวเคราะหความเหมาะสมในการตดตงระบบผลตไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตย บรเวณพนทอ าเภอแมสะเรยง จงหวดแมฮองสอน (2554) 3.1.1) ระบบผลตไฟฟาแสงอาทตยแบบรวมแสง เทคโนโลย fresnel lens refractors

เปนการรวมแสงแบบใชเลนสรวมแสงใหมความเขมแสงเพมสงข น เพอใหเซลลแสงอาทตยผลตไฟฟาไดมากขน ซงเซลลแสงอาทตยทใชตองเปนเซลลแสงอาทตยทสามารถทนความรอนสงได และตองตดตงบนระบบเคลอนทตามดวงอาทตย ลกษณะการท างานของ fresnel lens refractors แสดงดงรปท 2.21

DPU

28

รปท 2.21 fresnel lens refractors ทมา: การศกษาวเคราะหความเหมาะสมในการตดตงระบบผลตไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตย บรเวณพนทอ าเภอแมสะเรยง จงหวดแมฮองสอน (2554)

รปท 2.22 ตวอยางการตดตง CPV แบบ fresnel lens refractors ทมา: การศกษาวเคราะหความเหมาะสมในการตดตงระบบผลตไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตย บรเวณพนทอ าเภอแมสะเรยง จงหวดแมฮองสอน (2554)

DPU

29

3.1.2) ระบบผลตไฟฟาแสงอาทตยแบบรวมแสง เทคโนโลย parabolic refractor เปนเซลลแสงอาทตยทใชหลกการสะทอนรงสอาทตยไปยงจด focus ทตดตงเซลล

แสงอาทตยประสทธภาพสงไว บรเวณจด focus ทตดตงเซลลแสงอาทตยจะมความเขมรงสอาทตยทสง ผลทตามมาคอ ระบบเซลลแสงอาทตยสามารถผลตไฟฟาไดมากขน แตถงจะมขอดดงทไดกลาวมาแลวขอเสยคอ จะสงใหผลเซลลแสงอาทตยมอณหภมสง ดงนนจงจ าเปนตองมระบบระบายความรอนของเซลลแสงอาทตย (cooling system) หลกการท างาน CPV แบบ parabolic refractor แสดงดงรปท 2.23 และตวอยางแผงเซลลแสงอาทตยแบบ parabolic refractor แสดงดงรปท 2.24

รปท 2.23 CPV แบบ parabolic refractor ทมา: www.solfocus.com (17 มถนายน 2555)

รปท 2.24 ตวอยาง CPV แบบ parabolic refractor ทมา: http://www.solfocus.com/en/technology/#4 (17 มถนายน 2555) เซลลแสงอาทตยของระบบ CPV ตองเปนเซลลแสงอาทตยทมประสทธภาพสง ซงในปจจบนเซลลแสงอาทตยทมความเหมาะสมกบระบบ CPV คอ multifunction solar cells มประสทธในหองทดลอง ถง 40 % ดงแสดงในรปท 2.25

DPU

30

รปท 2.25 ประสทธภาพของPVทพฒนาขนในแตละป ทมา: http://en.wikipedia.org/wiki/File:PVeff(rev110826).jpg Retrieved on 2011-08-17 (17 มถนายน 2555) รปท 2.26 สารทน ามาท าเปนเซลลแสงอาทตย ทมา: การศกษาวเคราะหความเหมาะสมในการตดตงระบบผลตไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตย บรเวณพนทอ าเภอแมสะเรยง จงหวดแมฮองสอน (2554)

DPU

31

รปท 2.27 เซลลแสงอาทตยแบบ multifunction solar cells ทมา: การศกษาวเคราะหความเหมาะสมในการตดตงระบบผลตไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตย บรเวณพนทอ าเภอแมสะเรยง จงหวดแมฮองสอน (2554)

จากรปท 2.26 และ 2.27 จะเหนวา ถาสารทน ามาท าเปนเซลลแสงอาทตยมรอยตอของสารหลายชนดตงแต 2 ชนดขนไป จะเปนเปนเซลลแสงอาทตยแบบ multifunction solar cells ซงสามารถผลตไฟฟาไดมประสทธภาพมากกวา เนองจากสามารถรบแสงไดทกชวงคลน ตามความสามารถของธาตชนดนนๆ 3.2) ระบบตดตามดวงอาทตย

ท าหนาทตดตามการเคลอนทของดวงอาทตยบนทองฟาในแตละวนโดยอตโนมต จงท าใหพนผวของแผงเซลลแสงอาทตยอยในมมทไดรบแสงอาทตยเตมท ระบบตดตามดวงอาทตยจะชวยเพมการท างานของระบบพลงงานแสงอาทตยใหมากยงขน โดยการท างานตดตามดวงอาทตยแบบแกนเดยว แผงเซลลแสงอาทตยจะไดรบพลงงานเพมขนโดยเฉลย 25-35 % ตอป ทงนขนอยกบสถานทตดตงดวย และจะสงถง 55 % ในชวงฤดรอน

สรปขอมลทางดานเทคนคและเศรษฐศาสตรของระบบ CPV แสดงดงตารางท 2.2

DPU

32

ตารางท 2.2 ขอมลทางดานเทคนคและเศรษฐศาสตรของระบบ CPV

ทมา: การศกษาวเคราะหความเหมาะสมในการตดตงระบบผลตไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตย บรเวณพนทอ าเภอแมสะเรยง จงหวดแมฮองสอน (2554) 2.2.8 การค านวณขนาดของเซลลแสงอาทตย การก าหนดขนาดของเซลลแสงอาทตยส าหรบผลตกระแสไฟฟาเพอตดต งเซลลแสงอาทตยใหเพยงพอกบความตองการจะตองค านวณจากก าลงไฟฟาของเครองใชไฟฟาและจ านวนชวโมงทใชงานในแตละวนผลทไดจะเปนพลงงานไฟฟาทใชในหนงวน ความเขมพลงงานแสงอาทตยทตกกระทบตอหนวยพนทบนแผงเซลลแสงอาทตยจะมคาขนอยกบประสทธภาพของเซลลแสงอาทตยโดยปกตก าหนดคาชดเชยการสญเสยของเซลลแสงอาทตยเปน 0.8 คาชดเชยการสญเสยเชงความรอนของเซลลแสงอาทตยเปน 0.85 ในการเปลยนไฟฟากระแสตรงทผลตจากเซลลแสงอาทตยเปนไฟฟากระแสสลบ จะตองผานเครองแปลงแรงดนไฟฟา โดยปกตประสทธภาพของเครองแปรงแรงดนไฟฟามประสทธภาพประมาณ 0.85-0.9 ดงนนก าลงไฟฟาของเซลลแสงอาทตยทตดตงสามารถค านวณไดจากสตรดงสมการท 2.5

(2.5) P =

DPU

33

เมอ P คอ ก าลงไฟฟาของเซลลแสงอาทตยตดตง (วตต) PL คอ ความตองการพลงงานไฟฟาในหนงวน

(วตต-ชวโมงตอตารางเมตร) Q คอ พลงงานแสงอาทตยเฉลยทตกกระทบในหนงวน (ส าหรบประเทศไทยมคา 4,000 วตต-ชวโมงตอตารางเมตร) A คอ คาชดเชยการสญเสยของเซลลแสงอาทตย B คอ คาชดเชยการสญเสยเชงความรอน C คอ ประสทธภาพของเครองแปลงแรงดน D คอ คาความเขมแสงปกตมคา 1,000 วตตตอตารางเมตร 2.3 อตราคาไฟฟาและวธการค านวณคาไฟ 2.3.1 อตราคาไฟฟาส าหรบประเภทท 1 บานทอยอาศย

ส าหรบการใชไฟฟาภายในบานเรอนทอยอาศยรวมทงวด ส านกสงฆ และสถานประกอบศาสนกจของทกศาสนา ตลอดจนบรเวณทเกยวของโดยตอผานเครองวดไฟฟาเครองเดยว

1) อตราปกต

ตารางท 2.3 อตราคาไฟฟาทใชพลงงานไฟฟาไมเกน 150 หนวยตอเดอนคาบรการ 8.19 บาท/เดอน

พลงงานไฟฟาทใช คาพลงงานไฟฟา (บาท/หนวย)

15 หนวยแรก (หนวยท 0 – 15) 1.8632 10 หนวยตอไป (หนวยท 16 – 25) 2.5026 10 หนวยตอไป (หนวยท 26 – 35) 2.7549 65 หนวยตอไป (หนวยท 36 - 100) 3.1381 50 หนวยตอไป (หนวยท 101 – 150) 3.2315 250 หนวยตอไป (หนวยท 151 – 400) 3.7362 เกน 400 หนวยขนไป (หนวยท 401 เปนตนไป) 3.9361

ทมา: การไฟฟาสวนภมภาค (เรมใชตงแต คาไฟฟาประจ าเดอน กรกฎาคม 2554 เปนตนไป) ผใชไฟฟาทใชไฟฟาไมเกน 90 หนวยตอเดอนไดรบสทธคาไฟฟาฟรในเดอนนน

DPU

34

ตารางท 2.4 อตราคาไฟฟาทใชพลงงานไฟฟาเกน 150 หนวยตอเดอนคาบรการ 38.22 บาท/เดอน

พลงงานไฟฟาทใช คาพลงงานไฟฟา (บาท/หนวย)

150 หนวยแรก (หนวยท 0 – 150) 2.7628 250 หนวยตอไป (หนวยท 151 – 400) 3.7362 เกน 400 หนวยขนไป (หนวยท 401 เปนตนไป) 3.9361

ทมา: การไฟฟาสวนภมภาค (เรมใชตงแต คาไฟฟาประจ าเดอน กรกฎาคม 2554 เปนตนไป)

ตารางท 2.5 อตราตามชวงเวลาของการใช (time of use rate : TOU)

ระดบแรงดน Peak Off Peak คาบรการ (บาท/เดอน) 1) แรงดน 22 – 33 กโลโวลต 4.5827 2.1495 312.24 2) แรงดนต ากวา 22 กโลโวลต 5.2674 2.1827 38.22 ทมา: การไฟฟาสวนภมภาค (เรมใชตงแต คาไฟฟาประจ าเดอน กรกฎาคม 2554 เปนตนไป) หมายเหต. อตราคาไฟฟาขางตน เรมใชตงแต คาไฟฟาประจ าเดอน กรกฎาคม 2554 เปนตนไป 2.4 การประเมนโครงการลงทน

ในการตดสนใจวาจะเลอกลงทนในโครงการลงทนใหมหรอไมนน เราจะเนนทกระแสเงนสดของโครงการลงทน ซงกระแสเงนสดของโครงการลงทนนนจะเปนสงทแสดงใหเหนถงผลประโยชนทจะไดรบจากการตดสนใจเลอกโครงการลงทนนน

วธการทนยมใชในการประเมนโครงการลงทนม 4 วธดงน 1. ระยะเวลาคนทน (payback period) 2. มลคาปจจบนสทธ (net present value หรอ NPV)

3. อตราผลตอบแทนจากโครงการลงทน (internal rate of return หรอ IRR) 4. อตราสวนผลตอบแทนตอตนทน (benefit-cost ratio หรอ BCR)

DPU

35

2.4.1 ระยะเวลาคนทน (payback period) ระยะเวลาคนทน คอ ระยะเวลาทบรษทจะไดรบจ านวนเงนกลบคนเทากบกระแสเงนสดจายลงทน เนองจากวธระยะเวลาคนทนนจะท าการวดวาโครงการลงทนจะไดเงนกลบคนมาเรวมากนอยอยางไร ในการตดสนใจโครงการลงทนนนจะพจารณาวาโครงการลงทนนนใชระยะเวลานอยกวาหรอเทากบระยะเวลาคนทนตามทบรษทตองการหรอไม ขอดและขอเสยของวธระยะเวลาคนทน

ขอด 1) การค านวณระยะเวลาคนทนนนจะใชกระแสเงนสด (cash flows) ไมใชก าไรทางบญช ซงจะเนนใหเหนถงผลตอบแทนและตนทนของโครงการลงทนทเกดขนในเวลาทแทจรง 2) ระยะเวลาคนทนนงายตอการท าความเขาใจและงายตอการค านวณ 3) ระยะเวลาคนทนใชเปนเครองมอในการคดสรรโครงการลงทนทนาสนใจเบองตน ขอเสย 1) วธระยะเวลาคนทนไมไดค านงถงแนวคดเกยวกบมลคาเงนตามเวลา (time value of money) 2) วธระยะเวลาคนทนไมไดสนใจวากระแสเงนสดทไดรบหลงจากคนทนแลวจะเปนอยางไร 2.4.2 การวเคราะหมลคาเทยบเทาปจจบน (present worth analysis)

มลคาปจจบน (present worth (PW) , present value (PV) or net present value (NPV)) หมายถง จ านวนเงนรวม ณ เวลาปจจบนของเงนหรอผลตอบแทนทจะไดรบในอนาคตในชวงระยะเวลาหนงกบอตราผลตอบแทนทตองการหรออตราลดคาทก าหนด ตวอยางเชน ดอกเบยทจะไดรบในอนาคตจากการลงทนในหนก หรอ ผลตอบแทนทจะไดรบจากการลงทนในโรงงานหรอเครองจกรของบรษท

มลคาปจจบน ของเงนลงทน (cost) หรอผลตอบแทน (revenue) ของแตละทางเลอกในการด าเนนโครงการใดๆ สามารถน ามาใชเปนตวชวดความคมคาในการลงทนได ทงนมลคาปจจบนขององคประกอบในการด าเนนโครงการ อาจแปลงมาจากมลคาในอนาคต หรอมลคาสม าเสมอรายปกได

การค านวณหามลคาปจจบนสามารถค านวณหาไดจากสมการดงน (2.6)

DPU

36

โดยท P = มลคาหรอผลรวมของเงนในชวงเวลาทก าหนดใหเปนปจจบน หรอทเวลา t = 0 F = มลคาหรอผลรวมของเงนในอนาคต A = มลคาของเงนรายเดอนหรอรายป ทมคาสม าเสมอเทากน n = จ านวนชวงเวลาส าหรบการวเคราะห หนวยเปน ป เดอน หรอวน i = อตราดอกเบย หรออตราผลตอบแทนตอชวงเวลา หรออตราลดคา หนวยเปน เปอรเซนตอป เปอรเซนตอเดอน หรอเปอรเซนตอวน

โดยในการตดสนใจเลอกลงทนในโครงการลงทนนนจะพจารณาดงน 1. ถามลคาปจจบนสทธ (NPV) ของโครงการลงทนมากกวาหรอเทากบศนย โครงการ

ลงทนกจะไดรบเลอกลงทน (NPV ≥ 0 : ยอมรบโครงการลงทน) 2. ถามลคาปจจบนสทธ (NPV) ของโครงการลงทนนอยกวาศนย โครงการลงทนนน

ไมควรลงทน (NPV <0 : ไมยอมรบโครงการลงทน) ขอดและขอเสยของวธมลคาปจจบนสทธ

ขอด 1) วธมลคาปจจบนสทธเปนการใชกระแสเงนสด (cash flows) มากกวาก าไรทางบญช ซงจะสะทอนใหเหนเวลาทแทจรงของผลตอบแทนทไดรบจากโครงการลงทน 2) วธมลคาปจจบนสทธไดน าแนวความคดเกยวกบมลคาเงนตามเวลามาใชประกอบการค านวณ ซงท าใหสามารถท าการเปรยบเทยบระหวางผลตอบแทนจากโครงการลงทนกบเงนลงทนไดอยางมเหตผลมากยงขน 3) เนองจากการตดสนใจเลอกโครงการลงทนโดยวธมลคาปจจบนน จะท าการเลอกโครงการลงทนทมมลคาปจจบนสทธเปนบวกเทานน เพราะฉะนนจะเปนผลท าใหมลคาของบรษทสงขน กลาวคอ บรษทสามารถสรางความมงคงสงสดใหแกผถอหนได ซงเปนเปาหมายหลกของบรษทนนเอง

ขอเสย 1) การใชวธมลคาปจจบนสทธนนตองค านงถงรายละเอยดของการประมาณการกระแสเงนสดของโครงการลงทน ซงอาจมความผดพลาดไดงายในการประมาณการขอมล

DPU

37

2.4.3 อตราผลตอบแทนจากโครงการลงทน (internal rate of return) ในการลงทนขนาดใหญและใชเงนลงทนจ านวนมาก มความจ าเปนทผลงทนจะตองค านวณหาอตราผลตอบแทนทคมคากบการลงทน เมอน าไปเปรยบเทยบกบอตราผลตอบแทนต าสดทสามารถตอบสนองความพงพอใจ (minimum attractive rate of return, MARR) ซงสวนมากคา MARR จะก าหนดจาก อตราดอกเบยเงนก หรออตราดอกเบยเงนฝาก ในกรณทผลงทนใชวธกยมเงนจากแหลงก อตราผลตอบแทนของโครงการทถกเลอกจะตองมคาสงกวาอตราเงนก เพอทจะมเงนจากผลตอบแทนทเพยงพอส าหรบมาช าระใหแหลงเงนก และในกรณทเปนการลงทนโดยใชเงนสวนตวของบรษทเอง อตราผลตอบแทนของโครงการทถกเลอก จะตองมคาสงกวาอตราเงนฝาก เพอใหเกดความคมคาส าหรบการถอนเงนคงคลงออกจากธนาคาร เพอน ามาลงทนในโครงการดงกลาว สรปหลกเกณฑการตดสนใจลงทนโดยใชอตราผลตอบแทนจากโครงการลงทน ไดดงน

1. ถาโครงการลงทนมอตราผลตอบแทนจากโครงการลงทนมากกวาหรอเทากบอตราผลตอบแทนทตองการหรอตนทนของเงนทนโครงการลงทนนนควรไดรบการคดเลอกลงทน (IRR ≥อตราผลตอบแทนทตองการ (k) : ยอมรบโครงการลงทน)

2. ถาโครงการลงทนมอตราผลตอบแทนจากโครงการลงทนนอยกวาอตราผลตอบแทนทตองการหรอตนทนของเงนทนโครงการลงทนนนไมควรลงทน (IRR <อตราผลตอบแทนทตองการ (k) : ไมยอมรบโครงการลงทน)

โดยการค านวณหาอตราผลตอบแทนจากโครงการลงทน สามารถค านวณหาไดจากสมการดงน (2.7)

โดยท F = มลคาหรอผลรวมของเงนในอนาคต Investment = เงนลงทน n = อายของโครงการ IRR = อตราผลตอบแทนจากโครงการลงทน

DPU

38

2.4.4 อตราสวนผลตอบแทนตอตนทน (benefit-cost ratio หรอ BCR) อตราสวนผลตอบแทนตอตนทน คอ อตราสวนระหวางมลคาปจจบนของผลตอบแทน

รวมตอมลคาปจจบนของตนทนรวมตลอดอายของโครงการ โดยจะเลอกโครงการท BCR มคามากกวาหรอดทากบ 1 ซงแสดงใหเหนวาโครงการลงทนนใหผลตอบแทนมากกวาตนทนทเกดขนกบโครงการ (BCR มากกวาหรอเทากบ 1)

n0t tr)(1

tC

n0t tr)(1

tB

BCR (2.8)

โดยก าหนดให Bt = ผลตอบแทนในปท t Ct = ตนทนของโครงการในปท t r = อตราคดลดหรออตราดอกเบยเงนก t = ระยะเวลาท t (0, 1, 2, …, n) n = อายของโครงการลงทน 2.5 การวเคราะหความออนไหวของโครงการ (sensitivity analysis) การวเคราะหความออนไหวของโครงการ คอการพจารณาวาขอมล หรอปจจยส าคญๆบางตวในโครงการเปลยนแปลงจะสงผลกระทบใหผลลพธจากการวเคราะหโครงการเปลยน โดยใชวธ cost – benefit analysis ซงเปนการวเคราะหโดยการวดความคมคาของโครงการโดยการเปรยบเทยบกนระหวางผลประโยชน (benefit) และ/หรอผลตอบแทน (return) กบตนทน (cost) ของโครงการเปนหลกเกณฑตดสนใจแบบปรบคาของเวลา ซงประกอบดวย NPV BCR และ IRR นน ตวแปรทใชในการวดมลคาผลประโยชนและตนทนของโครงการไดมาโดยก าหนดลวงหนาวาจะเกดข นในอนาคต และก าหนดใหตวแปรเหลาน นมคาทแนนอน ซงในความเปนจรงการคาดการณเกยวกบอนาคตนนจะตองพจารณาถงความไมแนนอนทอาจจะเกดขน และจะท าใหการวเคราะหมโอกาสผดพลาดได ถาหากโครงการตองเกยวของกบตวแปรทก าหนดขนลวงหนา ดงนนจะตองมการวเคราะหซ าเพอดวาจะเกดอะไรขน ถาเหตการณตางๆ ตามทก าหนดไวเปลยนแปลงไป

DPU

39

2.6 งานวจยทเกยวของ ชะกาแกว สดสชง (2550) ท าการท านายการใชพลงงานของบานพลงงานแสงอาทตยในประเทศไทย โดยท าการค านวณภาระความรอนของแตละหอง สภาวะของอากาศภายในบาน พลงงานความรอนถายเทเขาสบาน โดยพนทของกรงเทพมหานคร ความรอนถายเทมการเปลยนแปลงอยในชวง 270-359 kWh/เดอน และชวงทมคาการถายเทความรอนเขาสบานสงสด คอชวงเดอนมนาคมและเมษายน ซงมคาความรอนเกนคา 350 kWh/เดอน โดยรวมแลวจะมปรมาณความรอนทถายเทเขาสบานตลอดป คอ 3,635 kWh/ป นอกจากนยงเสนอใหประยกตใชระบบท าน ารอนรงสอาทตยกบบานประหยดพลงงานตามแบบของ พพ. ซงอตราผลตอบแทนของระบบท าน ารอนรงสอาทตยแบบไหลเวยนตามธรรมชาตเทากบรอยละ 6.2 และแบบไหลเวยนตามแรงดนเทากบรอยละ 6.79 บรสทธ สะเดา และคณะ (2552) ไดท าการส ารวจปญหาเบองตนของผใชงานระบบบานพลงงานแสงอาทตย ไดผลคอ เกดปญหาจากตวแบตเตอรรอยละ 29.8 เครองควบคมการประจแบตเตอร และแปลงกระแสไฟฟารอยละ 27.27 เตารบรอยละ 12.98 สายไฟรอยละ 10.04 สวตซรอยละ 8.08 ระบบแสงสวางรอยละ 7.75 และแผงเซลลแสงอาทตยรอยละ 4.08

เอกประพนธ อกษรพนธ (2543) ไดท าการศกษาความเปนไปไดของโครงการสาธตระบบการผลตและจ าหนายไฟฟาจากเซลลแสงอาทตยบนหลงคาบาน โดยท าการทดลองกบบาน ผเขารวมโครงการ 10 แหง ในการวเคราะหทกรณปกต ผลการวเคราะหกรณตดตงผลกเดยวขนาด 2.25 kW และไดรบเงนสนบสนนจาก สพช. เมอคดอตราลดทรอยละ 9, 12 และ 15 ตอป สามารถค านวณมลคาปจจบนสทธได -148,412, -177497 และ -196,379 บาท มอตราผลตอบแทนภายในของโครงการเทากบ รอยละ 2.35 ซงแสดงใหเหนวาใหผลประโยชนไมคมคาตอการลงทน เพราะมลคาปจจบนสทธใหคาเปนลบ แตถาวเคราะหความออนไหวของโครงการในแนวทางท 3 คอตนทนลดลงรอยละ 30 โดยผลประโยชนเพมขน 100 % กจะมความคมคาตอการลงทน สวนผลการวเคราะหกรณตดต งผลกเดยวขนาด 2.25 kW แตไมไดรบเงนสนบสนนจากสพช. มอตราผลตอบแทนภายในโครงการเทากบ รอยละ -1.49 และแมวาจะวเคราะหความออนไหวทางการเงน 3 แนวทางคอ ตนทนลดลงรอยละ 30 โดยผลประโยชนคงท ตนทนคงท โดยผลประโยชนเพมขน 100 % และแนวทางท 3 คอตนทนลดลงรอยละ 30 โดยผลประโยชนเพมขน 100 % กไมมความคมคาของการลงทน ผลการวเคราะหกรณตดต งระบบชนดอะมอรฟส ขนาด 2.88 kW และไดรบเงนสนบสนนจาก สพช. มอตราผลตอบแทนภายในของโครงการเทากบ รอยละ 2.61 ซงนอยกวาอตราคดลดทรอยละ 9, 12 และ 15 จงไมคมคาตอการลงทน จะนาลงทนกตอเมอตนทนลดลงรอยละ 30

DPU

40

โดยผลประโยชนเพมขน 100 % สวนผลการวเคราะหกรณไมไดรบเงนสนบสนนจากสพช. มอตราผลตอบแทนภายในโครงการเทากบ รอยละ -1.99 แมวาจะวเคราะหในกรณทดทสด คอ ตนทนลดลงรอยละ 30 โดยผลประโยชนเพมขนรอยละ 100 กยงไมมความคมคาในการลงทน ศ.ดร.สนทร บญญาธการ อาจารยประจ าคณะสถาปตยกรรมศาสตร จฬาฯ และทมวจย สรางบานชวาทตย เปนบานทไดรบการออกแบบใหเปนตนแบบของการอยอาศยอยางย งยน และเหมาะสมกบสภาพภมอากาศในเขตรอนชนเปนหลงแรกในภมภาคเอเชยตะวนออกเฉยงใต ซงนอกจากประสทธภาพการใชงานจากพลงงานแสงอาทตยอนสงสดแลว ยงมการน าเอาปจจยอนๆทจ าเปนตอการอยอาศยมาใชดวย บานชวาทตยเปนบานทสามารถผลตน า และไฟฟาใชไดเองถง 6,200 วตต พลงงานไฟฟาทใช ผลตจาก แผงโซลาเซลลขนาด 128 ตารางเมตร ซงวนหนงผลตกระแสไฟฟาได ประมาณ 22 หนวยโดยตวบานท าจากไม ท าใหอณหภมภายในบานเยนกวา อณหภมภายนอกถง 5 องศาเซลเซยส จงประหยดพลงงานในการใช เครองปรบอากาศไดถง 4 เทา ตางจากบานธรรมดา ทอณหภมภายในบานจะรอนกวาอณหภมภายนอกอย 3 องศา สวนหลงคามแผงเซลลแสงอาทตยแบบพเศษ ทนอกจากจะใหพลงงานแลว ยงสามารถน าน าคางมาใชเปนน าสะอาดไดดวย นอกจากน ยงมไบโอแกส (bio-gas) ทเกดจากการหมกใบไม และอจจาระ โดยท าบอเกรอะไว 3 บอ เพอรองรบและกรองของเสย ท าใหบอเกรอะท 3 มน าใสและไมมกลน สามารถปลอยไปในชนใตหน เพอเปนน าใตดนส าหรบหลอเลยงตนไม คณสมบตพเศษอกอยางหนงของ "บานชวาทตย" คอ มกระจกตดเสยงได ดงน น เสยงรถตกตก เสยงรถยนต และเสยงรบกวนตางๆ ซงเปนเสยงทอยในชวงระดบกลาง ไมสามารถเลดลอดเขาไปในบานได แตกระจกนจะไมตดเสยงทอยในระดบสงและระดบต า ซงเปนเสยงทเราชอบฟงกน เชน เสยงนกรอง และเสยงลมพดใบไม ท าใหผอยอาศยสามารถเพลดเพลนกบเสยงดงกลาวไดตามปกต นบเปนบานทใชเทคนคในการกอสรางคอนขางยาก และเปนนวตกรรมทล ายคไปประมาณ 15 ป มตนทนในการกอสรางประมาณ 3.5 ลานบาท

DPU

41

บทท 3 ระเบยบวธวจย

บานทยกมาเปนกรณศกษาน เปนบานเดยวทวไปทมขนาดพนทดน และพนทใชสอย

ตามมาตรฐานของบานทอยอาศยทวไป ซงตามสถตคาเฉลยของครอบครวนนมขนาดประมาณ 4 คน จงไดบานหลงนซงมขนาดพนทเหมาะส าหรบครอบครว 4 คนมาเปนบานกรณศกษา

3.1 รายละเอยดของบาน และแบบบาน

จากการส ารวจขนาดมาตรฐานของบานเดยวทวไป และการน าแบบแปลนบานมาตรฐานนมาศกษา สรปรายละเอยดไดดงน 3.1.1 รายละเอยดของบาน ลกษณะพนทใชสอย เปน 3 หองนอน 2 หองน า 1 หองครว 1 หองรบแขก โดยแบบจ าลองบานเปนดงรปท 3.1

รปท 3.1 แบบจ าลองบานเดยว แสดงภาพดานหนา ดานบน และมมบนขาง 45 องศา ทมา: http://www.buildideahome.com/?page_id=134 (12 พฤษภาคม 2555)

DPU

42

3.1.2 ขนาดพนทดน กวางไมนอยกวา 11.6 เมตร ยาวไมนอยกวา 15.8 เมตร (183 ตารางเมตร) 3.1.3 พนทใชสอย 125 ตารางเมตร 3.1.4 ขนาดพนทบนหลงคา 1) หลงคาเปนแบบดาดฟา จะมพนทส าหรบใชตดแผงเซลลแสงอาทตยไดเทากบ 9 x 13.7 = 123 ตารางเมตร 2) หลงคาเปนแบบมมเอยง 30 องศา จะมพนทส าหรบใชตดแผงเซลลแสงอาทตยไดโดยค านวณดงน

รปท 3.2 รปจ าลองหลงคาและรปหลงคาดานทจะตดแผงเซลลแสงอาทตย

จากรปท 3.2 น าหลงคารปสเหลยมคางหมทแรงเงามาค านวณหาพนทตดต งเซลลแสงอาทตยไดดงน

หาความยาวดาน x โดยใชตรโกณมตดงน Cos 30๐ =

จะได x = 4.5 Cos 30๐ = 5.2 m หาคาความสง y ของสเหลยมคางหมไดดงน

y = 5.2 Sin 45๐ = 3.7 m ดงนนจะหาพนทของสเหลยมคางหมไดเปน

พนทหลงคา (สเหลยมคางหม) = 3.7 x 3.2 + 4.5 x 3.7 = 61.79 ตารางเมตร

12.2

30๐

x

y

12.2 45๐

4.5

x = 5.2

4.5

DPU

43

3.2 การประมาณคาความตองการใชพลงงานไฟฟา ความตองการพลงงานไฟฟาของบานพลงงานแสงอาทตยภายในหนงวน ค านวณ

พลงงานไฟฟาทใชค านวณไดจากสตรดงตอไปน

พลงงานไฟฟา = ก าลงไฟฟาทใชทงหมด (วตต) x เวลาทเปดใชงาน (ชวโมง) / 1,000

หนวยทออกมาจะเปน กโลวตต-ชวโมง หรอ unit หรอหนวย บานอยอาศย 2 ชนทวไป ทมขนาดพนทใชสอย 125 ตารางเมตร จะมความตองการใช

พลงงานไฟฟา ไปกบเครองใชไฟฟาตางๆทส าคญๆคลายคลงกน โดยการค านวณความตองการใชพลงงานไฟฟาของบานพลงงานแสงอาทตย ทมขนาดพนทใชสอย 125 ตารางเมตร มรายละเอยดดงตารางท 3.1

ตารางท 3.1 รายการการใชพลงงานไฟฟาภายในหนงวนของบานพลงงานแสงอาทตย

รายการเครองใชไฟฟา จ านวน ก าลงไฟฟา

(วตต) เวลาทเปดใช

(ชวโมง) พลงงานไฟฟา

(กโลวตต-ชวโมง) หลอดคอมแพคฟลออเรสเซนต 5 8 6 0.24 หลอดฟลออเรสเซนตหลอดสน 2 18 1 0.04 หลอดฟลออเรสเซนตหลอดยาว 1 36 10 0.36 หลอดฟลออเรสเซนตกลม 8 32 3 0.77 เครองปรบอากาศ 1 745 8 5.96 พดลม 3 60 6 1.08 โทรทศน 1 58 3 0.17 ตเยน 1 71 24 1.70 หมอหงขาว 1 450 1 0.45 เตารด 1 1,000 0.2 0.20 เครองซกผา 1 129 0.3 0.04 รวม 3,001 11.01

จากการค านวณในตารางท 3.1 พอจะประมาณการไดวา บานกรณศกษานตองการพลงงานไฟฟา 11.01 หนวยในหนงวน และก าลงไฟฟาสงสดเทากบ 3,001 W

DPU

44

3.3 การค านวณขนาดของเซลลแสงอาทตย เมอค านวณความตองการพลงงานไฟฟาในหนงวน แลว จะสามารถก าหนดขนาดของ

เซลลแสงอาทตยส าหรบผลตกระแสไฟฟาใหกบเครองใชไฟฟาได โดยใชสตรในสมการท 2.5 การค านวณในกรณศกษานแสดงไดดงตอไปน P =

เมอแทนคา PL = 11.1 kW-hr Q = 4,000 W-hr /m2

A = 0.8 B = 0.85 และ C = 0.9

ลงในสมการท 2.5 P =

= 4.50 kW จะไดก าลงไฟฟาของเซลลแสงอาทตยตดตง คอ 4.50 kW

3.3.1 พลงงานไฟฟาทสามารถผลตไดจากแผงเซลลแสงอาทตย

ลกษณะหลกๆ ของการตดตงแผงเซลลแสงอาทตย คอ ตดตงบนหลงคา กบตดตงบนพนดนซงแตละแบบมขอดขอเสยตางกนดงน แบบตดตงบนหลงคา ขอด บรเวณพนทตดตงนอยบนบาน ชนท 3 ความสงประมาณ 15 เมตร ท าให

ไมมเงามาบง สามารถรบแสงอาทตยไดเตมท ขอเสย ตดตงยาก บ ารงรกษายาก คาใชจายสงกวาตดตงแผงเซลลบนพนดน ตอง

ค านงถงน าหนกของแผงเซลลแสงอาทตยดวย ใหไมเกนความสามารถของการรบน าหนกของตวบานทออกแบบมา

DPU

45

แบบตดตงบนพนดน ขอด พนท ตดต งแผงเซลลแสงอาทตยอยบนบนพนดน ท าใหตดต ง งาย

บ ารงรกษางาย คาตดตงถก ขอเสย บางเวลาอาจจะถกเงาของบานและตนไมบงแสงอาทตย ท าใหผลตไฟฟา

ไดไมเตมท จงจะตองหาพนทไมมเงาบงและตองเวนระยะหางระหวางแผงเซลลแสงอาทตย เพอปองกนเงาของแผงเซลลแสงอาทตยบงกนเอง จงตองใชพนทมากขน

โดยถาเลอกใชแผงเซลลแสงอาทตยขนาด 130 W ซงเปนแผงทมขนาด 1.476 m x 0.672 m x 0.035 m เมอวางตดกบพนผวไมวาจะเปนดาดฟา หรอหลงคา จะกนพนท 0.99 ตารางเมตร หรอประมาณ 1 ตารางเมตรตอ 1 แผงทมขนาด 130 W ดงนนจะสามารถค านวณจ านวนแผง และพลงงานไฟฟาทสามารถผลตไดในกรณตางๆ ดงตอไปน 1) ตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาทเปนแบบดาดฟา ตดเปนแนวนอนขนานกบพน ขนาดพนทคอ 9 x 10.7 = 96.3 ตารางเมตร คอจะตดตงแผงเซลลแสงอาทตยไดประมาณ 96 แผง ซงสามารถผลตก าลงไฟฟาสงสดได 130 W x 96 = 12,480 W ซงสามารถค านวณหาพลงงานไฟฟาทระบบผลตไดจากสมการท 2.5 ดงน

PL =

= 12,480 x 4,000 x0.8 x 0.85 x 0.9 / 1,000 = 30,551.04 W-hr หรอ 30.55 kW-hr ดงนน พลงงานไฟฟาทสามารถผลตไดจากระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยแบบตดตงบนดาดฟาในหนงวนคอ 30.55 หนวย 2) ตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาทเปนแบบมมเอยง 30 องศา จากการค านวณ ไดพนทบนหลงคาเทากบ 61.79 ตารางเมตร คอจะตดตงแผงเซลลแสงอาทตยไดประมาณ 61 แผง ซงสามารถผลตก าลงไฟฟาสงสดได 130 W x 61 = 7,930 W ซงสามารถค านวณหาพลงงานไฟฟาทระบบผลตไดจากสมการท 2.5 ดงน

DPU

46

PL =

= 7,930 x 4,000 x 0.8 x 0.85 x 0.9 / 1,000 = 19,412.64 W-hr หรอ 19.41 kW-hr

ดงนน พลงงานไฟฟาทสามารถผลตไดจากระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยแบบตดตงบนดาดฟาในหนงวนคอ 19.41 หนวย 3) ตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนพนดน เนองจากพนทดนบรเวณบานของบานแตละหลงไมเทากน บางบานมพนทมาก บางบานมพนทนอยเปนตวแปรทคอนขางมความแปรผนสง จงไมน ามาวเคราะหดวยในการวจยน 3.4 การวเคราะหดานการเงน

การวเคราะหทางการเงนในงานวจยนจะใชวธวเคราะหดงน คอ 1. มลคาปจจบนสทธ (net present value หรอ NPV) คอ ผลประโยชนทงหมดทจะไดรบในระยะเวลาการด าเนนงานของโครงการ ทไดแปลงคามาเปนมลคาในปจจบนแลว ลบดวยมลคาปจจบนของเงนลงทน 2. อตราผลตอบแทนจากโครงการลงทน (internal rate of return หรอ IRR) คอ รอยละผลตอบแทนจากการท าโครงการตลอดระยะเวลาด าเนนการของโครงการ หรอในทางการค านวณคอ อตราดอกเบยในกระบวนการหามลคาปจจบนสทธของโครงการทเทากบศนย 3. อตราสวนผลตอบแทนตอตนทน (benefit-cost ratio หรอ BCR) คอ อตราสวนระหวางมลคาปจจบนของผลตอบแทนรวมตอมลคาปจจบนของตนทนรวมตลอดอายของโครงการ โดยจะเลอกโครงการท BCR มคามากกวาหรอดทากบ 1 ซงแสดงใหเหนวาโครงการลงทนนใหผลตอบแทนมากกวาตนทนทเกดขนกบโครงการ (BCR มากกวาหรอเทากบ 1) 4. การวเคราะหความออนไหวของโครงการ (sensitivity analysis) คอ การวเคราะหความออนไหวของโครงการ คอการพจารณาวาขอมล หรอปจจยส าคญๆบางตวในโครงการเปลยนแปลงจะสงผลกระทบใหผลลพธจากการวเคราะหโครงการเปลยน

DPU

47

บทท 4 ผลการศกษา

ในบทนเปนการวเคราะหความเปนไปไดทางดานการเงนของระบบผลตไฟฟาพลงงาน

แสงอาทตย ทน ามาใชในบานทอยอาศย จากการประมาณการความตองการใชพลงงานไฟฟาของบานกรณศกษา และการค านวณพนททสามารถน ามาใชในการตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยได นน สามารถด าเนนการตอไดดงวธตอไปน 4.1 การค านวณตนทนในการตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย จากการค านวณในบทท 3 แสดงใหเหนวาการลกษณะการตดตงแผงเซลลแสงอาทตยในการค านวณม 2 แบบ แบบแรกคอ ตดตงบนหลงคาทเปนแบบดาดฟา นนสามารถผลตไฟฟาไดถง 30.55 หนวยตอวน แบบทสอง ตดตงบนหลงคาทเปนแบบมงเอยง 30 องศา สามารถผลตไฟฟาไดถง 19.41 หนวยตอวน ซงทงสองแบบสามารถผลตไฟฟาไดมากกวาความตองการใชพลงงานของบานกรณศกษาน ซงใชพลงงานไฟฟา 11.01 หนวยตอวน แตเนองจากบานกรณศกษานกมแบบของหลงคาทไมใชดาดฟา จงตดทางเลอกในการตดตงแบบแรกนออกไป ดงน น จะพจารณาลกษณะการตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาทเปนแบบมมเอยง 30 องศา เพยงอยางเดยว ในการออกแบบระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยนน มทางเลอกดานอปกรณหลายแบบ ซงแตละแบบนนสามารถผลตไฟฟาออกมาไดเชนกน ตางกนตรงทราคาของอปกรณและคาใชจายในการตดตงระบบ ดงนนในการค านวณตนทนในการตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยนจะแบงออกเปน 2 กรณหลกๆคอ กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคา และกรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคา ใหพอดกบความตองการใชพลงงานภายในบาน โดยแตละกรณจะสามารถเลอกทางเลอกทตางๆกนได 4 ทางเลอก โดยเรมตนทการเลอกจากพกดของเครองควบคมการชารจประจแบตเตอรทตางๆกนกอน เนองจากเครองควบการชารจประจแบตเตอรคอนขางทจะมพกดใหเลอกนอยกวาอปกรณชนดอนๆ จงใชเปนตวตงในการเปลยนอปกรณอนๆตาม ดงทจะแสดงรายละเอยดตอไป

DPU

48

4.1.1 กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคา ซงจากการศกษาพบวา บนหลงคามพนททสามารถตดตงแผงเซลลแสงอาทตยได 61.79

ตารางเมตร ซงถาเลอกแผงเซลลแสงอาทตยขนาดตางกน กจะท าใหไดก าลงการผลตตดตงทตางกน เนองจากประสทธภาพของแผงเซลลแสงอาทตยไมเทากน โดยรายละเอยดของระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย และการค านวณตนทนในการตดตงระบบ มดงน 1) รายละเอยดของอปกรณในระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย

ทางเลอกของการเลอกอปกรณตางๆ ส าหรบกรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคาในระบบทตางกนมหลายทางเลอกแตในการศกษาจะเลอกมา 4 ทางเลอก คอ 1.1) ทางเลอกท 1 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 7.80 kW

ใชเครองควบคมการชารจประจพกด 24V, 20A ตอกบแผงเซลลแสงอาทตยขนาด 130 W, Vm = 17.4V, Im = 7.48A ได 2 แผง ค านวณไดจากคา Im และ Vm รวมของแผงเซลลแสงอาทตยตองไมเกนคาพกดแรงดนและกระแสของเครองควบคมการชารจประจ ซงในทางเลอกท 1 คอ 24V, 20A ค านวณไดดงน

พกดแรงดนของเครองควบคมการชารจประจ คอ 24V และคาพกด Vm ของแผงเซลลแสงอาทตย คอ 17.4V ดงนนสามารถน าแผงเซลลแสงอาทตยมาตอกนแบบอนกรมไดไมเกน 24V/17.4V = 1.38 คอ 1 แผง สวนพกดกระแสของเครองควบคมการชารจประจ คอ 20A และคาพกด Im ของแผงเซลลแสงอาทตย คอ 7.48A ดงนนสามารถน าแผงเซลลแสงอาทตยมาตอกนแบบขนานไดไมเกน 20A/7.48A = 2.67 คอ 2 แผง

ตอมาเปนการเลอกขนาดแบตเตอรส าหรบ แผงเซลลแสงอาทตยสามารถค านวณไดจากสตรค านวณตอไปน

ขนาดของแบตเตอร =

= 19,090 / (24 x 0.8 x 0.9)

= 1105 Ah

ดงนนจะตองเลอกแบตเตอรใหมขนาดความจไมนอยกวา 1105 Ah ซงแบตเตอรมใหเลอกหลายขนาด ในทางเลอก 4 ทางเลอกทจะไดกลาวตอไป จะท าการเลอกแบตเตอรทมขนาดตางๆกน ส าหรบทางเลอกท 1 เลอกเปนแบตเตอรขนาดพกด 12V, 40Ah ดงนนเพอทจะใหไดระบบ

DPU

49

เกบประจพลงงานทมขนาด 24V, 1125Ah จะตองใชแบตเตอรขนาดพกด 12V, 40Ah 2 ตวตออนกรมกนและน ามาตอขนานกน 30 ชด โดยควรเลอก แบตเตอรทเหมาะกบการใชงานในระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยนนคอแบตเตอร Lead acid ชนด Deep cycle เพราะมอายการใชงานทยาวกวาคอ 5 ป ถาเปนแบบธรรมดาจะมอายการใชงานเพยง 1-2 ป และยงถามการใชงานหนก discharge สงๆ จะท าใหแผนตะกวงอไดงาย แตถาเปนชนด Deep cycle ซงออกแบบมาใหทนตอการ discharge สงๆ จะมแผนตะกวทหนากวา และงอไดยากกวา และส าหรบอนเวอเตอรเลอกเปน 1500W 2 ตว เพอรองรบกบความตองการใชไฟฟาสงสดท 3000W แผนผงวงจรของระบบแสดงดงรปท 4.1

รปท 4.1 วงจรของทางเลอกท 1 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 7.80 kW ส าหรบการออกแบบระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยส าหรบทางเลอกทเหลอ ใชแนวการออกแบบดงทางเลอกท 1 ทไดแสดงตวอยางการออกแบบไปแลวขางตน

ตอขนานกน 30 ชด 130W

130W

24V,20A

24V,20A

12V,40Ah

12V,40Ah

อนเวอเตอร 1500W 2 ตว

AC Load ขนาน 2 แผง

ขนาน 2 แผง

DPU

50

1.2) ทางเลอกท 2 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 7.80 kW ใชแผงเซลลแสงอาทตยขนาด 130 W, Vm = 17.4V, Im = 7.48 A จ านวน 60 แผง ตอ

ขนานกน 5 แผงตอเครองควบคมการชารจประจ 1 ตว และแบตเตอร อก 2 ลก ทงหมด 12 ชด แผนผงวงจรของระบบแสดงดงรปท 4.2

รปท 4.2 วงจรของทางเลอกท 2 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 7.80 kW



12V,100Ah

12V,100Ah


130W

24V,40A

24V,40A


AC Load

DPU

51




12V,160Ah

12V,160Ah


130W

24V,60A

24V,60A


AC Load



DPU

52

1.4) ทางเลอกท 4 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 8.64 kW ใชแผงเซลลแสงอาทตยขนาด 240 W, Vm = 29.65 V, Im = 8.1 A จ านวน 36 แผง ตอ



รายละเอยดของทง 4 ทางเลอกสรปไดดงตารางท 4.1

12V,68Ah อนกรม 3 ลก



240W

48V,40A

48V,40A


AC Load



DPU

53

ตารางท 4.1 รายละเอยดของอปกรณในระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคา

ขนาดระบบ (W)

แผงเซลลแสงอาทตย

เครองควบคมการชารจประจ

แบตเตอร อนเวอเตอร

Spec จ านวน Spec จ านวน spec จ านวน spec จ านวน

Option1 7800 130W 60 24V,20A 30 12V,40Ah 60 24V/220V 2

Option2 7800 130W 60 24V,40A 12 12V,100Ah 24 24V/220V 2

Option3 7280 130W 56 24V,60A 7 12V,160Ah 14 24V/220V 2

Option4 8640 240W 36 48V,40A 9 12V,68Ah 27 48V/220V 2

2) ตนทนในการตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย การค านวณตนทนในการตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยของแตละทางเลอกนน แสดงในตารางท 4.2 – 4.5 ตารางท 4.2 ตนทนในการตดต งระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคา ทางเลอกท 1

การลงทน ราคา (บาท) หนวย จ านวน รวมเปน (บาท)

แผงเซลลแสงอาทตย 130W 12,000 บาท/แผง 60 720,000 อนเวอเตอร 9,500 บาท/ตว 2 19,000 แบตเตอร 6,060 บาท/ลก 60 363,600 เครองควบคมการประจไฟฟา 2,500 บาท/ตว 30 75,000 อปกรณส าหรบยดตดบนหลงคา 500 บาท/แผง 60 30,000 อปกรณทางไฟฟา 7,000 บาท 1 7,000 คาแรงในการตดตงแผง 500 บาท/แผง 60 30,000 คาแรงในการเดนระบบไฟฟา 20,000 บาท/งาน 1 20,000

รวม

1,264,600

DPU

54

ตารางท 4.3 ตนทนในการตดต งระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคา ทางเลอกท 2

การลงทน ราคา (บาท) หนวย จ านวน รวมเปน (บาท) แผงเซลลแสงอาทตย 130W 12,000 บาท/แผง 60 720,000 อนเวอเตอร 9,500 บาท/ตว 2 19,000 แบตเตอร 5,750 บาท/ลก 24 138,000 เครองควบคมการประจไฟฟา 8,200 บาท/ตว 12 98,400 อปกรณส าหรบยดตดบนหลงคา 500 บาท/แผง 60 30,000 อปกรณทางไฟฟา 7,000 บาท 1 7,000 คาแรงในการตดตงแผง 500 บาท/แผง 60 30,000 คาแรงในการเดนระบบไฟฟา 20,000 บาท/งาน 1 20,000 รวม

1,062,400




รวม

1,470,640

DPU

55


การลงทน ราคา (บาท) หนวย จ านวน รวมเปน (บาท) แผงเซลลแสงอาทตย 240W 15,600 บาท/แผง 36 561,600 อนเวอเตอร 9,500 บาท/ตว 2 19,000 แบตเตอร 4,850 บาท/ลก 27 130,950 เครองควบคมการประจไฟฟา 8,200 บาท/ตว 9 73,800 อปกรณส าหรบยดตดบนหลงคา 500 บาท/แผง 36 18,000 อปกรณทางไฟฟา 7,000 บาท 1 7,000 คาแรงในการตดตงแผง 500 บาท/แผง 36 18,000 คาแรงในการเดนระบบไฟฟา 20,000 บาท/งาน 1 20,000

รวม

848,350

4.1.2 กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคา ใหพอดกบความตองการใชพลงงานภายในบาน ซงจากการศกษาพบวา มความตองการการใชพลงงานเทากบ 11.01 หนวยตอวน และจากการค านวณระบบผลตไฟฟาตดตงตองมขนาด 4.5 kW ขนไปเพอใหพอเพยงกบความตองการใชพลงงานในหนงวน โดยวธการออกแบบของระบบนนเหมอนกนกบการออกแบบระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย ในกรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยเตมพนทหลงคา ในขอท 4.1.1 ทางเลอกท 1 ดงนนในกรณน สามารถสรปรายละเอยดของอปกรณ และการค านวณตนทนในการตดตงระบบ ไดดงน 1) รายละเอยดของอปกรณในระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย

ทางเลอกของการเลอกอปกรณตางๆ ส าหรบกรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคาในระบบทตางกนมหลายทางเลอกแตในการศกษาจะเลอกมา 4 ทางเลอก คอ

DPU

56



รปท 4.5 ทางเลอกท 1 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 4.68 kW


130W

24V,20A

24V,20A

12V,40Ah

12V,40Ah


AC Load ขนาน 2 แผง


DPU

57






12V,100Ah

12V,100Ah


130W

24V,40A

24V,40A


AC Load

DPU

58




12V,160Ah

12V,160Ah


130W

24V,60A

24V,60A


AC Load



DPU

59

1.4) ทางเลอกท 4 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 4.80 kW ใชแผงเซลลแสงอาทตยขนาด 240 W, Vm = 29.65 V, Im = 8.1 A จ านวน 20 แผง ตอ



รายละเอยดของทง 4 ทางเลอก สรปไดดงตารางท 4.6




240W

48V,40A

48V,40A


AC Load



DPU

60

ตารางท 4.6 รายละเอยดของอปกรณในระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคา ใหพอดกบความตองการใชพลงงานภายในบาน

ขนาดระบบ(W)

แผงเซลลแสงอาทตย

เครองควบคมการชารจประจ

แบตเตอร อนเวอเตอร

spec จ านวน spec จ านวน spec จ านวน spec จ านวน

Option1 4680 130W 36 24V,20A 18 12V,40Ah 36 24V/220V 2

Option2 4450 130W 35 24V,40A 7 12V,100Ah 14 24V/220V 2

Option3 4680 130W 36 24V,60A 5 12V,160Ah 10 24V/220V 2

Option4 4800 240W 20 48V,40A 5 12V,68Ah 15 48V/220V 2

2) ตนทนในการตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย การค านวณตนทนในการตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยของแตละทางเลอกนน แสดงในตารางท 4.7 - 4.10 ตารางท 4.7 ตนทนในการตดต งระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคา ใหพอดกบความตองการใชพลงงานภายในบาน ทางเลอกท 1



รวม

777,160

DPU

61

ตารางท 4.8 ตนทนในการตดต งระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคา ใหพอดกบความตองการใชพลงงานภายในบาน ทางเลอกท 2

การลงทน ราคา (บาท) หนวย จ านวน รวมเปน (บาท) แผงเซลลแสงอาทตย 130W 12,000 บาท/แผง 35 420,000 อนเวอเตอร 9,500 บาท/ตว 2 19,000 แบตเตอร 5,750 บาท/ลก 14 80,500 เครองควบคมการประจไฟฟา 8,200 บาท/ตว 7 57,400 อปกรณส าหรบยดตดบนหลงคา 500 บาท/แผง 35 17,500 อปกรณทางไฟฟา 7,000 บาท 1 7,000 คาแรงในการตดตงแผง 500 บาท/แผง 35 17,500 คาแรงในการเดนระบบไฟฟา 20,000 บาท/งาน 1 20,000 รวม

638,900

ตารางท 4.9 ตนทนในการตดต งระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคา ใหพอดกบความตองการใชพลงงานภายในบาน ทางเลอกท 3


รวม

1,011,600

DPU

62

ตารางท 4.10 ตนทนในการตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคา ใหพอดกบความตองการใชพลงงานภายในบาน ทางเลอกท 4


รวม

491,750

4.2 ผลประโยชนทไดจากระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย

วตถประสงคของการตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยคอ เพอใชพลงงานไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตยแทนการซอพลงงานไฟฟาจากการไฟฟา เงนในสวนทประหยดคาไฟฟาไดนคอ สวนของรายไดของโครงการ ซงการค านวณมรายละเอยดดงตอไปน 4.2.1 กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคา 1) ทางเลอกท 1 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 7.80 kW การตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคาแบบทางเลอกท 1 มขนาดของระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยตดตงเปน 7.80 kW สามารถผลตไฟฟาได 19.09 หนวยตอวน โดยสามารถคดเปนซงน ามาคดเปนตอเดอน จะไดพลงงานไฟฟา 572.83 หนวยตอเดอน

ถาไมไดมการตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย จะตองจายคาไฟฟาใหกบการไฟฟาตามอตรา ประเภทบานทอยอาศย อตราปกต ทมการใชพลงงานไฟฟาเกน 150 หนวย ซงถอเปนรายไดของโครงการ ซงค านวณไดดงน

DPU

63

คาบรการ 38.22 บาท/เดอน คาพลงงานไฟฟา 150 หนวยแรก = 150 x 2.7628 = 414.42 บาท คาพลงงานไฟฟา 250 หนวยตอไป = 250 x 3.7362 = 934.05 บาท คาพลงงานไฟฟา 400 หนวยขนไป = (572.83 - 400) x 3.9361 = 680.28 บาท คา Ft 0.30 บาทตอหนวย = 0.30 x 572.83 = 171.85 บาท รวมคาไฟฐานและคา Ft เปน = 38.22 + 414.42 + 934.05 + 680.28 + 171.85 = 2,233.48 บาท คาภาษมลคาเพม 7% = 2,233.48x 1.07 = 2,389.83 บาทตอเดอน คดเปนรายไดตอป = 2,389.83 x 12 = 28,677.93 บาทตอป

2) ทางเลอกท 2 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 7.80 kW

การตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคาแบบทางเลอกท 2 มขนาดของระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยตดตงเปน 7.80 kW ซงเทากบก าลงผลตตดตงของทางเลอกท 1 ดงนน คดเปนมลคาไฟฟาทไดตอป คอ 28,677.93 บาท 3) ทางเลอกท 3 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 7.28 kW

การตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคาแบบทางเลอกท 3 มขนาดของระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยตดตงเปน 7.28 kW โดยขนตอนการค านวณคาไฟฟาเหมอนกบการค านวณในทางเลอกท 1 คดเปนมลคาไฟฟาทไดตอป คอ 26,600.78 บาท 4) ทางเลอก 4 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 8.64 kW

การตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคาแบบทางเลอกท 4 มขนาดของระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยตดตงเปน 8.64 kW โดยขนตอนการค านวณคาไฟฟาเหมอนกบการค านวณในทางเลอกท 1 คดเปนมลคาไฟฟาทไดตอป คอ 32,033.32 บาท

DPU

64

4.2.2 กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคา ใหพอดกบความตองการใชพลงงานภายในบาน

1) ทางเลอกท 1 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 4.68 kW การตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคา ใหพอดกบความตองการใชพลงงานภายในบานแบบทางเลอกท 1 มขนาดของระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยตดตงเปน 4.68 kW สามารถผลตไฟฟาได 11.46 หนวยตอวน โดยสามารถคดเปนซงน ามาคดเปนตอเดอน จะไดพลงงานไฟฟา 343.70 หนวยตอเดอน ถาไมไดมการตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย จะตองจายคาไฟฟาใหกบการไฟฟาตามอตรา ประเภทบานทอยอาศย อตราปกต ทมการใชพลงงานไฟฟาเกน 150 หนวย ซงถอเปนรายไดของโครงการ ซงค านวณไดดงน คาบรการ 38.22 บาท/เดอน คาพลงงานไฟฟา 150 หนวยแรก = 150 x 2.7628 = 414.42 บาท คาพลงงานไฟฟา 250 หนวยตอไป = (343.70 - 150) x 3.7362 = 723.70 บาท คาพลงงานไฟฟา 400 หนวยขนไป = 0 บาท คา Ft 0.30 บาทตอหนวย = 0.30 x 343.70 = 103.11 บาท รวมคาไฟฐานและคา Ft เปน = 38.22 + 414.42 + 723.70 + 103.11 = 1,274.11 บาท คาภาษมลคาเพม 7 % = 1,274.11 x 1.07 บาท = 1,363.30 บาทตอเดอน คดเปนรายไดตอป = 1,363.30 x 12 = 16,359.56 บาทตอป

DPU

65

2) ทางเลอก 2 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 4.45 kW การตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคา ใหพอดกบความตองการใชพลงงานภายในบานแบบทางเลอกท 2 มขนาดของระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยตดตงเปน 4.45 kW โดยขนตอนการค านวณคาไฟฟาเหมอนกบการค านวณในทางเลอกท 1 คดเปนมลคาไฟฟาทไดตอป คอ 15,864.77 บาท 3) ทางเลอกท 3 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 4.68 kW การตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคา ใหพอดกบความตองการใชพลงงานภายในบานแบบทางเลอกท 3 มขนาดของระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยตดตงเปน 4.68 kW ซงเทากบก าลงผลตตดตงของทางเลอกท 1 คดเปนมลคาไฟฟาทไดตอป คอ 16,359.56 บาท 4) ทางเลอกท 4 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 4.80 kW การตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคา ใหพอดกบความตองการใชพลงงานภายในบานแบบทางเลอกท 3 มขนาดของระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยตดตงเปน 4.80 kW โดยขนตอนการค านวณคาไฟฟาเหมอนกบการค านวณในทางเลอกท 1 คดเปนมลคาไฟฟาทไดตอป คอ คอ 16,816.28 บาท 4.3 การวเคราะหผลตอบแทนทางการเงน การวเคราะหผลตอบแทนทางการเงนจะคดอายโครงการท 25 ป เนองจากอายของแผงเซลลแสงอาทตยอยได 25 ป แลวจะมประสทธภาพลดลงมาก และใหคาไฟฟาเพมขนปละ 3 % โดยมคดอตราดอกเบยท 5 % 4.3.1 กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคา ทางเลอก 1 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 7.80 kW มแผนภาพกระแสเงนสดแสดงไดดงรปท 4.9

DPU

66

รปท 4.9 กระแสเงนสดรายป ทางเลอก 1 กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคา

สวนทางเลอกท 2 3 และ 4 กจะมแผนภาพกระแสเงนสดคลายกบในทางเลอกท 1 โดย

สรปผลการวเคราะหผลตอบแทนทางการเงนไดดงตารางท 4.11

ตารางท 4.11 ผลตอบแทนทางการเงนกรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคา

ทางเลอก NPV (บาท) IRR (%) B/C ทางเลอกท 1 -1,597,003.58 -13.87 0.38 ทางเลอกท 2 -847,458.11 -4.50 0.64 ทางเลอกท 3 -736,061.69 -3.87 0.67 ทางเลอกท 4 -553,470.04 -1.96 0.83

DPU

67

4.3.2 กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคา ใหพอดกบความตองการใชพลงงานภายในบาน ทางเลอก 1 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 4.68 kW มแผนภาพกระแสเงนสดแสดงไดดงรปท 4.9

รปท 4.10 กระแสเงนสดรายป ทางเลอก 1 กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคา ใหพอดกบความตองการใชพลงงานภายในบาน

สวนทางเลอกท 2 3 และ 4 กจะมแผนภาพกระแสเงนสดคลายกบในทางเลอกท 1โดย

สรปผลการวเคราะหผลตอบแทนทางการเงนไดดงตารางท 4.11

ตารางท 4.11 ผลตอบแทนทางการเงนกรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคา ใหพอดกบความตองการใชพลงงานภายในบาน

ทางเลอก NPV (บาท) IRR (%) B/C ทางเลอกท 1 -978,103.71 > -14.8 0.35 ทางเลอกท 2 -538,815.89 -5.42 0.58 ทางเลอกท 3 -543,345.11 -5.19 0.59 ทางเลอกท 4 -356,027.31 -3.05 0.75

DPU

68

4.4 ผล การวเคราะหความออนไหวของโครงการ (sensitivity analysis) ก าหนดแนวทางในการวเคราะหความออนไหวของโครงการ เพอคาดการณเกยวกบ

อนาคตนนจะตองพจารณาถงความไมแนนอนทอาจจะเกดขน และจะท าใหการวเคราะหมโอกาสผดพลาดได โดยแบงเปน 3 แนวทางดงน

แนวทางท 1 มการสนบสนนในคาอปกรณในการตดตง 50 % แตคาไฟฟาคงทท 3 %

แนวทางท 2 ไมมการสนบสนนในสวนคาใชจายอปกรณ แตคาไฟฟาเพมขนเปนปละ 10 %

แนวทางท 3 มการสนบสนนในคาอปกรณในการตดตง 50 % และคาไฟฟาเพมขนเปนปละ 10 %

4.4.1 กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคา วเคราะหความออนไหวของโครงการตาม 3 แนวทางทไดก าหนดไวขางตน ไดผลการ

วเคราะหดงตารางท 4.12

ตารางท 4.12 ผลการวเคราะหความออนไหวของโครงการ กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคา

ทางเลอก NPV (บาท) IRR (%) B/C

แนวทางท 1 มการสนบสนนในคาอปกรณในการตดตง 50% แตคาไฟฟาคงทท 3% ทางเลอกท 1 -516,142.27 -3.80 0.75 ทางเลอกท 2 -160,639.24 2.20 1.24 ทางเลอกท 3 -124,762.31 2.64 1.30 ทางเลอกท 4 18,373.74 5.36 1.61

แนวทางท 2 ไมมการสนบสนนในสวนคาใชจายอปกรณ แตคาไฟฟาเพมขนเปนปละ 10% ทางเลอกท 1 -844,231.86 0.21 1.02 ทางเลอกท 2 -133,225.80 4.18 1.71 ทางเลอกท 3 -73,561.41 4.51 1.80 ทางเลอกท 4 244,329.25 6.65 2.23

DPU

69

ตารางท 4.12 (ตอ)


แนวทางท 3 มการสนบสนนในคาอปกรณในการตดตง 50% และคาไฟฟาเพมขนเปนปละ 10% ทางเลอกท 1 198,090.04 6.67 2.02 ทางเลอกท 2 553,593.07 10.16 3.34 ทางเลอกท 3 537,737.97 10.46 3.5 ทางเลอกท 4 816,173.03 13.36 4.35

4.4.1 กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคา ใหพอดกบความตองการใชพลงงานภายในบาน

วเคราะหความออนไหวของโครงการตาม 3 แนวทางทไดก าหนดไวขางตน ไดผลการวเคราะหดงตารางท 4.13

ตารางท 4.13 ผลการวเคราะหความออนไหวของโครงการ กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคา ใหพอดกบความตองการใชพลงงานภายในบาน


แนวทางท 1 มการสนบสนนในคาอปกรณในการตดตง 50% แตคาไฟฟาคงทท 3% ทางเลอกท 1 -978,103.71 > -14.8 0.69 ทางเลอกท 2 -128,588.21 1.15 1.12 ทางเลอกท 3 -126,131.27 1.33 1.14 ทางเลอกท 4 -28,114.10 4.01 1.43

แนวทางท 2 ไมมการสนบสนนในสวนคาใชจายอปกรณ แตคาไฟฟาเพมขนเปนปละ 10% ทางเลอกท 1 -570,664.04 -0.44 0.95 ทางเลอกท 2 -143,699.11 3.48 1.56 ทางเลอกท 3 -135,905.44 3.60 1.59 ทางเลอกท 4 62,787.11 5.76 2.02

DPU

70

ตารางท 4.13 (ตอ)


แนวทางท 3 มการสนบสนนในคาอปกรณในการตดตง 50% และคาไฟฟาเพมขนเปนปละ 10% ทางเลอกท 1 63,929.10 5.90 1.87 ทางเลอกท 2 266,528.57 9.27 3.01 ทางเลอกท 3 281,308.40 9.39 3.07 ทางเลอกท 4 390,700.32 12.16 3.86

4.5 แนวทางการแกไขใหโครงการคมคาในการลงทน ในผลการศกษา จะเหนวา การวเคราะหผลตอบแทนทางการเงนของโครงการยงขาดทน หรอยงไมคมคาในการลงทน แนวทางทจะท าใหโครงการเปนไปไดคอ การลดตนทน และการเพมรายได 4.5.1 ศกษาหาตนทนหลกของโครงการ ตนทนหลกของโครงการเปนปจจยส าคญทสดทท าใหโครงการมผลใหผลตอบแทนของโครงการเปลยนแปลง ตามหลกการของพาเรโตทกลาวไววา ในจ านวนปญหาทงหมดจะมปญหาหลกทส าคญเพยง 20 % ทสงผลกระทบถงโครงการถง 80 % ดงนนถาตองการปรบปรงโครงการนน ควรจะแกทปญหาหลก เพราะเปนปญหาทสงผลกระทบถงโครงการมากทสด ในการศกษาแนวทางการแกไขโครงการในการวจยครงนจงใชหลกการของพาเรโตเขามาคนหาตนทนหลกของโครงการ ไดผลดงรปท 4.11

DPU

71

รปท 4.11 แผนผงพาเรโตแสดงมลคาการลงทน 4.5.2 ก าหนดแนวทางการแกไขและปรบปรงโครงการ

เมอวเคราะหจากแผนผงพาเรโต จะเหนวามลคาการลงทนของโครงการทเปนคาใชจายหลกคอ แบตเตอรและแผงเซลลแสงอาทตย แนวทางทจะสามารถแกไขโครงการไดมดงน 1) ลดขนาดความจของแบตเตอรรวมลง เพอลดมลคาการลงทนดานแบตเตอร โดยการจดการใหเครองใชไฟฟาทสามารถใชในเวลากลางวนได ตอตรงเขากบระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย โดยไมตองเกบประจลงในแบตเตอร ท าไดโดยการปรบเปลยนพฤตกรรมการใชพลงงานไฟฟาในชวงเวลากลางคนมาท าในชวงเวลากลางวนแทน โดยมแนวทางดงตอไปน 1.1) เปลยนการรดผา หรอซกผาดวยเครองซกผาในเวลาเยนหรอกลางคนมาเปนเวลากลางวน 1.2) อปกรณทมการใชงานในเวลากลางวน คอ ตเยน แอร โทรทศน และพดลม ใหใชไฟตรงทผลตไดจากระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยเลย โดยผานแคอนเวอเตอร ไมตองชารจประจเขาแบตเตอร 1.3) พลงงานสวนทเหลอจากการใชในชวงเวลากลางวน จงคอยน าไปชารจใสแบตเตอรไวใชในเวลากลางคน

DPU

72

อปกรณทสามารถใชในเวลากลางวนมดงน ตเยน 5 ชม. x 71 W = 355 Wh

โทรทศน 1 ชม. x 125 W = 125 Wh เตารด 0.2 ชม. x 1000 W = 200 Wh เครองซกผา 0.3 ชม. x 129 W = 38.7 Wh หมอหงขาว 1 ชม. x 450 W = 450 Wh พดลม 5 ชม. x 60 W = 300 Wh

รวมคาพลงงานไฟฟาทใชในเวลากลางวน เปน 1,468.7 Wh หรอ 1.47 kWh จากก าลงการผลตของระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยคอ 19.09 kWh/วน ดงนนจะเหลอพลงงานทตองน าไปชารจเขาแบตเตอรเทากบ 19.09 kWh - 1.47 kWh = 17.62 kWh จะสามารถลดขนาดความจของแบตเตอรของแตละตวลงได เชนดงทางเลอกท 1 ทเดมใชแบตเตอรขนาด 40 Ah 60 ลก แตเมอแกไขโดยในเวลากลางวนน าพลงงานไปใชเลยนนจะท าใหสามารถลดขนาดความจของแบตเตอรลงมาไดเปนลกละ 34 Ah 60 ลก ซงปกตแลวราคาของแบตเตอรจะถกลงตามขนาดความจของแบตเตอร 2) ส าหรบระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย ในกรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคา ซงมก าลงการผลตเกนความตองการใชไฟฟาของบานทอยอาศยอยแลว จงสามารถลดขนาดแบตเตอรลงเพอลดมลคาการลงทนดานแบตเตอรไดโดยการขายไฟฟาสวนทเหลอจากความตองการใชไฟฟาใหกบการไฟฟา ซงตองตดตงมเตอรขายไฟเพมซงมคาใชจายในสวนของอปกรณ ตดตงและทดสอบประมาณ 20,000 บาท ขายไฟฟาทผลตไดเกนความตองการใชพลงงานไฟฟาของบานทอยอาศยใหการไฟฟา โดยไมไดรบสวนเพม และไดรบสวนเพม เมอวเคราะหผลตอบแทนทางการเงนของการแกไขตามแนวทางใหมนแสดงดงตารางท 4.14 และตารางท 4.15

DPU

73

ตารางท 4.14 ผลตอบแทนทางการเงนกรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคา แตจะขายไฟฟาสวนทเหลอจากความตองการใชไฟฟาใหการไฟฟา โดยไมไดรบสวนเพม

ทางเลอก NPV (บาท) IRR (%) B/C ทางเลอกท 1 -1,075,006.65 -7.58 0.52 ทางเลอกท 2 -639,275.72 -2.21 0.78 ทางเลอกท 3 -627,890.62 -2.54 0.75 ทางเลอกท 4 -351,208.91 0.51 1.06

ตารางท 4.15 ผลตอบแทนทางการเงนกรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคา แตจะขายไฟฟาสวนทเหลอจากความตองการใชไฟฟาใหการไฟฟา โดยไดรบสวนเพม

ทางเลอก NPV (บาท) IRR (%) B/C ทางเลอกท 1 -928,930.73 -6.53 0.61 ทางเลอกท 2 -516,200.76 -1.08 0.90 ทางเลอกท 3 -504,815.66 -1.35 0.87 ทางเลอกท 4 -167,977.69 2.68 1.27

DPU

บทท 5 บทสรปและขอเสนอแนะ

การวเคราะหผลตอบแทนทางการเงนของโครงการตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงาน

แสงอาทตย มาใชในบานทอยอาศย ขอมลทใชในการศกษาครงน ไดจากการรวบรวมขอมลทคอนขางใหม เพอทจะใหไดผลการวเคราะหความเปนไปไดของโครงการทตรงตามสถานการณราคาปจจบน เนองจาก มผผลตอปกรณส าหรบระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยเปนจ านวนมากขน จงท าใหราคาของอปกรณส าหรบระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยมแนวโนมทลดลงเรอยๆ ตนทนในการตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยกจะลดลงตาม การวเคราะหดานการเงนกจะมความเปนไปไดมากขนไมมากกนอย ขนอยกบตนทนและคาใชจายตางๆ ทเกดขนในโครงการ 5.1 บทสรปของการศกษา ในการวเคราะหผลตอบแทนทางการเงน ภายใตเงอนไข อายโครงการ 25 ป อตราดอกเบย 5% และคาไฟเพมขนปละ 3% จากบทท 4 พบวาทางเลอกท 4 ของทงกรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยเตมพนทหลงคา และกรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตย มคาตดลบนอยทสด คอ NPV เปน-553,470 บาท IRR เปน -1.96 % และ BCR เปน 0.83 และ NPV เปน-356,027 บาท IRR เปน -3.05 % และ BCR เปน 0.75 ตามล าดบ ดงนนทกทางเลอกของกรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยและกรณตดตงพอดความตองการใชไฟฟา มมลคาปจจบนสทธ และอตราผลตอบแทนของโครงการเปนลบ สวน BCR กมคานอยกวา 1 จงสรปไดวาโครงการไมนาลงทน แตถาหากตนทนและรายไดของโครงการมการเปลยนแปลง ดง 3 แนวทางทไดท าการวเคราะหความออนไหวของโครงการแลว โครงการจะนาลงทน ถามการเปลยนแปลงตามแนวทางท 3 คอ มการสนบสนนในคาอปกรณในการตดตง 50% และคาไฟฟาเพมขนเปนปละ 10% โดยมมลคาปจจบนสทธเปนบวก และอตราผลตอบแทนของโครงการเปนบวก โดยมคามากกวาอตราดอกเบย สวน BCR กมคามากกวา 1 นอกจากนแนวทางการแกไขโครงการทไดศกษากใหผลทท าใหมความคมคาในการลงทนมากขน แตกยงคงไมเพยงพอใหโครงการนาลงทน เพราะยงคงมมลคาปจจบนสทธ และอตราผลตอบแทนของโครงการเปนลบ สวน BCR กมคานอยกวา 1 ยกเวนกรณทตดต งแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคา แลวขายไฟฟาสวนทเหลอจากความตองการใชไฟฟาใหกบการไฟฟาโดยไดรบสวนเพม ในทางเลอกท 4 มลคาปจจบนสทธ -167.977.69 บาท แตอตรา

DPU

75

ผลตอบแทนของโครงการ 2.68 % สวน BCR กมคา 1.27 แมวาอตราผลตอบแทนของโครงการจะเปนบวกและคา BCR มากกวา 1 แตมลคาปจจบนสทธกยงคงเปนลบ จงไมนาลงทนเชนเดยวกน 5.2 วเคราะหปญหาของโครงการ สาเหตทท าใหการตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย เพอใชในบานทอยอาศย ไมคมคาในการลงทน ถามองเพยงผวเผนจะเหนวา คาใชจายในการตดตงระบบจะมมลคามากทแผงเซลลแสงอาทตย แตตนทนทแทจรงไมเพยงแตอยในการลงทนครงแรกเทานน ยงมอปกรณบางชนดทแมการลงทนครงแรกจะไมไดมมลคามาก แตจ าเปนตองมการเปลยนรายป เมอหมดอาย หรอตองมการเสยคาใชจายในการซอมบ ารงสง ในการศกษานคอ แบตเตอร ซงถามองเฉพาะการลงทนครงแรก จะมมลคานอยกวาแผงเซลลแสงอาทตย แตถามองตลอดโครงการ 25 ป จะเปนวา แบตเตอรเปนอปกรณทมสดสวนในการลงทนสงทสด เนองจากแบตเตอรแบบ deep cycle มอาย 5 ป ดงนนเมอครบ 5 ปตองลงทนซอแบตเตอรใหม เปนจ านวน 4 ครง แสดงไดดงแผนผงพาเรโตในรปท 5.1

รปท 5.1 แผนผงพาเรโตแสดงมลคาการลงทน

DPU

76

จากแผนผงพาเรโตแสดงใหเหนปญหาหลกของโครงการทแทจรง นนคอแบตเตอร ซงกนสดสวนการลงทนมากทสดคอ 44.3 % รองลงมาคอ แผงเซลลแสงอาทตย 38.0 % เมอท าการวเคราะหจากการศกษาการตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยในทางเลอกตางๆ 4 ทางเลอกนน จะเหนวาในทางเลอกทออกแบบมาแลว ไดขนาดของแบตเตอรทมผลตในประเทศไทย เชนในทางเลอกท 2 และทางเลอกท 4 จะมราคาทถกกวา ทางเลอกท 1 และทางเลอกท 3 ซงเปนแบตเตอรทน าเขาจากตางประเทศ ท าใหทางเลอกท 1 และทางเลอกท 3 ไมมโอกาสทจะคมทนเลย เพราะเมอดจากรายไดรวม 5 ป มคานอยกวาคาใชจายในการลงทนเปลยนแบตเตอรใหมทกๆ 5 ป นนคอพอใกลจะคมทน กตองลงทนเพมอก ท าใหไมคมทน แตอยางไรกตามแมวาจะเปนระบบทใชแบตเตอรทผลตในประเทศไทย พอครบอายโครงการกยงคงไมคมคาในการลงทน 5.3 ขอเสนอแนะ 1. ในกรณทออกแบบระบบมาแลวไดขนาดของแบตเตอรทไมมผลตในประเทศไทย ควรเปลยนการออกแบบเปนแบบอนใหมขนาดพกดแบตเตอรทมผลตในประเทศไทย 2. ถารฐบาลชวยสงเสรมใหกบประชาชนทจะตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยเพอใชในบานทอยอาศย เหมอนทภาคเอกชนไดรบการยกเวนภาษอากรขาเขาของอปกรณในระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยเพอมาสรางโรงไฟฟาพลงงานแสงอาทตย และยงไดรบการงด เวนภาษเงนไดนตบคคล 3. เปลยนเทคโนโลยของระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยททนสมยมากขนเชน แทนทจะใชเปนระบบ Fix ซงแผงโซลาเซลลจะตงอยกบท กลองใชระบบ tracking ซงเปนระบบทท าใหแผงโซลาเซลลหนตามดวงอาทตย 4. เทคโนโลยของตวแผงโซลาเซลลทก าลงอยในการศกษาพฒนาอยในขณะน ทผลตจากสารอนทรย คาดวาจะมตนทนทถกกวาแผงโซลาเซลลทผลตจากแรซลกอน

DPU

บรรณานกรม

DPU

78

บรรณานกรม

ภาษาไทย

หนงสอ

วรนช แจงสวาง. (2553). พลงงานหมนเวยน (renewable energy). กรงเทพฯ : ศนยหนงสอแหงจฬาลงกรณมหาวทยาลย.

โสภณ ฟองเพชร. (2547). การเงนธรกจ (Foundations of Finance). กรงเทพฯ : ส านกพมพเพยรสน เอดดเคชน อนโดไชนา.

วทยานพนธ

บรสทธ สะเดา และคณะ. (2552). การดแลรกษาและซอมบ ารงระบบบานพลงงานแสงอาทตยในเขตพนทต าบลชมพ อ าเภอเนนมะปราง จงหวดพษณโลก . วทยานพนธปรญญามหาบณฑต สาขาวชาพลงงานทดแทน. พษณโลก: มหาวทยาลยนเรศวร.

ชะกาแกว สดสชง. (2550). การท านายการการใชพลงงานของบานพลงงานแสงอาทตยในประเทศไทย . วทยานพนธปรญญามหาบณฑต สาขาวศวกรรมพลงงาน. เชยงใหม: มหาวทยาลยเชยงใหม.

เอกประพนธ อกษรพนธ. (2543). การวเคราะหความเปนไปไดของโครงการสาธตระบบการผลตและจ าหนายไฟฟาจากเซลลแสงอาทตยบนหลงคาบาน. วทยานพนธปรญญามหาบณฑต สาขาเศรษฐศาสตร. กรงเทพฯ: มหาวทยาลยเกษตรศาสตร

สารสนเทศจากสออเลกทรอนกส

การกระจายสเปกตรมของรงสอาทตยเหนอบรรยากาศ. สบคนเมอ 10 กมภาพนธ 2555, จาก

http://solardat.uoregon.edu/SolarRadiationBasics.html การประยกตใชเซลลแสงอาทตยแบบเชอมตอเขาสายสง. สบคนเมอ 5 กมภาพนธ 2555, จาก

http://apem-thermo2.blogspot.com/2009/12/blog-post_8207.html

DPU

79

การตดตงระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย. สบคนเมอ 22 มนาคม 2555, จากhttp://www.greenpower.9nha.com/solar130w.html

การพฒนาประสทธภาพของ PV ทพฒนาขนในแตละป. สบคนเมอ 17 มถนายน 2555, จากhttp://en.wikipedia.org/wiki/File:PVeff(rev110826).jpg Retrieved on 2011-08-17

เซลลแสงอาทตยทท ามาจากซลคอน. สบคนเมอ 17 มถนายน 2555, จากhttp://naturalenergyth.com/solar_tec.html

แบบจ าลองบานเดยว แสดงภาพดานหนา ดานบน และมมบนขาง 45 องศา . สบคนเมอ 12พฤษภาคม 2555, จาก http://www.buildideahome.com/?page_id=134

ปรมาณการใชไฟฟาป 2553. สบคนเมอ 22 มนาคม 2555, จาก www.eppo.go.th แปลนบานชนลางและชนบน. สบคนเมอ 12 พฤษภาคม 2555, จาก http://vvcl.co.th/index.php

?option=com_content&view=article&id=53&Itemid=60 แปลนบานดานหนา ดานหลง และดานขาง. สบคนเมอ 12 พฤษภาคม 2555, จาก http://vvcl.co.th

/index.php?option=com_content&view=article&id=53&Itemid=60 แปลนบรเวณบานและแนวเขตทดน. สบคนเมอ 12 พฤษภาคม 2555, จาก http://vvcl.co.th/index

.php?option=com_content&view=article&id=53&Itemid=60 แปลนไฟฟาชนลางและชนบน. สบคนเมอ 12 พฤษภาคม 2555, จาก http://vvcl.co.th/index.php?

option=com_content&view=article&id=53&Itemid=60 แปลนหลงคา. สบคนเมอ 12 พฤษภาคม 2555, จาก http://vvcl.co.th/index.php?option=com_

content&view=article&id=53&Itemid=60 ระบบเซลลแสงอาทตยแบบเชอมตอเขาสายสงทตดตงบนหลงคา. สบคนเมอ 5 กมภาพนธ 2555,

จาก http://www.leonics.co.th/html/th/aboutpower/solar_knowledge.php ระบบเซลลแสงอาทตยแบบเชอมตอเขาสายสงทตดตงรวมกบอาคาร. สบคนเมอ 5 กมภาพนธ 2555,

จาก http://www.annexpower.com/photo_buildingintegratedpv_th.php ระบบเซลลแสงอาทตยแบบอสระทใชภาระทางไฟฟาเปนไฟฟากระแสตรง. สบคนเมอ 5

กมภาพนธ 2555, จาก http://www.daviddarling.info/encyclopedia/S/AE_ solar_power_system.html

ระบบเซลลแสงอาทตยแบบอสระใชภาระทางไฟฟาเปนแบบไฟฟากระแสลบ. สบคนเมอ 5 กมภาพนธ 2555, จาก http://baanthaidd.blogspot.com/2012/03/solar-cell.html

รายละเอยดสญลกษณแปลนทางไฟฟา. สบคนเมอ 12 พฤษภาคม 2555, จาก http://vvcl.co.th/ index.php?option=com_content&view=article&id=53&Itemid=60

DPU

80

โรงไฟฟาเซลลแสงอาทตยผาบอง 500kW จงหวดแมฮองสอน. สบคนเมอ 17 มถนายน 2555, จากhttp://portal.rotfaithai.com/modules.php?name=Forums&file=viewtopic&t=427

&start=36 สดสวนการผลตพลงงานไฟฟาแยกตามประเภทเชอเพลงตามแผนก าลงผลตไฟฟา. สบคนเมอ 5

กรกฎาคม 2555, จาก http://www.dede.go.th/dede/index.php?option=com_content &view=article&id=1841%3A2010-09-22-07-02-07&catid=128&lang=th

สดสวนของประเภทพลงงานทใชผลตไฟฟาของการไฟฟาฝายผลต. สบคนเมอ 22 มนาคม 2555,จาก http://www.dede.go.th/dede/index.php?option=com_content&view=article &id=1841%3A2010-09-22-07-02-07&catid=128&lang=th

CPV แบบ Parabolic Refractor. สบคนเมอ 17 มถนายน 2555, จาก www.solfocus.com

DPU

81

ภาคผนวก

DPU

82

ภาคผนวก ก รายละเอยดทางเทคนคของเครองใชไฟฟาและอปกรณในระบบ

DPU

83

1. การใชพลงงานและคณสมบตอนๆของเครองใชไฟฟา 1.1 หลอดฟลออเรสเซนต

ทมา: http://www.lightsclick.com/index.aspx?ProductID=Product-080218141836930 รายละเอยดเครองใชไฟฟา

หลอด TLD-18W/54/DL

Price : 33.00 Baht

ขนาด 18 วตต, แสงสขาว หลอดฟลออเรสเซนตรนมาตรฐานชนดตรง ขนาดเสนผานศนยกลางเพยง 26 มลลเมตร ชวยประหยดพลงงานไดถง 10%

เมอเทยบกบหลอดฟลออเรสเซนตแบบเดม ( 20, 40 วตต ) มใหเลอกทงสเดยไลทและคลไวท มวงแหวนปองกนขวหลอดด าตลอดอายการใชงาน ใชไดในสถานททวไปทงในและนอกอาคาร

1.2 หลอดคอมแพคฟลออเรสเซนต

ทมา: http://www.lightsclick.com/index.aspx?ProductID=Product-090714132754595

DPU

84

รายละเอยดเครองใชไฟฟา

รายการสนคา ขนาด วตต

ขนาด กxย (มม.)

ส ขว ความสวาง

(ลเมน)

อณหภมส (K)

อายการใชงาน (ชวโมง)

ESSENTIAL 3W WW E27

3 44x120 เหลอง E27 130 2,700 6,000

ESSENTIAL 3W CDL E27

3 44x120 ขาว E27 120 6,500 6,000

ESSENTIAL 8W WW E27

8 44x142 เหลอง E27 460 2,700 6,000

ESSENTIAL 8W CDL E27

8 44x142 ขาว E27 440 6,500 6,000

1.3 เครองปรบอากาศ

ทมา: http://www.daikin.co.th/product/room_air/siesta.htm

รายละเอยดเครองใชไฟฟา

SPECIFICATION

Model รน Indoor unit AT09JV2S AT13JV2S AT18HV2S Outdoor unit AR09JV2S AR13JV2S AR18HV2S

Cooling Capacity BTU/h 8,900 12,700 17,750 EER * BTU/h/W 11.94 11.84 11.60 ฉลากประหยดไปเบอร5

DPU

85

Indoor unit ชดแฟนคอยล ยนต AT09JV2S AT13JV2S AT18HV2S

Dimension (HxWxD) Mm 283x800x195 290x1,050x238 Machine weight น าหนก kg. 9 12

Outdoor unit ชดคอนเดนซง ยนต AR09JV2S AR13JV2S AR18HV2S

Dimension (HxWxD) Mm 550x765x285 735x825x300 Machine weight kg. 31 37 48

1.4 พดลม

ทมา: http://www.sripiboon.com รายละเอยดเครองใชไฟฟา

พดลม 18 นว - ใบพดและโครงสรางเหลก มความแขงแรง - ใบพดขนาด 18 นวใหแรงลม - แรงดนไฟฟา 220V 50Hz 60 W. - ปรบสง-ต าได - ปรบความแรงได 3 ระดบ – รปทรงสวยงาม

DPU

86

1.5 โทรทศนส LCD 24”

ทมา: http://www.lcdtvthailand.com/spec/detail.asp?product=LG_50PA6500&param_id=845 รายละเอยดเครองใชไฟฟา

BRAND Toshiba Type of TV LCD TV Model 24HV10T Size 24" Year 2011 Price (ราคาเปดตว) 5,390

PICTURE Resolution 1920 x 1080 SOUND Surround System NICAM & German Stereo Sound Output (Watts) 5W + 5W CONNECTIVITY HDMI 1 HDMI-CEC N/A Extral Connection Internet Service No POWER Power Consumption 48 W

DPU

87

Power Supply 220-240V DIMENSION W x H X D - mm. (W/O Stand)

568 x 379 x 87 mm.

W x H x D - mm. (W Stand)

568 x 387 x 125 mm.

Weight - Kg. 4.5 kg (4.3 kg W/O Stand) 1.6 ตเยน


รน ตเยน 1 ประต MR-14D MR-17D MR-17DA MR-18DA

ความจ (ลตร)/(คว) 140/4.9 170/6.0 180/6.4 ขนาด ( กxส xล ) 555x1016x588 555x1156x588 555x1156x603 555x1206x603 ก าลงไฟ (วตต) 65 71 71 น าหนกสทธ 32 35 36

ระบบละลายน าแขง ยกถาดเท ระเหยอตโนมต ชนวาง ครสตลใส ประจลบ ม

ฉลากเบอร 5 ม

DPU

88

7) หมอหงขาวไฟฟา


ก าลงไฟ (วตต) 450

จ านวนผ รบประทาน 2-4

ขนาด (มม.) กxลxส 248x247x255

น าหนก (กก.) 2.5

ส Colour Block (CB), Lovey Flower (LF), Pretty Bird (PB)

1.8 เตารด

ทมา: http://www.panasonic.co.th/wps/portal/home/products/homeappliances/ laundryhousecleaning/electriciron/drytype/NI317T08

DPU

89

รายละเอยดเครองใชไฟฟา ขอมลทวไป ก าลงไฟฟา (วตต) 1,000 น าหนก (กก.) 0.8 แผนความรอน Non-Stick เคลอบ Greblon ส (B) น าเงน , (P) ชมพ

1.9 เครองซกผา

ทมา: http://www.panasonic.co.th/wps/portal/home/products/homeappliances/ laundryhousecleaning/washingmachine/1tubtype/NAF110H2 รายละเอยดเครองใชไฟฟา ขอมลทวไป

ขนาด : กวาง x ลก x สง (มม.) 620x655x1,025 ปรมาณความจถงซก (กก.) 11 จ านวนเสอผา (ชน) (200 กรม/ชน) 55 น าหนกเครอง (กก.) 47 การใชไฟฟา (วตต/ชม.) 220V 129 ความถ (เฮรตช) 50 การใชน าซกปกต (ลตร) 187 ความเรวในการปน (รอบ/นาท) 640

DPU

90

ระบบลอกปองกนเดก ม หนาจอแสดงผลดจตอล ม จอแสดงปรมาณตางๆ ม แถบขจดคราบ 3 ดาน ถาดใสผงซกฟอก ม ฝาปด ฝาแกว (Aqua Crystal Glass) ใบพดยบยงแบคทเรย ม ถงซกสแตนเลส ม

Ag Air-Filter ม ถงกรองเสนดาย 2 ถง ยบยงแบคทเรย

เลอกระดบน า (Water Level) 6 ตงคาการใชงานเอง ม

แชผา (Selectable Soak) 1 ชวโมง

ระบบปนแหงเรว (Air Dry) 15, 30, 90 นาท ระบบตงเวลาซกลวงหนา 2-24 ชวโมง เรมการท างานใหมกงอตโนมต ม

Autopower Off ม จ านวนโปรแกรมซกอตโนมต 7 โปรแกรม : ซกปกต, แชปกต, ซกรวดเรว, ซก

ถนอมผา, ท าความสะอาดถง, ซกผานวม, ลางน าพเศษ

เทคโนโลย Eco Aquabeat : New Shower Rinse, Dancing Water Flow, Foam Wash

รบประกนมอเตอร 7 ป ส เทาออน

DPU

91

2. คณลกษณะทางเทคนคและราคาของอปกรณในระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตย 2.1 แผงเซลลแสงอาทตย

ทมา: www.nsthai.com

DPU

92

ทมา: http://www.mechashop.com/store/product/view/%E0%B9%82%E0%B8%8B%E0%B8% A5%E0%B9%88%E0%B8%B2%E0%B9%80%E0%B8%8B%E0%B8%A5%E0%B8%A5%E0%B9%8C_Poly_Crystalline_Silicon_Solar_Cell_Module_240W_%E0%B8%A3%E0%B8%B1%E0%B8%9A%E0%B8%9B%E0%B8%A3%E0%B8%B0%E0%B8%81%E0%B8%B1%E0%B8%99%E0%B9%84%E0%B8%9F-21907460-th.html 2.2 อนเวอเตอร

อนเวอเตอรแบงตามลกษณะของรปรางคลน ไดคอ Pure sine wave และ Modify sine wave ทดทสดคอ Pure sine wave ซงจะสามารถสรางรปคลนไดเหมอนกบไฟจากระบบของการไฟฟา จงสามารถใชไดกบเครองใชไฟฟากระแสสลบทกประเภท แตถาเปนอนเวอเตอรแบบ Modify sine wave จะสรางรปคลนทเพยงคลายกบรปคลนไซน แตกยงไมใช จงไมสามารถใชกบเครองใชไฟฟากระแสสลบทมมอเตอรได

DPU

93

ทมา: http://www.thaipowertech.com/index.php?lay=show&ac=cat_show_pro_detail&cid=129 22&pid=52413 ตารางรายละเอยดของอนเวอเตอรแตละรน รายละเอยดอนเวอเตอรแตละรน

Input Voltage (Vdc)

Output Voltage (Vac)

Watt Output

(continue)

Watt Output (peak)

Price (THB)

500W 12/24 220VAC/50Hz 500W 1000W 4,500/4,500 1000W 12/24/48 220VAC/50Hz 1000W 2000W 6,800/6,800/7,480 1500W 12/24/48 220VAC/50Hz 1500W 3000W 9,500/9,500/10,350 2000W 12/24/48 220VAC/50Hz 2000W 4000W 12,900/12,900/14,400 3000W 12/24/48 220VAC/50Hz 3000W 6000W 22,000/22,000/25,500

หมายเหต. 1) อนเวอเตอรทกรนในตารางเปนแบบ Pure sine wave 2) ประสทธภาพของอนเวอเตอรมากกวา 90%

DPU

94

2.3 เครองควบคมการประจแบตเตอร 1) Solar charger controller 12/24V 20A

DPU

95

2) Solar charger controller 12/24V 40A

3) Solar charger controller 12/24V 60A

ทมา: http://www.thaipowertech.com

DPU

96

2.4 แบตเตอร เลอกใชแบตเตอรทเปนแบบ Deep Cycle ดงในรปท 4.7 เพราะบ ารงรกษางาย อายการ

ใชงานยาวนาน สามารถจายกระแสไฟฟาคงท ไดเปนระยะเวลานานและสามารถชารจกลบไดงายดวยกระแสไฟต าๆ สามารถจายกระแสไฟฟาไดสงถง 80% ของความจแบตเตอร โดยไมท าใหแบตเตอรเสอมไว เนองจากออกแบบมาใหแผนตะกวภายในมความหนา ทนทานตอการคายประจมากๆ ทงนราคาของแบตเตอรกจะตางกนออกไปตามขนาดความจของแบตเตอร ดงตารางท 4.3

ทมา: http://www.esansolar.com/goods.php?id=18 ราคา 5,750 บาท

Model ชนดขว Voltage Capacity at 20hr (Ah)

Battery Dimension (mm.)

L W H TH

EBB100 V 12 100 406 170 213 262

ราคา 6,080 บาท



L W H TH

EBB125 V 12 125 406 170 213 262

ราคา 4,850 บาท



L W H TH

EB65 V 12 80 303 170 201 250

DPU

97

การเลอกขนาดแบตเตอร การเลอกแบตเตอรควรเลอก แบตเตอรทเหมาะกบการใชงานในระบบผลตไฟฟา

พลงงานแสงอาทตยนนคอแบตเตอร Lead acid ชนด Deep cycle เพราะมอายการใชงานทยาวกวาคอ 5 ป ถาเปนแบบธรรมดาจะมอายการใชงานเพยง 1-2 ป และยงถามการใชงานหนก discharge สงๆ จะท าใหแผนตะกวงอไดงาย แตถาเปนชนด Deep cycle ซงออกแบบมาใหทนตอการ discharge สงๆ จะมแผนตะกวทหนากวา และงอไดยากกวา

ขนาดของแบตเตอร =

=

= 1125 Ah 3. แบบแปลนของบานเดยวมาตรฐาน

แบบแปลนของบานเดยวมาตรฐานทใชเปนกรณศกษา โดยเปนแบบแปลนทเกยวของกบการค านวณหาพนททสามารถตดแผงเซลลแสงอาทตยได ไมวาจะเปนบรเวณหลงคา หรอพนดน และในแปลนทางไฟฟายงใชในการค านวณหาความตองการพลงงานไฟฟาดวย

DPU

98

แปลนบรเวณบานและแนวเขตทดน ทมา: http://vvcl.co.th/index.php?option=com_content&view=article&id=53&Itemid=60 (12 พฤษภาคม 2555)

DPU

99

แปลนบานชนลางและชนบน ทมา: http://vvcl.co.th/index.php?option=com_content&view=article&id=53&Itemid=60 (12 พฤษภาคม 2555)

DPU

100

แปลนบานดานหนา ดานหลง และดานขาง ทมา: http://vvcl.co.th/index.php?option=com_content&view=article&id=53&Itemid=60 (12 พฤษภาคม 2555)

DPU

101

แปลนหลงคา ทมา: http://vvcl.co.th/index.php?option=com_content&view=article&id=53&Itemid=60 (12 พฤษภาคม 2555)

DPU

102

รายละเอยดสญลกษณแปลนทางไฟฟา ทมา: http://vvcl.co.th/index.php?option=com_content&view=article&id=53&Itemid=60 (12 พฤษภาคม 2555)

DPU

103

แปลนไฟฟาชนลางและชนบน ทมา: http://vvcl.co.th/index.php?option=com_content&view=article&id=53&Itemid=60 (12 พฤษภาคม 2555)

DPU

104

ภาคผนวก ข การค านวณคาไฟฟา

และผลตอบแทนทางการเงนโดยโปรแกรม Microsoft Excel

DPU

105

1. การค านวณคาไฟฟา อตราคาไฟฟาคดตามอตราของการไฟฟาสวนภมภาค ประเภทบานทอยอาศย อตรา

ปกต ทมการใชพลงงานไฟฟาเกน 150 หนวยตอเดอน คาบรการ 38.22 บาท/เดอน เดอนมถนายน-สงหาคม มคา Ft เปน0.30 บาท/ หนวย ตารางท 4.1 อตราคาไฟฟาทใชพลงงานไฟฟาเกน 150 หนวยตอเดอน คาบรการ 38.22 บาท/เดอน

พลงงานไฟฟาทใช คาพลงงานไฟฟา (บาท/หนวย) 150 หนวยแรก (หนวยท 0 – 150) 2.7628 250 หนวยตอไป (หนวยท 151 – 400) 3.7362 เกน 400 หนวยขนไป (หนวยท 401 เปนตนไป) 3.9361

ทมา: การไฟฟาสวนภมภาค

DPU

106

DPU

107

DPU

108

DPU

109

DPU

110

1.1 การค านวณคาพลงงานไฟฟาจากระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยในโปรแกรม Microsoft Excel 1) กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคา ทางเลอก 1 และทางเลอก 2 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 7.80 kW

DPU

111

ทางเลอก 3 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 7.28 kW

DPU

112


DPU

113

2) กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคา ใหพอดกบความตองการใชพลงงานภายในบาน ทางเลอก 1 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 4.68 kW

DPU

114


DPU

115


DPU

116

ทางเลอก 4 ระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยขนาด 4800 kW

DPU

117

1.2 การค านวณผลตอบแทนทางการเงนของระบบผลตไฟฟาพลงงานแสงอาทตยในโปรแกรม Microsoft Excel 1) กรณตดตงแผงเซลลแสงอาทตยบนหลงคาแบบเตมพนทหลงคา ทางเลอกท 1 DPU

118

DPU

119

DPU

120

DPU

121

ประวตผเขยน

ชอ-นามสกล พชยดา จรวรรษวงศ ประวตการศกษา วฒการศกษาปรญญาตร วศวกรรมศาสตรบณฑต สาขา

วศวกรรมไฟฟาก าลง ปการศกษา 2552 ต าแหนงและสถานทท างานปจจบน วศวกรโครงการ หนวยธรกจลงทนพลงงานไฟฟา 1

ทบรษท พอเอ เอนคอม อนเตอรเนชนแนล จ ากด DPU

การศึกษาต้นทุนในการใช้ไฟฟ้า...

Documents