การประเมินด้านพลังงาน วัฏจักรชีวิต และต้นทุนพลังงานจากการนำ ความร้อนทิ้งกลับคืนของหลุมเจาะน้ำมันดิบโดยวัฏจักรแรงคินสารอินทรีย์
คำสำคัญ:
ระบบผลิตไฟฟ้า, การนำความร้อนทิ้งกลับคืน, วัฏจักรแรงคินสารอินทรีย์, การประเมินวัฏจักรชีวิต, หลุมเจาะน้ำมันดิบบทคัดย่อ
งานวิจัยนี้นำเสนอระบบผลิตไฟฟ้าสำหรับการนำความร้อนทิ้งกลับคืนของหลุมเจาะน้ำมันดิบ โดยวัฏจักรแรงคินสารอินทรีย์ขนาด 10 kWe ที่ใช้สารทำงาน R-245fa และระบายความร้อนด้วยอากาศ ของไหลร้อนใต้พิภพอุณหภูมิในช่วง 84.00 - 101.50 °C และอัตราการไหลเชิงมวล 2.91 L/s ถูกใช้ในการผลิตไฟฟ้า จากผลการทดสอบ พบว่า ระบบผลิตไฟฟ้าจากความร้อน สามารถผลิตไฟฟ้าสุทธิได้ 4.95 kWe ที่ประสิทธิภาพของระบบร้อยละ 3.20 ผลกระทบ
ด้านสิ่งแวดล้อมจากการประเมินวัฏจักรชีวิต พบว่า ผลกระทบขั้นกลางที่มีค่าผลกระทบสูงสุด คือ การเกิดความเป็นพิษต่อมนุษย์ 9.06E+04 kg 1,4-DB eq และรองลงมา คือ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ 2.49E+04 kg CO2 eq และส่งผลกระทบขั้นปลายด้านสุขภาพของมนุษย์ 8.35E-02 DALY ด้านสิ่งแวดล้อม 2.27E-02 Species·y และด้านทรัพยากร 1.71E+03 USD รวมทั้งทำการวิเคราะห์คะแนนเชิงเดี่ยวจากการประเมินวัฏจักรชีวิตได้เท่ากับ 0.00047 Pt โดยผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเกิดจากการใช้ทองแดงและเหล็ก ผลการวิเคราะห์ทางเศรษฐกิจ พบว่า ต้นทุนพลังงานต่อหน่วยเท่ากับ 2.26 Baht/kWh ภายใต้มูลค่าเงินลงทุน 1,100,000 บาท
เอกสารอ้างอิง
AmSpec (Thailand) Limited. (2022). Test Report Number AmSL-505-22-3389.
Chaiyat, N., Chaongew, S., Ondokmai, P., & Makarkard, P. (2020). Levelized energy and exergy costings per life cycle assessment of a combined cooling, heating, power and tourism system of the San Kamphaeng hot spring, Thailand. Renewable Energy, 146, 828-842. https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.07.028.
Díaz-Secades, L. A., González, R., Rivera, N., Quevedo, J. R., & Montañés, E. (2024). Parametric study of organic Rankine working fluids via Bayesian optimization of a preference learning ranking for a waste heat recovery system applied to a case study marine engine. Ocean Engineering, 306, 118124. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2024.118124.
Djemaa, A., Merabet, A., Rebhi, R., Lorenzini, G., Bessaih, R., & Menni, Y. (2022). Simulations and optimizations for a low-temperature hybrid geothermal-solar power plant. Journal of Advanced Research in Fluid Mechanics and Thermal Sciences, 90(2), 109-123. https://doi.org/10.37934/arfmts.90.2.109123.
McKinsey’s sustainability practice. (2023, n.d.). Waste not: Unlocking the potential of waste heat recovery. www.mckinsey.com/capabilities/sustainability/our-insights/waste-not-unlocking-the-potential-of-waste-heat-recovery.
Meteorological department. (2023, n.d.). The air temperature of Kampaeng Phet province. www.aws-observation.tmd.go.th.
Ministry of Energy. (2025, n.d). Government energy policy. www.energy.go.th/th/government-energy-policy/30252.
Ravindran, R. V., Cotter, D., Wilson, C., Huang, M. J., & Hewitt, N. J. (2024). Experimental investigation of a small-scale reversible high-temperature heat pump − organic Rankine cycle system for industrial waste heat recovery. Applied Thermal Engineering, 257, 124237-124237. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2024.124237.
Rijpkema, J., Erlandsson, O., Andersson, S. B., & Munch, K. (2022). Exhaust waste heat recovery from a heavy-duty truck engine: Experiments and simulations. Energy, 238, 121698. https://doi.org/10.1016/j.energy.2021.121698.
The World Bank Group. (2024, August 30). Real interest rate and Inflation rate. https://data.worldbank.org/indicator/FR.INR.RINR?locations=TH.
Zhar, R., Allouhi, A., Jamil, A., & Lahrech, K. (2021). A comparative study and sensitivity analysis of different ORC configurations for waste heat recovery. Case Studies in Thermal Engineering, 28, 101608. https://doi.org/10.1016/j.csite.2021.101608.
Zheng, Z., Cao, J., Wu, W., & Leung, M. K. H. (2022). Parallel and in-series arrangements of zeotropic dual-pressure Organic Rankine Cycle (ORC) for low-grade waste heat recovery. Energy Reports, 8, 2630-2645. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2022.01.057.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2025 วารสารวิชาการวิทยสารบูรณาการเทคโนโลยีอุตสาหกรรมและวิศวกรรมประยุกต์
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
