สขสนต หอพบลสข และคณะ

วารสารราชบณฑตยสถานปท ๓๗ ฉบบท ๑ ม.ค.-ม.ค. ๒๕๕๕

51

การศกษาความเปนไปไดของการสรางโรงผลตกระแสไฟฟาพลงน�าทต�าบลวงหมอ�าเภอวงน�าเขยว จงหวดนครราชสมา

สขสนตหอพบลสข๑อวรทธชนกลกจนวฒน๑ปรยาพรโกษา๑วรชรภมเบญจโอฬาร๑

พงษชยจตตะมย๒ธนดชยกลวราวานชพงษ๓ฤกษชยศรวรมาศ๔ณภทรนอยน�าใส๕และหนงเตยอ�ารง๖

บทคดยอ

องคการบรหารสวนต�าบลวงหมอ�าเภอวงน�าเขยวจงหวดนครราชสมาจดเปนพนททมศกยภาพใน

การจดตงโรงไฟฟาพลงน�าเนองจากกรมชลประทานมโครงการกอสรางฝายคลองไผท�าใหลดตนทน

คากอสรางฝาย น�าจากฝายจะถกผนมาใชในการผลตกระแสไฟฟา โรงไฟฟาพลงน�าทออกแบบอย

ใกลกบฝายเพอลดความยาวทอสงน�า(มความยาวเพยง๙๕เมตร)เนองจากขอจ�ากดดานพนทและ

ความสงสนฝายเฮดน�าทใชในการค�านวณกระแสไฟฟามคาเทากบ๒.๘๒เมตรอตราการไหลทไหล

เขาสกงหนเทากบ๐.๕ลกบาศกเมตรตอวนาทสงผลใหความสามารถในการผลตไฟฟาเทากบ๑๐

กโลวตต (พลงงานไฟฟาเทากบ ๐.๕๐๖ ลานกโลวตต-ชวโมง) คาใชจายในการลงทนทงโครงการ

(ไมรวมคากอสรางฝาย)ประมาณ๗.๖๗ลานบาทเมอคดราคาขายไฟฟาเทากบ๔.๕บาทตอกโล

วตตชวโมงจะสามารถขายไฟฟาไดประมาณ๐.๒๕ลานบาทตอปเมอพจารณาความคมทนในการ

ลงทนขององคการบรหารสวนต�าบลวงหมซงจะลงทนรอยละ๑๐ของมลคากอสรางโครงการนจง

มความคมทนทางเศรษฐกจและสามารถสรางรายไดใหกบชมชนตอไป

ค�ำส�ำคญ : องคการบรหารสวนต�าบลวงหม,โรงไฟฟาพลงน�าขนาดเลก

1 สาขาวชาวศวกรรมโยธา ส�านกวชาวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร๒ สาขาวชาวศวกรรมอตสาหการ ส�านกวชาวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร๓ สาขาวชาวศวกรรมไฟฟา ส�านกวชาวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร๔ ภาควชาวศวกรรมแหลงน�า คณะวชาวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยอบลราชธาน5 ภาควชาเทคโนโลยการจดการสงแวดลอม คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยราชภฎนครราชสมา

๑.บทน�า

จงหวดนครราชสมาจงหวดทมขนาดใหญทสดในภาคตะวนออกเฉยงเหนอของประเทศ มพนท

๒๐,๔๙๔ ตารางกโลเมตร จงหวดใกลเคยงประกอบดวยชยภม ขอนแกน บรรมย สระแกว ปราจนบร

นครนายก สระบร และลพบร จงหวดนครราชสมาตงอยทางตะวนตกของทราบสงโคราช และครอบคลม

อทยานแหงชาตถง ๒ แหง ไดแก เขาใหญ (ทางทศตะวนตก) และทบลาน (ทางทศใต) นอกจากน ยงม

โครงการการจดการน�าถง ๓๔๐ แหง ทไดรบการสนบสนนจากกรมชลประทาน

สายชลเกตษาภาคสมาชก ส�านกวทยาศาสตร

ราชบณฑตยสถาน

การศกษาความเปนไปไดของการสรางโรงผลตกระแสไฟฟาพลงน�า

The Journal of the Royal Institute of ThailandVol. 37 No. 1 Jan.-Mar. 2012

5๒

การศกษาศกยภาพและพฒนาพลงน�าขนาดเลกเพอการผลตไฟฟาในพนทล มน�ามล โดย

มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร (๒551) และ Kosa et al (๒๐11) พบวาโครงการทมศกยภาพในการ

ผลตไฟฟาในลมน�ามลมทงหมด ๓5 โครงการ ในจ�านวนนม ๒๔ โครงการเปนโครงการพฒนาแหลงน�า

ของกรมชลประทาน โดยสามารถผลตไฟฟาในรปแบบของการกกเกบน�า (Reservoir scheme) และ 11

โครงการ ทพบใหมและสามารถผลตไฟฟาในรปแบบของการผนน�า (Run-off-river) จากขอมลเบองตนพบ

วาโครงการคลองไผ ตงอย บานพยงมตร อ.ปากชอง จ.นครราชสมา มความเหมาะสมทจะน�ามาเปนโครงการ

ตนแบบส�าหรบการพฒนาพลงงานน�าขนาดเลก เพอผลตไฟฟาในลมน�ามล เนองจากตงอยใกลกบชมชน และ

ไมอยในเขตพนทปาสงวน งานวจยนจะท�าการศกษาความสามารถในการผลตกระแสไฟฟาอยางละเอยด

ออกแบบโรงผลตกระแสไฟฟา รวมทงค�านวณความคมทนทางเศรษฐกจ

๑.ทตงโครงการ

สภาพพนทของต�าบลวงหมเปนพนทภเขาและพนทลาดชน สงจากระดบน�าทะเลปานกลาง

ประมาณ ๔๐๐ ถง ๘๐๐ เมตร มพนทประมาณ 1๙,๐๐๐ ไร หรอคดเปนรอยละ 1๔.๔ ของพนททงหมด

พนทเนนเขามลกษณะเปนเนนดนสงต�าสลบกนไป ความสงเฉลยประมาณ ๓๐๐ ถง ๔๐๐ เมตร จากระดบ

น�าทะเลปานกลาง มพนททงหมดประมาณ ๘,๘๖๐ ไร หรอรอยละ ๘.1 ของพนททงหมด พนทราบสง ม

ความสงเฉลย ๒๐๐ ถง ๓๐๐ เมตร มพนททงหมด 1,๘๗๐ ไร หรอรอยละ 1.5 สวนใหญอยในเขตบาน

ยบอปน หมท ๔ ต�าบลวงหม และพนทน�าประมาณ 1,5๒๒ ไร หรอรอยละ 1.๓

องคการบรหารสวนต�าบลวงหม ตงอยทางทศตะวนตกเฉยงเหนอของอ�าเภอวงน�าเขยว หาง

จากอ�าเภอวงน�าเขยวเปนระยะทางตามถนนสาย กม. ๗๙-ปากชอง ประมาณ ๓5 กโลเมตร และอยทาง

ทศใตของจงหวดนครราชสมา หางจากตวจงหวดเปนระยะทางประมาณ 1๓5 กโลเมตร โดยมทท�าการ

อยทบานคลองสะทอนหมท 5 ต�าบลวงหม

เนองจากส�านกชลประทานท ๘ กรมชลประทาน ไดด�าเนนโครงการสรางฝาย ณ บานโคกสนตสข

ต�าบลวงหม อ�าเภอวงน�าเขยว จงหวดนครราชสมา ภายใตชอโครงการ “โครงการจดหาแหลงน�าและเพม

พนทชลประทาน ฝายคลองไผ” โดยไดเรมกอสรางฝายเพอเกบกกน�าตงแตเดอนกมภาพนธ พ.ศ. ๒55๓

และคาดวาจะแลวเสรจในปลายเดอนกนยายน พ.ศ. ๒55๔ ดวยงบประมาณกอสรางโดยประมาณ

1๒ ลานบาท ดงนน คณะผวจยจงตดสนใจเลอกสรางโรงไฟฟาพลงน�าขนาดเลกในบรเวณน เพอจะไดผน

น�าจากฝายมาใชในการผลตกระแสไฟฟา ซงเปนการชวยลดคาใชจายในการกอสรางฝายหรอท�านบในการ

เกบกกน�า

สขสนต หอพบลสข และคณะ

วารสารราชบณฑตยสถานปท ๓๗ ฉบบท ๑ ม.ค.-ม.ค. ๒๕๕๕

5๓

๒.ขอมลน�าทา

เนองจากฝายทกอสรางโดยกรมชลประทานมความสงไมมากนก (นอยกวา ๓ เมตร) และมความ

จของน�าหลงฝายในปรมาณไมสง การผลตกระแสไฟฟาจงท�าไดเฉพาะในชวงทน�าไหลลนสนฝาย โดยอตรา

การไหลของน�าทใชในการผลตกระแสไฟฟาสามารถประมาณไดจากโคงอตราการไหล-ชวงเวลา (Flow

duration curve) รปท 1 แสดงโคงอตราการไหล-ชวงเวลาสรางขนจากขอมลน�าทาทวดจากสถานวดน�าทาท

อยใกลพนทกอสรางโรงไฟฟาพลงน�า ขอมลน�าทาทใชเปนขอมลรายวนตงแตวนท 1 เมษายน พ.ศ. ๒5๔๔

จนถงวนท ๓1 มนาคม พ.ศ. ๒55๓ อตราเรวของน�าทสง (เกนกวา 5 ลกบาศกเมตรตอวนาท) มโอกาส

การเกดนอยมาก (ประมาณรอยละ 1๒) หรอกลาวอกนยหนงวา การไหลของน�าในพนทศกษาสวนใหญม

อตราการไหลต�ากวา 5 ลกบาศกเมตรตอวนาท อตราการไหลทสงจะเกดเฉพาะในฤดน�าหลาก และเกด

ขนอยางฉบพลน (เกดขนในเวลาสน)

๓.โรงไฟฟาพลงงานน�า

รปท ๒ แสดงรปตดอาคารสงน�าเขาโรงผลตกระแสไฟฟา จะเหนไดวาระดบปลายทอสงน�าเขาส

โรงไฟฟาถกก�าหนดใหอยต�ากวาระดบฐานรากของฝาย (ระดบ +๓๐๗.๐๐) เพอใหมระดบเฮดน�าสงพอ

รปท 1 โคงอตราการไหล-ชวงเวลา

การศกษาความเปนไปไดของการสรางโรงผลตกระแสไฟฟาพลงน�า

The Journal of the Royal Institute of ThailandVol. 37 No. 1 Jan.-Mar. 2012

5๔

ส�าหรบการผลตกระแสไฟฟา ผลส�ารวจพนทบรเวณกอสรางพบวา คลองน�าธรรมชาตทอยใกลกบโรงผลต

กระแสไฟฟามระดบต�ากวาระดบของโรงผลตกระแสไฟฟา ดงนน น�าทเหลอทงจากการผลตกระแสไฟฟา

สามารถไหลเขาสคลองน�าธรรมชาตได

เงอนไขในการออกแบบขนาดทอสงน�าเปนดงน

1. อตราการไหลออกแบบ (Designed Q) เทากบ ๐.5๐ ลกบาศกเมตรตอวนาท เพอใหมชวง

เวลาในการผลตกระแสไฟฟามาก และการไหลของน�าในทอเปนแบบราบเรยบ

๒. เฮดตนน�าเทากบ ๓.๐ เมตร (ผลตางของระดบปลายทอสงน�าเขาโรงไฟฟา +๓๐๗.๐๐ ม. กบ

ระดบน�าเกบกก +๓1๐.๐๐ ม.) เนองจากชวงระยะเวลาการผนน�าเพอผลตกระแสไฟฟาจะเปนชวงระดบ

น�าหนาฝายมความสงทระดบสนฝาย +๓1๐.๐๐ ม. (น�าลนสนฝาย) เพอไมเกดผลกระทบกบการใชน�าเพอ

การเกษตรกรรม

๓. ความยาวทอประมาณ ๙5 เมตร

๔. เลอกทอผนน�าขนาด ๐.๖ เมตร

จากเงอนไขการออกแบบ เฮดสญเสยทเกดขนทงหมดค�านวณไดเทากบ ๐.๖๘๒ เมตร (Chow,

1๙๖๙) ดงนน เฮดทปลายทอ (ส�าหรบปนกระแสไฟฟา) เทากบ H = 310.50 - 307.0 - 0.682 = 2.818 เมตร

เมอพจารณาประสทธภาพของกงหนเทากบ ๐.๗ พลงงานไฟฟาทสามารถผลตไดเทากบ P = ηγQH =10

กโลวตต รปแบบอาคารสงน�าและโรงไฟฟาพลงงานน�าแสดงดงรปท ๓

รปท๒รปตดของอาคารสงน�าเขาPowerhouse

สขสนต หอพบลสข และคณะ

วารสารราชบณฑตยสถานปท ๓๗ ฉบบท ๑ ม.ค.-ม.ค. ๒๕๕๕

55

รปท๓แบบกอสรางอาคารผนน�าและโรงไฟฟาพลงน�า

การศกษาความเปนไปไดของการสรางโรงผลตกระแสไฟฟาพลงน�า

The Journal of the Royal Institute of ThailandVol. 37 No. 1 Jan.-Mar. 2012

5๖

๔.ความคมทนทางเศรษฐศาสตร

ตารางท 1 แสดงการประมาณราคาคากอสรางโรงไฟฟาพลงงานน�า ซงมมลคารวมทงสน ๗.๖๗

ลานบาท ในการวเคราะหดานเศรษฐศาสตรของโครงการไดใชวธคดลดกระแสเงนสด และคาใชจายทคาด

วาจะเกดขนในอนาคตมาเปนมลคาปจจบนทงหมด (Discounted cash flow technique) เพอขจดความ

เปลยนแปลงมลคาเงนตามเวลา (Time value of money) โดยก�าหนดหลกเกณฑทจะใชวเคราะหดงน

(1) ใชราคาคงท (Constant prices) พ.ศ. ๒55๓ ในการวเคราะหดานตนทนและผลประโยชน

(๒) แนวทางและหลกเกณฑการวเคราะหโครงการของส�านกงานคณะกรรมการพฒนาเศรษฐกจ

และสงคมแหงชาต ไดก�าหนดอตราสวนหรอคาเสยโอกาสเงนทนทรอยละ ๘ ถง 1๒ แตเนองจากในปจจบน

สภาวะดอกเบยเงนกมอตราต�า จงไดพจารณาอตราคดสวนลดรวมกบอตราดอกเบยพนธบตรระยะยาว หรอ

คาเสยโอกาสของเงนทกป ทประเทศจะตองจายในการพฒนาประเทศ ซงมอตราสวนระหวางรอยละ 5

ถง ๘ (สถตเศรษฐกจและการเงน ธนาคารแหงประเทศไทย) ดงนน เพอความเหมาะสม และสอดคลองกบ

สภาพปจจบนโดยยดเอาอตราดอกเบยทธนาคารของภาครฐ อาท ธนาคารออมสน ปลอยกใหกบองคการ

ปกครองสวนทองถน ในการค�านวณนเลอกใชอตราสวนลดเทากบรอยละ 5

(๓) อายทางเศรษฐกจ คณะผวจยไดก�าหนดอายดานเศรษฐกจในงานประเภทตาง ๆ (Economic

life) และระยะเวลาเปลยนอปกรณ ดงน

o อายโครงการทางเศรษฐกจ ๓๐ ป

o งานโยธา ๓๐ ป

o งานอปกรณเครองกลไฟฟา ๓๐ ป

o งานระบบสายสงไฟฟา ๓๐ ป

o วสดอปกรณทดแทน (Replacement cost) พจารณาถงคาเปลยนวสดอปกรณทดแทนเมอ

หมดอายการใชงาน โดยในการศกษานจะก�าหนดใหเปลยนใบพดในสวนของเครองกงหนน�าทก ๆ 5 ป

ราคากงหนพรอมตดตงเทากบ ๓5,๐๐๐ บาท

(๔) คาด�าเนนการโครงการและคาบ�ารงรกษารายปเทากบ ๓๖,๐๐๐ บาท และปรบขนรอยละ

๓ ทกป

(5) มลคาทรพยสนคงเหลอ (Salvage values) ในการศกษาจะคดมลคาซากของเครองกงหนน�า

เมออายครบ ๓๐ ป โดยคดทรอยละ 5 ของราคาทซอมา

สขสนต หอพบลสข และคณะ

วารสารราชบณฑตยสถานปท ๓๗ ฉบบท ๑ ม.ค.-ม.ค. ๒๕๕๕

5๗

(๖) ก�าหนดใหปจจยการปรบราคา (Price escalation) ใชนโยบายการควบคมเงนเฟอของธนาคาร

กลางแหงประเทศไทยทรอยละ ๓ ในการค�านวณ

(๗) ราคารบซอไฟฟาของการไฟฟาประกอบดวยองคประกอบ ๒ สวน ไดแก คาไฟฐาน และเงน

อดหนนพเศษ (Adder) ตามมตคณะกรรมการนโยบายพลงงานแหงชาต การไฟฟารบซอไฟในสวนของ

โรงไฟฟาขนาดเลกมาก (Very small power producer) ทใชพลงน�าเปนตวตนก�าลงมราคาท ๓.๐ + 1.5 = ๔.5

บาท/kWh.

(๘) ตงส�ารองเผอขาดทรอยละ 5 ของมลคาโครงการ

ผลการออกแบบโรงไฟฟาพลงน�าก�าหนดใหอตราการไหลของน�าทไหลเขากงหนน�าเพอปนกระแส

ไฟฟาท ๐.5 ลกบาศกเมตรตอวนาท ความสงหวน�าในการออกแบบ ๒.๘๒ เมตร และความยาวสายสง

ประมาณ ๙5 เมตร จะใชเงนลงทนทงโครงการประมาณ ๗.๖๗ ลานบาท เมอคดราคาขายไฟเทากบ ๔.5

บาท/กโลวตตชวโมง เมอคดระยะเวลาคนทนแบบคดลด พบวาโครงการนม B/C ratio เทากบ ๐.๓๖ ซง

นอยกวา 1.๐ (ไมมความคมคาตอการลงทน)

คณะผวจยไดเสนอโครงการนตอองคกรบรหารสวนต�าบลวงหม โดยจะจดหาผรวมทนทงในภาค

รฐและเอกชนมาสนบสนน องคกรบรหารสวนต�าบลวงหมตอบรบทจะกอสรางโรงไฟฟาพลงน�านโดยจะ

ตารางท๑การประมาณราคาคากอสรางโรงไฟฟาพลงน�า

รายการ ราคา(บาท)

A: งานทอสงน�า 1,๒๘๗,155

B: งานทอเหลยม ๒,๐๓๖,๔๒๗

C: งานปากทอสงน�า ๙๘,๗๐๒

D: งาน Control house และ Outlet ๒,1๓5,๔๖๔

E: อปกรณไฟฟา-เครองกล (เครองก�าเนดไฟฟา 1๐ กโลวตต) ๗5๐,๐๐๐

F: ระบบสายสงและหมอแปลง 1,๐๐๐,๐๐๐

G: ส�ารองเผอขาด ๓๖5,๓๘๗

รวมเงนลงทนของโครงการ ๗,๖๗๓,๑๓๖

การศกษาความเปนไปไดของการสรางโรงผลตกระแสไฟฟาพลงน�า

The Journal of the Royal Institute of ThailandVol. 37 No. 1 Jan.-Mar. 2012

5๘

ออกคาใชจายเปนจ�านวนรอยละ 1๐ ของคากอสรางทงหมด ดงนน หากโครงการนไดรบการสนบสนนจาก

ภาครฐ อนไดแก ส�านกงานคณะกรรมการการวจยแหงชาต การไฟฟาฝายผลต และมหาวทยาลยเทคโนโลย

สรนาร และองคการบรหารสวนทองถนออกคาใชจายเพยงรอยละ 1๐ ของวงเงนคากอสรางทงหมด

องคการบรหารสวนต�าบลวงหมสามารถจ�าหนายกระแสไฟฟา และคนทนไดภายในเวลา ๔ ป (มก�าไรใน

ปท 5)

๕.บทสรป

โครงการมขอไดเปรยบดานตนทนกอสราง กลาวคอสามารถประหยดคากอสรางฝายทมมลคา

ถง 1๒ ลานบาท โครงการนไดรบการยอมรบเปนอยางดจากเจาของพนทรอบโครงการ คณะผบรหาร

องคการบรหารสวนต�าบล และประชาชนในพนท จนท�าใหองคการบรหารสวนต�าบลมความยนดทจะ

รวมมอกบโครงการนตอไปในอนาคต ดวยขอจ�ากดดานพนทและความจน�าในฝาย โครงการนสามารถ

ผลตกระแสไฟฟาไดในเกณฑทไมสงมาก คอประมาณ 1๐ กโลวตต (คดเปนพลงงานไฟฟารายป ๐.5๐๖

ลานกโลวตตชวโมง) เมอประเมนเงนลงทนทงหมด (ไมรวมคากอสรางฝาย 1๒ ลานบาท) พบวาใชเงน

ลงทนเพยง ๖.๖๗ ลานบาท และสามารถขายไฟฟาไดเฉลยปละ ๐.1๙ ลานบาท (เมอคดราคาขายไฟฟา

เทากบ ๔.5 บาท/กโลวตตชวโมง) ระยะเวลาคนทนมคาสงกวา ๓๐ ป อตราสวน B/C มคาต�ากวา 1.๐

ซงถอวาเปนโครงการทมความคมทนทางเศรษฐศาสตรนอยมาก แตอยางไรกตามหากพจารณาความคม

ทนขององคการบรหารสวนต�าบลวงหม ซงจะลงทนในวงเงนรอยละ 1๐ ของมลคากอสรางทงหมด และงบ

ลงทนสวนอนไดรบการสนบสนนจากจากหนวยงานอน เชน มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร และส�านกงาน

คณะกรรมการวจยแหงชาต โครงงานนจดวามความคมคาทางเศรษฐศาสตร (สามารถคนทนไดในเวลา

อนสน) ส�าหรบองคการบรหารสวนต�าบล

กตตกรรมประกาศ

งานวจยนไดรบการสนบสนนจากส�านกงานคณะกรรมการการวจยแหงชาต งบประมาณประจ�า

ป ๒55๓

สขสนต หอพบลสข และคณะ

วารสารราชบณฑตยสถานปท ๓๗ ฉบบท ๑ ม.ค.-ม.ค. ๒๕๕๕

5๙

เอกสารอางอง

มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร (๒55๓) การศกษาศกยภาพและพฒนาพลงน�าขนาดเลกเพอการผลตไฟฟา

ในพนทลมน�ามล. รายงานฉบบสมบรณ เสนอส�านกงานคณะกรรมการวจยแหงชาต.Kosa, P., Kulworawanichpong, T., Srivoramas, R., Chinkulkijniwat, A., Horpibulsuk, S., and Teaumroong, N. (2011), “The potential micro-hydropower projects in Nakhon Ratchasima province, Thailand”, Renewable Energy, Vol.36, No.3, pp.1133-1137.

Chow, V.T. (1969), Open Channel Hydraulics, McGrawhill Book Company, USA.

Abstract The Feasibility Study of Hydropower in Wang-Mee, Wang Namkeaw, Nakhon Ratchasima

Suksan Horpibulsuk et al School of Civil Engineering, Suranaree University of Technology

According to the project entitled “Evaluation of potential and Mun river hydrobasin development plan” supported by NRCT 2008, Wang-Mee Tumbon Administration Organization, Wang Namkeaw, Nakhon ratchasima was selected as an appropriate site for establishing the micro hydropower project. The capability of electricity generation was approximately 10 kW with annual power generation about 0.506 MWh. Under reservoir head of 2.82 m. with transmission line about 95 m the investment cost was evaluated as 7.67 Million Bath. The income from electricity would be about 0.25 Mil-lion Baht/year (34.5 Baht/kWh.). Moreover, the collaboration between researchers and Tumbon Administration Organization (TAO) has also been established as signed by both parties in the memorandum of understanding. Ten percent of investment cost will be provided from TAO.

Key words: Wang-mee Tumbon Administration Organization, micro hydropower plant