Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การพัฒนาแบบจำลองต้นทุนของระบบผลิตพลังงานร่วม

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

A cost model development for a power cogeneration system

Year (A.D.)

2011

Document Type

Thesis

First Advisor

สุทัศน์ รัตนเกื้อกังวาน

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมอุตสาหการ

DOI

10.58837/CHULA.THE.2011.1684

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อเสนอแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของต้นทุนของระบบผลิตพลังงานร่วมซึ่งประกอบไปด้วยหน่วยผลิตไฟฟ้ากังหันก๊าซ (Gas Turbine Generator: GTG) และหน่วยผลิตไอน้ำ (Heat Recovery Steam Generator: HRSG) ซึ่งพิจารณาจากราคาของเชื้อเพลิงก๊าซธรรมชาติที่ใช้ในการผลิตไฟฟ้าและไอน้ำ และประสิทธิภาพของหน่วยผลิต รวมไปถึงการพิจารณาการจัดสรรนำเข้าไฟฟ้าจากการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค ที่มีรูปแบบการคิดราคาค่าไฟฟ้าแบบใช้งานตามช่วงเวลา (Time of use rate: TOU) รูปแบบปัญหานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อให้เกิดต้นทุนในการผลิตไฟฟ้าน้อยที่สุด และการนำเข้าไฟฟ้า เป็นไปอย่างเหมาะสม ซึ่งพิจารณาในรูปแบบของค่าพลังงานความร้อนในหน่วยเมกกะวัตต์-ชั่วโมง โดยการสร้างสมการความสัมพันธ์จากข้อมูลตัวแทนที่เก็บย้อนหลังซึ่งนำมาคัดกรองด้วยวิธี Box plot จากนั้นอาศัยหลักการสมดุลพลังงานและความสัมพันธ์เชิงเส้นถดถอยระหว่างพลังงานที่เข้าและออกของแต่ละหน่วยผลิต มากำหนดเป็นสมการวัตถุประสงค์ รูปแบบปัญหานี้ใช้โปรแกรม Solver ใน MS Excel 2010 ในการแก้ปัญหา โดยกำหนดเงื่อนไขเป็นขีดจำกัดการผลิตของแต่ละหน่วย และเงื่อนไขการนำเข้าไฟฟ้าแบบ TOU หลังจากทำการวิเคราะห์และตรวจสอบเปรียบเทียบผลจากแบบจำลองกับผลจริงด้วยวิธี Two-Sample T-Test สามารถสรุปได้ว่าแบบจำลองช่วยกำหนดการใช้เชื้อเพลิงและจัดสรรภาระให้กับหน่วยผลิตแต่ละหน่วยตามประสิทธิภาพ โดยหน่วยที่มีประสิทธิภาพมากกว่าจะถูกจัดสรรภาระมากกว่า และนำผลลัพธ์ไปเปรียบเทียบกับการดำเนินการจริง 3 กรณี คือ หน่วยผลิตไฟฟ้ากังหันก๊าซผลิตไฟฟ้าเฉลี่ยปกติ, เฉลี่ยสูงสุด และเฉลี่ยต่ำสุด ประกอบกับการนำเข้าไฟฟ้าได้อย่างเหมาะสม ทำให้ต้นทุนในการผลิตพลังงานร่วมลดลงโดยเฉพาะผลิตไฟฟ้าเฉลี่ยปกติ คิดเป็นต้นทุนที่ประหยัดสูงสุดได้ร้อยละ 19.25, 12.29 และ 16.47 ตามลำดับ

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

The objective of this study is to propose a mathematical model for a cogeneration system cost which consist of Gas Turbine Generators and Heat Recovery Steam Generators by considering the Natural gas price and the system efficiency. Including the electricity import from the Provincial Electricity Authority (PEA) which is the Time of Use rate contact (TOU) The objective is to minimize cost of power and steam generation and properly electricity import. By considering the in term of energy balance which is considered in MW in hourly basis and Linear regression correlation between the input and output energy to formulate the objective equation. The correlation has been determined form the history data which represented by a Box Plot, the statistical outliers elimination. The model had been solved by solver on MS Excel 2010 which the constrain resources is the unit capacity and TOU electricity import condition. After compare the model result with the actual operation by a Two-Sample T-Test method, it was concluded that the optimal solution shown the effectiveness loading allocation result to minimize natural gas consumption. The most efficient generator will assign to take more load compare with the actual operate in 3 cases, medium, maximum and minimum power generation as well as a properly electricity import which leads to save the monthly operating cost especially medium power generation is up to 19.25%, 12.29% and16.47% respectively.

Link to Full Text

Share

COinS