การพัฒนาระบบการจัดการพลังงานของระบบปรับอากาศเพื่อลดความต้องการพลังงานไฟฟ้าสูงสุดในอาคาร
| dc.contributor.author | นัทธิ์ธนนท์ พงษ์พานิช | |
| dc.date.accessioned | 2024-04-05T02:51:57Z | |
| dc.date.available | 2024-04-05T02:51:57Z | |
| dc.date.issued | 2020 | |
| dc.description | This research was aimed to propose guidelines for electrical energy management in air conditioning as a means of reducing peak demand (PD) in buildings by using an integrated system of Photovoltaic (PV) and Demand Side Management (DSM) during April-May. In this study, the potentials of PV system were assessed using information from the Smart Grid UP in Building B3 with a 60 kWp PV system installation and a 1,500,265 BTUH total electrical energy demand for air conditioning system in building. The results showed that a lack of synchronism between energy demand and energy generation causes an over energy of 66.18 kWh/day, which was about 21.11% of the electrical generation capacity. The PV-integrated DSM prototype was then developed in order to install in the building in 3 forms; 1) direct PV system, 2) PV Battery Energy Storage System (PV-BESS) and 3) Chilled Water Thermal Storage (CWTS) integrated PV system. The results showed that integrating the direct PV system, the PV-BESS system with a 45 kWh BESS, and the PV-CWTS system with a 175,400 BTUH CWTS to the building can reduce the PD to 75.36%, 54.39% and 55.70% respectively, compared to the building without any energy management where the PD was 120.54 kW. As for economic analysis, the results also showed that the PV-CWTS system requires lowest investment of 28,881.86 Baht/kW. On the other hand, the direct PV system and the PV-BESS system require considerably larger investment of 111,073.71 Baht/kW and 54,878.05 Baht/kW, respectively. This indicates that the direct PV system and the PV-BESS system might not be worth the investment, especially the PV-BESS system due to the cost of the BESS system with a lithium-ion battery that is currently very expensive. | |
| dc.description.abstract | งานวิจัยนี้จะเป็นการศึกษา เพื่อพัฒนาต้นแบบแนวทางการบริหารจัดการพลังงานไฟฟ้าของระบบปรับอากาศเพื่อลดค่าความต้องการพลังงานไฟฟ้าสูงสุดในอาคาร (PD) โดยใช้จากการจัดการร่วมกันระหว่างการผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ (PV) และรูปแบบการจัดการด้านการใช้พลังงงาน (DSM) ในช่วงเดือนเมษายนถึงเดือนพฤษภาคม การศึกษาเริ่มจากการประเมินศักยภาพของ PV โดยใช้ข้อมูลจาก Smart Grid UP ของอาคาร B3 ติดตั้งระบบ PV ขนาด 60 kWp และรูปแบบความต้องการพลังงานไฟฟ้าจากระบบปรับอากาศอาคารที่มีขนาดรวม 1,500,265 BTUH ผลการศึกษาเบื้องต้น พบว่า ความต้องการพลังงานไฟฟ้ากับการผลิตไฟฟ้ามีช่วงเวลาไม่ตรงกันทำให้มีพลังงานส่วนเกิน (Over Energy) มากกว่าความต้องการเฉลี่ย 66.18 kWh/วัน หรือคิดเป็น 21.11% ของความสามารถในการผลิตไฟฟ้า จากนั้นจึงพัฒนาแบบจำลอง DSM ร่วมกับ PV เพื่อติดตั้งบนอาคาร 3 รูปแบบ ได้แก่ รูปแบบ 1) การใช้ PV โดยตรงเพื่อลด PD ของอาคาร รูปแบบ 2) ระบบกักเก็บพลังงานแบบแบตเตอรี่ (Battery Energy Storage System, BESS) ที่เหมาะสมร่วมกับ PV และรูปแบบ 3) การออกแบบระบบควบคุมการจัดการด้านการใช้ไฟฟ้าด้วยการสำรองพลังงานอยู่ในรูปแบบน้ำเย็น (Chilled Water Thermal Storage, CWTS) ร่วมกับ PV จากการวิเคราะห์ อาคารที่ไม่มีการจัดการพลังงานจะเกิด PD จะเท่ากับ 120.54 kW เมื่อเปรียบเทียบกับในรูปแบบ 1) ระดับ PD ของอาคารลดลงเหลือ 75.36% รูปแบบ 2 สามารถลด PD เหลือ 54.39% จากจำลองขนาดของ BESS ติดตั้ง 45 kWh และสุดท้ายรูปแบบ 3) PD ของอาคารลดลงเหลือ 55.70% จากการติดตั้งระบบทำน้ำเย็นขนาด 175,400 BTUH เมื่อเปรียบเทียบความน่าสนใจในการลงทุนใน พบว่า ในรูปแบบ 3) มีอัตราส่วนการลงทุนที่ต่ำที่สุดในการลดความต้องการพลังงานไฟฟ้าสูงสุดที่ ที่ 28,881.86 บาท/kW น้อยกว่าโดยที่รูปแบบ 1) และ 2) มีอัตราส่วนการลงทุนอยู่ที่ 111,073.71 บาท/kW และ 54,878.05 บาท/kW ตามลำดับ แต่เมื่อเมื่อพิจารณาผลตอบแทนด้วยตัวชี้วัดทางเศรษฐศาสตร์ พบว่า ไม่คุ้มค่าต่อการลงทุนโดยเฉพาะในรูปแบบ 2 เนื่องจากต้นทุนของระบบ BESS ที่เลือกเป็นแบบแบตเตอรี่ลิเธียมไออน (Lithium-ion battery) มีราคาสูงมากในปัจจุบัน | |
| dc.description.sponsorship | มหาวิทยาลัยพะเยา | |
| dc.identifier.citation | นัทธิ์ธนนท์ พงษ์พานิช. (2563). การพัฒนาระบบการจัดการพลังงานของระบบปรับอากาศเพื่อลดความต้องการพลังงานไฟฟ้าสูงสุดในอาคาร. [วิทยานิพนธ์ปริญญาดุษฎีบัณฑิต, มหาวิทยาลัยพะเยา]. ฐานข้อมูลคลังปัญญาดิจิทัล มหาวิทยาลัยพะเยา (UP Digital Collections: UPDC). | tha |
| dc.identifier.uri | https://updc.up.ac.th/handle/123456789/386 | |
| dc.language.iso | other | |
| dc.publisher | มหาวิทยาลัยพะเยา | |
| dc.subject | ความต้องการพลังงานไฟฟ้าสูงสุด | |
| dc.subject | การผลิตพลังงานไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ | |
| dc.subject | การจัดการด้านการใช้พลังงานในอาคาร | |
| dc.subject | ระบบปรับอากาศ | |
| dc.subject | Peak Demand (PD) | |
| dc.subject | Photovoltaic (PV) | |
| dc.subject | Demand Side Management (DSM) | |
| dc.subject | Building Energy Managements (BEMs) | |
| dc.subject | Air Conditioning System | |
| dc.title | การพัฒนาระบบการจัดการพลังงานของระบบปรับอากาศเพื่อลดความต้องการพลังงานไฟฟ้าสูงสุดในอาคาร | |
| dc.title.alternative | The Development on Energy Management Systems of Air Conditioning System for Reducing the Peak Demand in Building | |
| dc.type | Thesis |