Power and Energy Commons^™

Mathematical Modeling Of A P-N Junction Solar Cell Using The Transport Equations, Surjeet Singh

Browse all Theses and Dissertations

While analytical models are limited in the situations that they can simulate, they are generally easier to implement than numerical models and provide a rapid view of the variables which affect a certain quantity. Analytical models are also very useful in educational situations; such as a graduate class on photovoltaics. The modeling of the interior workings of a solar cell can be complex and involved; and some of the equations can become quite lengthy. A focus of this thesis work is the derivation of the minority carrier density and minority current density equations for a p-n junction solar cell. The …

Configuration And Electronic Properties Of The Interface Between Lead Iodide Hybrid Perovskite And Self-Assembled Monolayers In Solar Cells, Parin Divya Amlani

Browse all Theses and Dissertations

Hybrid perovskite photovoltaic materials are currently the most promising functional materials for solar cell applications with efficiency reaching to those of more conventional materials such as silicon. Using self-assembled monolayers between photovoltaic materials and electrodes is a method for improving the stability and functionality. Recent experiments have shown that using 4-mercaptobenzoic acid and pentafluorobenzenethiol monolayers bridging lead iodide hybrid perovskite photovoltaic materials and electrodes result in improved stability and efficiency. The details of monolayer assembly, molecular adsorption configuration, and resulting modification of electronic properties are important characteristics related to solar cell performance. These characteristics can be obtained through accurate computer …

Analysis And Simulation Of Photovoltaic Systems Incorporating Battery Energy Storage, Oluwaseun M. Akeyo

Theses and Dissertations--Electrical and Computer Engineering

Solar energy is an abundant renewable source, which is expected to play an increasing role in the grid's future infrastructure for distributed generation. The research described in the thesis focuses on the analysis of integrating multi-megawatt photovoltaics (PV) systems with battery energy storage into the existing grid and on the theory supporting the electrical operation of components and systems. The PV system is divided into several sections, each having its own DC-DC converter for maximum power point tracking and a two-level grid connected inverter with different control strategies. The functions of the battery are explored by connecting it to the …

Improvements In Inverter Modeling And Control, Xiao Liu

Theses and Dissertations--Electrical and Computer Engineering

In this dissertation, the generalized averaging method models for inverters, reactive power control methods for photovoltaic inverters, and a noise immunity improvement for hybrid position observers for brushless dc motor drives are studied.

Models of inverters and other converters based on averaging have been widely used in numerous simulation applications. Generalized averaging can be applied to model both average and switching behavior of converters while retaining the faster run times associated with average-value models. Herein, generalized average models for single- and three-phase pulse width modulation inverters are proposed. The modulation signal for the proposed model could be either a sinusoidal …

Energy Storage Management And Simulation For Nano-Grids, Shantu Ghose

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

Energy storage has been utilized in many forms and applications from a flashlight to the Space Shuttle. There is a worldwide effort to develop battery model with high energy level and power densities for a variety range of applications, including hybrid electric vehicles (HEV) and photovoltaic system (PV). To improve battery technology, understanding the battery modeling is very important. So, modeling the thermal behavior of a battery is a vital consideration before designing an effective thermal management system which will operate safely and prolong the lifespan of an energy storage system. The first part of this work focused on the …

การศึกษาความคุ้มค่าของการผลิตเชื้อเพลิงอัดเม็ดจากทะลายปาล์มเปล่า, กษิเดช สาลีพัฒนา

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ทะลายปาล์มเปล่าเป็นของเสียอุตสาหกรรมที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ และมีศักยภาพที่จะใช้ผลิตเชื้อเพลิงอัดเม็ด แต่ปัจจุบันยังไม่แพร่หลาย เนื่องจากทะลายปาล์มเปล่ามีโพแทสเซียมปริมาณสูง ก่อให้เกิดตะกรันหลังเผาไหม้ (การเกาะตัวของเถ้าบนท่อไอน้ำร้อนยิ่งยวด) ซึ่งโดยทั่วไปสามารถลดปัญหาการเกิดตะกรันดังกล่าว 2 แนวทาง คือ การเจือจางหรือลดสัดส่วนโพแทสเซียมในเชื้อเพลิงอัดเม็ดโดยผสมทะลายปาล์มเปล่ากับชีวมวลที่มีโพแทสเซียมปริมาณต่ำ และการใช้ดินขาวเป็นสารเติมแต่ง งานวิจัยนี้จึงทำการผลิตเชื้อเพลิงอัดเม็ด 2 ชุด โดยชุดแรกผสมทะลายปาล์มเปล่ากับขี้เลื่อยไม้ยางพารา อัตราส่วน 1:6 และชุดที่สองผสมดินขาวร้อยละ 7.8 ทำการทดสอบคุณสมบัติเชื้อเพลิงอัดเม็ดเทียบมาตรฐานการซื้อขาย พร้อมกับศึกษาเปรียบเทียบความคุ้มค่าของการลงทุนผลิตเชื้อเพลิงอัดเม็ดทั้งสองชุด ผลการทดสอบคุณสมบัติของเชื้อเพลิงอัดเม็ดจากทะลายปาล์มเปล่า ทะลายปาล์มผสมขี้เลื่อยยางพารา และทะลายปาล์มผสมดินขาว พบค่าความร้อน 18.30, 18.13, และ 17.06 MJ/kg ตามลำดับ ซึ่งผ่านมาตรฐานการซื้อขาย (Enplus Grade B 16.5 MJ/kg และ Korean 4th Grade 16.9 MJ/kg) ขณะที่ผลการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี พบปริมาณไนโตรเจนอยู่ในช่วง 0.36-0.62 %โดยน้ำหนัก (Enplus Grade B ไม่เกิน 1.0 %โดยน้ำหนัก และKorean 4th Grade ไม่เกิน 0.3%โดยน้ำหนัก) พบปริมาณซัลเฟอร์อยู่ในช่วง 0.53-0.68 %โดยน้ำหนัก (Enplus Grade B ไม่เกิน 0.3%โดยน้ำหนัก และKorean 4th Grade ไม่เกิน 0.05 %โดยน้ำหนัก) ดังนั้นเชื้อเพลิงอัดเม็ดจากทะลายปาล์มจำเป็นต้องใช้ในอุตสาหกรรมที่มีระบบบำบัดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์เพื่อป้องกันผลกระทบสิ่งแวดล้อม ผลการวิเคราะห์ความคุ้มค่าการลงทุนผลิตเชื้อเพลิงอัดเม็ด กรณีโรงงานผลิตน้ำมันปาล์มเป็นผู้ลงทุนเอง (ไม่มีค่าใช้จ่ายวัตถุดิบทะลายปาล์มเปล่า) พบว่าเชื้อเพลิงอัดเม็ดจากทะลายปาล์มเปล่าผสมดินขาว ราคาขาย 1,960 บาทต่อตัน มีมูลค่าปัจจุบันสุทธิ 13,139,329 บาท อัตราผลตอบแทนภายในร้อยละ 20 ระยะเวลาคืนทุน 5 ปี 2 เดือน มีความเป็นไปได้ในการผลิตมากที่สุด โดยนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงร่วมสำหรับอุตสาหกรรมที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง

การจัดการพลังงานในอาคารเรียน กรณีศึกษา อาคารเรียนรวมสังคมศาสตร์ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ศูนย์รังสิต, ปนิดา ตะสิทธิ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ได้ศึกษาการจัดการพลังงานในอาคารเรียนโดยใช้ อาคารเรียนรวมสังคมศาสตร์ ที่มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ศูนย์รังสิตเป็นกรณีศึกษา อาคาร มีพื้นที่ใช้งานทั้งหมด 22,222 ตารางเมตร มีคนใช้งาน 13,000 คนต่อวัน และทำงานในวันจันทร์ - วันศุกร์ ตั้งแต่เวลา 8.00-16.00 น. การศึกษานี้มุ่งเน้นที่ระบบปรับอากาศและระบบไฟฟ้าแสงสว่าง โดยเก็บข้อมูลการใช้งานของอุปกรณ์ไฟฟ้าและตรวจวัดประสิทธิภาพของอุปกรณ์ก่อนการปรับปรุง เพื่อหามาตรการอนุรักษ์พลังงานที่จะทำให้อาคารมีการจัดการพลังงานที่มีประสิทธิภาพ จากนั้นวิเคราะห์ผลการประหยัดพลังงานจากมาตรการที่กำหนดเพื่อหาความคุ้มค่าในการลงทุน จากผลงานวิจัยในปี 2559 อาคาร มีการใช้พลังงานไฟฟ้าในอาคารเรียนรวมสังคมศาสตร์ทั้งหมด 7,152,840 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี คิดเป็นเงินทั้งสิ้น 31,336,591 บาทต่อปี และมีดัชนีการใช้พลังงานตลอดปี 322 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อตารางเมตร สัดส่วนการใช้พลังงานไฟฟ้าทั้งหมด ประกอบด้วย ระบบปรับอากาศ 68 เปอร์เซ็นต์ ระบบไฟฟ้าแสงสว่าง 30 เปอร์เซ็นต์ และระบบอื่นๆ 2 เปอร์เซ็นต์ ผลการวิเคราะห์ได้มาตรการอนุรักษ์พลังงาน 3 มาตรการ ได้แก่ (1) เปลี่ยนหลอดไฟฟ้าจากหลอดฟลูออเรสเซนต์เป็นหลอด LED มีระยะเวลาคืนทุน 2.3 ปี (2) เปลี่ยนเครื่องทำน้ำเย็นใหม่ 1 เครื่อง มีระยะเวลาคืนทุน 15.1 ปี และ (3) ติดตั้งอินเวอร์เตอร์เพื่อปรับความเร็วรอบที่เครื่องสูบน้ำเย็นมีระยะเวลาคืนทุน 0.7 ปี สรุปรวมผลการจัดการการใช้พลังงานในอาคารเรียนรวมสังคมศาสตร์ทุกมาตรการ สามารถประหยัดการใช้พลังงานไฟฟ้าในอาคารได้ 476,524 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี เป็นเงินที่ประหยัดได้ 2,087,174 บาทต่อปี

การประเมินความต้องการเทคโนโลยีพลังงานในภาคคมนาคมขนส่งทางถนนเพื่อบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ, คุณชนก ปรีชาสถิตย์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ทำการศึกษาความต้องการเทคโนโลยีพลังงานเพื่อบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของภาคคมนาคมขนส่งทางถนน โดยการจัดลำดับความสำคัญของเทคโนโลยี/ทางเลือกที่เหมาะสมเพื่อนำไปสู่การจัดทำข้อเสนอแนะเชิงนโยบายเกี่ยวกับแนวทางการส่งเสริมสนับสนุนเทคโนโลยีพลังงานของภาคคมนาคมขนส่งทางถนนที่ช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก การศึกษานี้ใช้วิธีการวิเคราะห์ในรูปแบบ Multi-Criteria Analysis (MCA) โดยกำหนดเกณฑ์ที่ใช้ในการประเมินประกอบด้วย เกณฑ์ด้านความพร้อม และด้านผลกระทบ และกำหนดให้ผู้เชี่ยวชาญในภาคขนส่งประเมินเพื่อให้คะแนนกับเทคโนโลยี/ทางเลือกพลังงานของภาคคมนาคมขนส่งทางถนนที่สามารถประเมินได้ ผลการประเมินจากผู้เชี่ยวชาญ แบ่งเป็น 3 ประเด็น ประเด็นแรกคือการจัดลำดับความสำคัญของเกณฑ์ พบว่าความพร้อม 3 อันดับแรกที่ควรให้ความสำคัญ ได้แก่ ด้านนโยบาย โครงสร้างพื้นฐานรวมทั้งกฎระเบียบที่เกี่ยวข้อง ด้านการบริหารจัดการโครงสร้างพื้นฐาน และด้านต้นทุนและผลประโยชน์ ตามลำดับ สำหรับผลกระทบพบว่าด้านสิ่งแวดล้อมเป็นบริบทที่มีความสำคัญมากที่สุด ประเด็นที่สอง คือ วิเคราะห์ผลที่ได้จากผู้เชี่ยวชาญและจัดลำดับเทคโนโลยี/ทางเลือกที่มีผลกระทบสูง ทั้งในมิติด้านเศรษฐกิจ สังคมและสิ่งแวดล้อม พบว่า 5 อันดับของเทคโนโลยี/ทางเลือกในภาคคมนาคมขนส่งทางถนนที่มีความพร้อมและผลกระทบสูง ได้แก่ ระบบรถไฟฟ้าขนส่งมวลชน (ถนนและราง) ระบบตั๋วร่วม การปรับปรุงระบบขนส่งการระวางสินค้าและระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ การเปลี่ยนรูปแบบการขนส่งสินค้าทางถนนมาสู่การขนส่งทางรางและน้ำ และการวางผังเมือง ตามลำดับ สำหรับประเด็นที่สาม คือการนำเทคโนโลยี/ทางเลือกที่มีผลกระทบสูงมาวิเคราะห์เปรียบเทียบด้านความพร้อมโดยการวิเคราะห์ช่องว่าง (gap analysis) เพื่อนำไปสู่การกำหนดนโยบายและแผนเกี่ยวกับเทคโนโลยีพลังงานของภาคคมนาคมขนส่งทางถนนที่เหมาะสมกับประเทศไทยต่อไป

ผลกระทบทางด้านเศรษฐกิจและพลังงานจากการเปลี่ยนแปลงรูปแบบการขนส่งของอุตสาหกรรมการผลิตปูนซีเมนต์, ธนะรัชต์ งามเสงี่ยม

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

อุตสาหกรรมการผลิตปูนซีเมนต์ เป็นอุตสาหกรรมที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาประเทศ การเปลี่ยนแปลงเชิงโครงสร้างด้านการขนส่งของอุตสาหกรรมการผลิตปูนซีเมนต์ ย่อมจะส่งผลกระทบต่อต้นทุนการผลิตของทั้งอุตสาหกรรมการผลิตปูนซีเมนต์เอง และสาขาการผลิตอื่นๆ ภายในห่วงโซ่อุปทานเดียวกันอีกด้วย งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงรูปแบบการขนส่งของอุตสาหกรรมการผลิตปูนซีเมนต์ โดยใช้แบบจำลองปัจจัยการผลิตและผลผลิต จากการคำนวณการเปลี่ยนแปลงต้นทุนการขนส่งรวมของปูนซีเมนต์ในสถานการณ์ปัจจุบันและสถานการณ์จำลอง พบว่า ในสถานการณ์จำลองที่ 1 ซึ่งกำหนดให้เปลี่ยนรูปแบบการขนส่งจากทางถนนเป็นทางราง ต้นทุนรวมของการขนส่งปูนซีเมนต์ทั้งระบบจะลดลงเหลือร้อยละ 53.71 ของมูลค่าเดิม ในขณะที่ ในสถานการณ์จำลองที่ 2 ซึ่งกำหนดให้เปลี่ยนรูปแบบการขนส่งจากทางถนนเป็นทางรางและทางทะเล ต้นทุนรวมของการขนส่งปูนซีเมนต์ทั้งระบบจะลดลงเหลือร้อยละ 49.44 ของมูลค่าเดิม การวิเคราะห์ผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงรูปแบบการขนส่งของอุตสาหกรรมการผลิตปูนซีเมนต์ต่อปริมาณการใช้พลังงานรวมของทั้งประเทศ พบว่า การเปลี่ยนแปลงรูปแบบการขนส่งตามสถานการณ์จำลองที่ 1 และสถานการณ์จำลองที่ 2 จะช่วยลดการใช้พลังงานรวมของทั้งระบบเศรษฐกิจลงได้ ร้อยละ 0.0498 และร้อยละ 0.0532 ตามลำดับ นอกจากนี้ การศึกษาผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงรูปแบบการขนส่งต่อการเปลี่ยนแปลงด้านราคาผลผลิตพบว่า ทั้งสองสถานการณ์จำลองให้ผลที่สอดคล้องกัน กล่าวคือ สาขาการผลิตที่มีการลดลงของราคาผลผลิตมากที่สุด 5 อันดับแรก ได้แก่ ผลิตภัณฑ์คอนกรีต การก่อสร้าง ผลิตภัณฑ์อโลหะ ปูนซีเมนต์ และ ประปา ซึ่งล้วนแต่เป็นสาขาการผลิตที่เป็นอุตสาหกรรมปลายน้ำของอุตสาหกรรมการผลิตปูนซีเมนต์ทั้งสิ้น ดังนั้นภาครัฐควรให้ความสำคัญกับการพัฒนาระบบขนส่งทางรางและทางทะเล เพื่อกระจายผลผลิตไปยังสาขาการผลิตอื่นๆ และผู้บริโภคขั้นสุดท้ายให้มากขึ้น เพราะนอกจากจะช่วยลดต้นทุนการผลิตสินค้า แล้วยังช่วยลดการใช้พลังงานรวมของทั้งระบบเศรษฐกิจลงได้อีกด้วย

การประเมินทางเลือกของการลงทุนโรงไฟฟ้าขยะชุมชนขนาด 3 เมกะวัตต์ โดยวิธีการเรียลออปชั่น, พชรพร เพ็งอ้น

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อทำการวิเคราะห์ความยืดหยุ่นของปัจจัยที่มีผลต่อการลงทุนก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานขยะชุมชนและประเมินความเสี่ยงที่อาจจะเกิดขึ้นเมื่อมีปัจจัยต่างๆ เปลี่ยนแปลงไป ด้วยการวิเคราะห์ผลตอบแทนจากโครงการด้วยตัวชี้วัดทางการเงินร่วมกับการจำลองสถานการณ์มอนติ คาร์โล โดยทำการศึกษาการก่อสร้างโรงไฟฟ้าขยะขนาด 3 เมกกะวัตต์ ประกอบด้วยการลงทุนในโรงไฟฟ้าขยะเทคโนโลยีเตาเผาขยะมูลฝอย เทคโนโลยีแก๊สซิฟิเคชั่น และเทคโนโลยีการย่อยสลายแบบไร้อากาศและการผลิตขยะเชื้อเพลิง ซึ่งมีทางเลือก 10 ทางเลือก ผลการวิจัยพบว่า การลงทุนในโรงไฟฟ้าขยะเทคโนโลยีการย่อยสลายแบบไร้อากาศ (Anaerobic digestion) และการผลิตขยะเชื้อเพลิง (Refuse Derived Fuel) ขนาด 3 MW มีมูลค่าปัจจุบันสุทธิ (NPV) และอัตราผลตอบแทนภายในการลงทุน (IRR) สูงที่สุด เท่ากับ 120.59 ล้านบาท และ 10.24% ผลจากการวิเคราะห์ความอ่อนไหว พบว่า ปัจจัยที่มีผลต่อการลงทุนก่อสร้างโรงไฟฟ้าขยะชุมชนมากที่สุดคือ เงินลงทุนของแต่ละเทคโนโลยี รายได้จากการขายไฟฟ้าและรายได้จากค่ากำจัดขยะ ผลจากการจำลองสถานการณ์มอนติ คาร์โล เพื่อนำมาประเมินความเสี่ยงของโครงการและทำการวิเคราะห์หาความยืดหยุ่นของการลงทุน โดยใช้ค่าความน่าจะเป็นที่เกิดขึ้นมาเขียนเป็นแผนภูมิต้นไม้ สรุปได้ว่า ทางเลือกที่มีความยืดหยุ่นมากที่สุดคือ การลงทุนเทคโนโลยีการย่อยสลายแบบไร้อากาศ (Anaerobic digestion) และการผลิตขยะเชื้อเพลิง (Refuse Derived Fuel) ขนาด 4.5 MW มีความยืดหยุ่นเท่ากับ 366.16 ล้านบาท

ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของเครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วนเมื่อเปลี่ยนสารทำความเย็น Hcfc-22 เป็น Hfc-32, พรรณิภา เจียมศิริโรจน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาประสิทธิภาพการใช้พลังงานตามฤดูกาล (Cooling Seasonal Performance Factor: CSPF) ของเครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วน ที่ความเร็วรอบคอมเพรสเซอร์คงที่ เมื่อเปลี่ยนสารทำความเย็น HCFC-22 เป็น HFC-32 ที่ขนาดทำความเย็น 2,638 3,517 5,276 และ 7,034 วัตต์ จากผู้ผลิตเครื่องปรับอากาศที่เข้าร่วมโครงการ Thailand HPMP Stage I ทั้ง 11 ผู้ผลิต การวิเคราะห์เปรียบเทียบอ้างอิงตามมาตรฐาน ISO 16358-1 โดยใช้ชุดอุณหภูมิ (Outdoor Bin Temperature) ของประเทศไทย โดยกำหนดให้ภาระการทำความเย็น (Cooling Load) ขึ้นกับอุณหภูมิภายนอกเพียงอย่างเดียว พบว่าเครื่องปรับอากาศที่ใช้สารทำความเย็น HFC-32 มีค่า CSPF มากกว่า HCFC-22 ร้อยละ 4.99 การวิเคราะห์เปรียบเทียบ CSPF ของเครื่องปรับอากาศที่ใช้สารทำความเย็น HFC-32 โดยสมมตชั่วโมงการใช้งานต่อปี 3 กรณี ได้แก่ (1) กรณีใช้งาน 24 ชั่วโมงต่อวัน (2) กรณีใช้งาน 12 ชั่วโมง ในตอนกลางวัน (6.00-18.00 น.) และ (3) กรณีใช้งาน 12 ชั่วโมง ในตอนกลางคืน (18.00-6.00 น.) เทียบกับ CSPF ที่ใช้ช่วงอุณหภูมิตามค่าแนะนำ (Default) พบว่า CSPF ทั้ง 3 กรณี ต่ำกว่าค่า CSPF ที่ใช้ช่วงอุณหภูมิตามค่าแนะนำ เป็นผลมาจากการกระจายตัวของอุณหภูมิประเทศไทยส่วนใหญ่อยู่ในช่วงที่มีอุณหภูมิสูง (อุณหภูมิเฉลี่ยทั้ง 3 กรณี มีค่าสูงกว่า) ส่วนสุดท้ายเป็นการวิเคราะห์ผลประหยัด พบว่า หากมีการใช้งานเครื่องปรับอากาศที่ใช้สารทำความเย็น HFC-32 แทน HCFC-22 ซึ่งมีประสิทธิภาพดีกว่า กรณีใช้งาน 24 …

ปัจจัยด้านอุณหภูมิภายนอกของประเทศไทยที่มีผลต่อค่าประสิทธิภาพพลังงานของเครื่องปรับอากาศแบบอินเวอร์เตอร์, พัชราพรรณ การะเกต

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์ศึกษาความแตกต่างของชุดอุณหภูมิเพื่อหาค่าประสิทธิภาพพลังงานตามฤดูกาลของเครื่องปรับอากาศแบบอินเวอร์เตอร์ (Cooling Seasonal performance factor, CSPF) ตามมาตรฐาน ISO 16358 – 1 : 2013 โดยกำหนดให้ภาระทำความเย็นของเครื่องปรับอากาศขึ้นกับสภาวะอากาศภายนอกอย่างเดียว ซึ่งวิเคราะห์ระหว่างชุดอุณหภูมิภายนอกตามค่าแนะนำกับชุดอุณหภูมิภายนอกตามสภาพภูมิอากาศของประเทศไทย การวิเคราะห์ค่า CSPF ของเครื่องปรับอากาศ ทั้งหมด 17 ยี่ห้อ 23 รุ่น ที่มีขนาดทำความเย็น 2,638 3,517 5,276 และ 7,034 วัตต์ โดยเปรียบเทียบ 2 กรณี กรณีที่ 1 ใช้ชุดอุณหภูมิ (outdoor bin temperature) จากค่าแนะนำ (default) และกรณีที่ 2 ใช้ชุดอุณหภูมิตามสภาพภูมิอากาศของประเทศไทย พบว่า ค่า CSPF ในกรณีที่ 1 มีค่า 4.51 4.12 4.12 และ 4.10 ตามลำดับ และ กรณีที่ 2 มีค่า 4.40 4.03 4.03 และ 4.00 ตามลำดับ ซึ่งเมื่อเปรียบเทียบทั้ง 2 กรณี พบว่า ค่า CSPF ที่คำนวณโดยใช้ชุดอุณหภูมิของประเทศไทย มีค่าลดลงร้อยละ 2.28 เนื่องจากอุณหภูมิเฉลี่ยของประเทศไทยมีค่าสูงกว่าอุณหภูมิเฉลี่ยจากค่าแนะนำ นอกจากนี้ ได้วิเคราะห์ค่า CSPF โดยใช้ชุดอุณหภูมิภายนอกตามสภาพภูมิอากาศของประเทศไทย เมื่อปรับช่วงอุณหภูมิจาก 20 – 35 องศาเซลเซียส เป็น 20 – 40 องศาเซลเซียส เพื่อสะท้อนช่วงอุณหภูมิที่ใช้งานเครื่องปรับอากาศจริง ส่งผลให้ค่า CSPF มีค่าลดลงร้อยละ 0.59 ดังนั้นการวิเคราะห์ค่า CSPF โดยใช้ชุดอุณหภูมิภายนอกตามสภาพภูมิอากาศของประเทศไทยมีความจำเป็น เพื่อให้สะท้อนประสิทธิภาพพลังงานของเครื่องปรับอากาศแบบอินเวอร์เตอร์ที่เกิดขึ้นจริง

การศึกษาเปรียบเทียบการใช้ประโยชน์ชานอ้อยเพื่อการผลิตไฟฟ้ากับการผลิตเอทานอล, พิมพ์รัก เสนาจักร์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ชานอ้อยเป็นหนึ่งในผลพลอยได้ที่สำคัญของอุตสาหกรรมผลิตน้ำตาล ในแต่ละปีจะมีชานอ้อยเกิดขึ้นประมาณ 28 ล้านตัน จึงมีความพยายามที่จะสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับชานอ้อยเหล่านี้ เช่น นำไปผลิตเยื่อกระดาษ หรืออาหารสัตว์ เป็นต้น งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาเปรียบเทียบความคุ้มค่าต่อการลงทุนระหว่างโครงการผลิตไฟฟ้าและโครงการผลิตเอทานอลจากชานอ้อย ภายใต้ข้อกำหนดว่า ราคาขายเอทานอลอยู่ที่ 25 บาทต่อลิตร และ ไฟฟ้าซึ่งเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการผลิตเอทานอลขายได้ในอัตราของนโยบายการรับซื้อไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนในรูปแบบ Feed-in-Tariff (FiT) ในขณะที่ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากการกระบวนการเผาตรงขายได้ในอัตราการรับซื้อไฟฟ้าแบบ Time of Use Rate (TOU) และใช้อัตราคิดลดเท่ากับร้อยละ 8.25 ผลการวิเคราะห์พบว่า ในกรณีที่ใช้ปริมาณชานอ้อยเท่ากันคือ 1.4 ล้านตันต่อปี โครงการขยายโรงงานเพื่อผลิตเอทานอลจากชานอ้อย จะมีค่าอัตราผลตอบแทนภายใน (IRR) ร้อยละ 15.15 มูลค่าปัจจุบัน (NPV) 129.45 ล้าน USD ในขณะที่โครงการผลิตไฟฟ้าจากชานอ้อยด้วยวิธีเผาตรง จะมีค่าอัตราผลตอบแทนภายใน (IRR) ร้อยละ 18.39 มูลค่าปัจจุบัน (NPV) 62.23 ล้าน USD นอกจากนี้ เมื่อวิเคราะห์ความอ่อนไหวของโครงการพบว่า ปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อโครงการผลิตเอทานอลจากชานอ้อยมากที่สุดคือ ราคาขายเอทานอล และปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อโครงการโครงการผลิตไฟฟ้าจากชานอ้อยมากที่สุด คือ ราคารับซื้อไฟฟ้าของภาครัฐ ทั้งนี้ โครงการผลิตเอทานอลจะคุ้มทุนเมื่อราคาเอทานอลสูงกว่า 22.60 บาท และต้องก่อตั้งโรงงานที่มีกำลังการผลิตมากกว่า 410,000 ลิตรต่อวัน สำหรับโครงการผลิตไฟฟ้า หากรัฐบาลไม่มีการสนับสนุนและรับซื้อไฟฟ้าในอัตราเดียวกับที่การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทยขายส่ง จะทำให้โครงการผลิตไฟฟ้าจากชานอ้อยไม่คุ้มทุน ท้ายที่สุด เมื่อพิจารณาความเป็นไปได้ในการรวมสองเทคโนโลยีไว้ภายในโรงงานเดียวกันพบว่า ควรใช้ชานอ้อยเพื่อผลิตเอทานอลในสัดส่วนร้อยละ 75 ของปริมาณชานอ้อยทั้งหมด จึงจะคุ้มค่าต่อการลงทุน เนื่องจากการผลิตเอทานอลมีต้นทุนค่าเครื่องจักรที่สูง การผลิตในปริมาณน้อยจะไม่คุ้มทุน อีกทั้งหากผลิตไฟฟ้าในปริมาณมาก จะถูกบังคับให้ขายไฟฟ้าในราคารับซื้อที่ถูกลง ดังนั้นจึงควรใช้ชานอ้อยเพื่อผลิตเอทานอลในสัดส่วนที่มากกว่าการนำไปผลิตกระแสไฟฟ้า

การประเมินความต้องการทางเทคโนโลยีพลังงานในภาคการผลิตไฟฟ้าเพื่อบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ, วิสรรค์ ศรีอนันต์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ทำการศึกษาความต้องการเทคโนโลยีพลังงานในภาคการผลิตไฟฟ้า เพื่อบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ มีจุดประสงค์เพื่อจัดลำดับความสำคัญของเทคโนโลยี/ทางเลือก เพื่อนำไปจัดทำข้อเสนอแนะเชิงนโยบายเกี่ยวกับแนวทางการส่งเสริมสนับสนุนเทคโนโลยีพลังงานของภาคการผลิตไฟฟ้า ที่ช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก การศึกษานี้ใช้วิธีการวิเคราะห์ Multi-criteria Analysis (MCA) โดยให้ผู้เชี่ยวชาญในภาคการผลิตไฟฟ้า ทำการประเมินเพื่อให้คะแนนกับเทคโนโลยี/ทางเลือกพลังงาน ที่สามารถทำการประเมินได้ ซึ่งรายการเทคโนโลยี/ทางเลือก ถูกอ้างอิงจากเอกสารของ United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) และสำหรับเกณฑ์ที่ใช้ในการประเมินประกอบด้วย 2 เกณฑ์หลัก คือ เกณฑ์ด้านความพร้อม และ เกณฑ์ด้านผลกระทบ ผลการประเมินจากผู้เชี่ยวชาญ พบว่า เกณฑ์ด้านความพร้อมที่ทางผู้เชี่ยวชาญเล็งเห็นถึงความสำคัญมากสุด คือ ด้านการยอมรับจากสังคม ในด้านผลกระทบที่ทางผู้เชี่ยวชาญให้ความสำคัญ คือ ผลกระทบทางด้านสิ่งแวดล้อม: มลพิษทางอากาศ, มลพิษทางน้ำ, การปนเปื้อน ฯลฯ เป็นอันดับแรก และ ผลจัดอันดับเทคโนโลยีจากผู้เชี่ยวชาญพบว่า เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นอันดับแรก และลำดับที่ 2 คือ พลังงานไฟฟ้าร่วมโดยใช้แก๊สธรรมชาติแบบทั่วไป ที่ส่งผลกระทบสูงและมีความพร้อมสูง อีกทั้งเมื่อนำกลุ่มเทคโนโลยีที่ส่งผลกระทบสูงมาวิเคราะห์ช่องว่าง ประเด็นหลักที่สำคัญคือ ต้นทุนและผลประโยชน์ และ การสนับสนุนด้านการเงิน ที่ยังต้องได้รับการสนับสนุนเพิ่มเติมที่มากขึ้น ทั้งนี้จึงนำไปสู่ข้อเสนอแนะนโยบายควรให้มีองค์กรหรือสถาบันวิจัยอย่างเป็นรูปธรรม ทำการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีให้กับประเทศไทยโดนเฉพาะ อีกทั้งตั้งกองทุนการสนับสนุนเทคโนโลยี รวมไปถึงกฎหมายควบคุมต่างๆ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายในการใช้เทคโนโลยีเพื่อลดการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจก

การใช้ประโยชน์เถ้ากะลาปาล์มเป็นสารเร่งปฏิกิริยาในการผลิตไบโอดีเซล, สุเชษฐ เทพอาษา

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาการใช้ประโยชน์เถ้ากะลาปาล์มเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาการผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันพืชใช้แล้ว โดยทำการทดลองที่หลากหลายสภาวะ อาทิ สัดส่วนโดยโมลเมทานอลต่อน้ำมันพืช ร้อยละโดยน้ำหนักของตัวเร่งปฏิกิริยา อุณหภูมิและเวลาที่ใช้ในการเผาเถ้ากะลาปาล์ม เป็นต้น โดยที่ทุกการทดลองใช้น้ำมันพืชปริมาณ 200 กรัม ทำปฏิกิริยาที่ 65 OC เป็นเวลา 1 ชั่วโมง ผลการศึกษาพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่ได้จากการเผาเถ้ากะลาปาล์มที่ 900 OC เป็นเวลา 4 ชั่วโมง ให้ผลผลิตและคุณภาพไบโอดีเซลสูงกว่าการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ได้จากการเผาเถ้ากะลาปาล์มที่ 800 OC เป็นเวลา 4 ชั่วโมง นอกจากนี้ยังพบว่าสภาวะการผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันพืชใช้แล้วสำหรับการศึกษานี้ คือ การผลิตไบโอดีเซลโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ได้จากการเผาเถ้ากะลาปาล์มที่ 900 OC เป็นเวลา 4 ชั่วโมง ปริมาณร้อยละ 1 โดยน้ำหนักน้ำมันพืชที่ใช้ตั้งต้น เติมเมทานอล 3 เท่าโดยโมลน้ำมันพืช ทำปฏิกิริยาที่ 65 OC เป็นเวลา 1 ชั่วโมง ทั้งนี้พบว่าไบโอดีเซลที่ผลิต ณ สภาวะเหมาะสมนี้ จะให้ผลผลิตไบโอดีเซลสูงถึง 85.6% และมีคุณภาพอยู่ในเกณฑ์มาตรฐานกำหนดโดยกระทรวงพลังงานของประเทศไทย

Technical And Economic Potential Of Microgrids In California, Pramod Singh

Cal Poly Humboldt theses and projects

Microgrids are being investigated across the U.S. as a solution to support greater reliability, resiliency, and security of electricity supply. This thesis evaluates the potential of developing technically feasible and economically viable microgrids for selected customer categories in California.

Customer categories selected for this study are deemed suitable for microgrid applications by previous studies. For a customer to be technically suitable for microgrid adoption, this study defined a minimum energy requirement threshold. In order to determine the economically viable potential, a benefit-cost analysis was done to assess microgrid benefits compared to the base case of exclusive reliance on grid electricity. …

Hybrid Solar Thermophotovoltaic-Biomass/Gas Power Generation System With A Spectrally Matched Emitter For Lower Operating Temperatures, C. M. Iftekhar Hussain Cmih, Brian Norton, Aidan Duffy, Mohamed Oubaha

Conference Papers

Three conceptual designs have been developed for hybrid solar-biomass/gas thermophotovoltaic (TPV) system for a non-intermittent power generation which can operate at relatively low TPV operating temperatures. TPV cells with lower band gap has been chosen for this conceptual hybrid device. The low band TPV cell generates electricity at longer photonic wavelength which corresponds a lower operating temperature. The development methodology is presented for a spectrally matched emitter which emits maximum photonic energy in the 600°C -1000°C temperature range with correspondingly lower photonic energy emission in the 0°C -600°C range. This approach for spectral control in TPV systems requires fewer system …

Wind Turbine Noise And Wind Speed Prediction, Tyler H. Blanchard

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

In order to meet the US Department of Energy projected target of 35% of US energy coming from wind by 2050, there is a strong need to study the management and development of wind turbine technology and its impact on human health, wildlife and environment. The prediction of wind turbine noise and its propagation is very critical to study the impacts of wind turbine noise for long term adoption and acceptance by neighboring communities. The prediction of wind speed is critical in the assessment of feasibility of a potential wind turbine site. This work presents a study on prediction of …

Solar Irradiance Forecasting And Implications For Domestic Electric Water Heating, Christopher Nutter

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

As the effects of burning fossil fuels continues to present its prevalence, the interests in alternative forms of energy is expanding. Within the home, the domestic electrical water heater accounts for approximately 17% of its energy consumption. Reducing the amount of energy required to produce hot water from this thermal system alone can have a significant effect on reducing its carbon footprint. In this presented work, a modeled domestic electrical water heater was supplied photovoltaic and on-grid electrical power to increase its energy efficiency. As photovoltaic (PV) energy is directly related to solar irradiation, it is important to receive accurate …

Development Of A Novel Kalman Filter Bank Predictor To Optimally Schedule The Renewable Energy Contribution Within A Micro-Grid, Conor Lynch

Theses

This PhD thesis presents a novel Kalman Filter Bank (KFB) methodology. The novel KFB is applied to predict and optimally schedule the operation of micro-grid energy resources with a public fixed-grid connection and an auxiliary battery storage backup facility. This methodology relies on a sliding single time step forecast projection to accurately acquire the anticipated schedule for a range of time dependent parameters, stochastic by nature, that have inherent embedded cyclical patterns. The innovative feature here consists of a novel bank of hourly adjacent Kalman Filter estimators, which operate in synchronism, for accurate parameter prediction over a selected time horizon. …