ศักยภาพของการใช้สมาร์ทกริดเทคโนโลยีเพื่อการจัดการพลังงานไฟฟ้าในระบบปรับอากาศภายในอาคารในช่วงฤดูร้อน กรณีศึกษา : อาคารในพื้นที่ของมหาวิทยาลัยพะเยา
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาเฉพาะบริบทของพื้นที่ เพื่อสร้างฐานข้อมูลและประเมินเป็นรูปแบบแนวโน้มของการใช้พลังงานไฟฟ้าของระบบปรับอากาศอาคารในพื้นที่สถานศึกษาในช่วงฤดูร้อน โดยมุ่งเน้นการใช้ประโยชน์จากพลังงานทดแทนจากระบบผลิตไฟฟ้า smart grid UP มหาวิทยาลัยพะเยา ผลการศึกษานี้สามารถนำมาใช้สำหรับการออกแบบและสร้างทางเลือกของการจัดการพลังงานตามแนวทางสมาร์ทกริดเทคโนโลยี เพื่อเป็นแนวทางการลดภาระความต้องการพลังไฟฟ้าสูงสุดของประเทศไทยในฤดูร้อน ผลจากการเก็บข้อมูลและวิเคราะห์ศักยภาพของพลังงานทดแทนในพื้นที่ต้นแบบพบว่าระบบผลิตไฟฟ้า smart grid UP สามารถผลิตไฟฟ้า 0.80 kWh-day/(PV area)m2 โดยมีประสิทธิการผลิตพลังงานไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ 17.68 % นอกจากนี้การทดสอบในพื้นที่ต้นแบบยังแสดงให้เห็นว่าค่าความต้องการพลังไฟฟ้าสูงสุดและต้องการพลังงานไฟฟ้าของระบบปรับอากาศในช่วงเวลาที่มีการทดสอบ 77.898 W/(พื้นที่ปรับอากาศ)m2 และ 0.297 kWh-day/(พื้นที่ปรับอากาศ) m2 ตามลำดับ เมื่อประเมินระบบผลิตไฟฟ้าที่ติดตั้งประกอบอาคารที่ 60 kWp พบว่าระบบดังกล่าวสามารถทำให้ระดับความต้องการพลังไฟฟ้าลดลง 24.05 % หรือระดับ 26.61 kW จากความต้องการพลังไฟฟ้าสูงสุด 110.42 kW แต่พลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้สามารถนำมาใช้ประโยชน์ในระบบปรับอากาศเพียง 68.06 % ของพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้ จากการเก็บข้อมูลในช่วงเวลา 09:00-13:00 น. พบว่าสามารถใช้ประโยชน์ของพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตเหลือเพียง 47.90 % เท่านั้น ผลการศึกษาพบว่าการใช้ประโยชน์จากการผลิตไฟฟ้าทำได้อย่างจำกัดจากภาวะแวดล้อมภายนอกและการใช้ประโยชน์อาคาร ดังนั้นแนวทางในการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบผลิตไฟฟ้าและการใช้พลังงานไฟฟ้าในระบบปรับอากาศของอาคารสามารถทำโดยใช้ระบบการจัดการพลังงานในอาคาร (building energy management system, BEMS) และการควบคุมการใช้พลังงานไฟฟ้าตามแนวของสมาร์ทกริดเทคโนโลยี ซึ่งสามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงความต้องการใช้พลังงานไฟฟ้า (demand response, DR) เทคโนโลยีดังกล่าวทำให้เกิดการเชื่อมต่ออย่างมีเสถียรภาพและมีประสิทธิระหว่างระบบผลิตกระแสไฟฟ้าหลักและระบบผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานทดแทน ซึ่งต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมต่อไป
Article Details
เอกสารอ้างอิง
Information from the Electricity Generating Authority of Thailand, Power Demand of the System, Available Source: https://www.egat.co.th/index.php?option=com_content&view=article&id=348&Itemid=116, February 9, 2018. (in Thai)
Development and Investment Guide to Solar Power Production, 2011, Solar Power Potential of Thailand, Department of Alternative Energy Development and Efficiency, Ministry of Energy, Bangkok. (in Thai)
Bayindir, R., Colak, I., Fulli, G. and Demirtas, K., 2016, Smart grid technologies and applications, Renew. Sustain. Energy Rev. 66: 499-516.
Murayama, D., Mitsumoto, K., Takagi, Y., Iino, Y. and Yamamori, S., 2012, Smart grid ready BEMS adopting model-based HVAC control for energy saving, Proceedings IEEE PES Transmission and Distribution Conference and Exposition (T&D), Orlando, FL.
Park, K., Kim, Y., Kim, S., Kim, K., Lee, W. and Park, H., 2011, Building energy management system based on smart grid, Proceedings IEEE 33rd International Telecommunications Energy Conference (INTELEC), Amsterdam.
Mocanu, E., 2014, Optimizing the Energy Exchange between the Smart Grid and Building Systems, Proceedings 49th International Universities Power Engineering Conference (UPEC), Cluj-Napoca.
ASHRAE Handbook – Fundamentals, SI Ed., 2017, Chapter 17: Residential Cooling and Heating Load Calculations, Peachtree Corners, GA.
Sakulchangsatjatai, P. and Kespradit, P., 2012, Study of Solar Cell Effciency with Heat Pipe for Development of Sustainable Energy, Faculty of Engineering, Chiang Mai University, Chiang Mai. (in Thai)
Energy Efficiency Plan (EEP), 2015, Energy Baseline and Building Energy Code (BEC), Ministry of Energy, Bangkok. (in Thai)
Tantiwanit, K., 2010, Benchmarking energy use towards systematic energy management in commercial bank branch, J. Architect. Plan. Res. Stud. 7(2): 189-203. (in Thai)