Power and Energy Commons^™

ประสิทธิภาพเชิงนิเวศเศรษฐกิจของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมก๊าซธรรมชาติ, สิริลักษณ์ โรคารักษ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยฉบับนี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาประสิทธิภาพเชิงนิเวศเศรษฐกิจของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมก๊าซธรรมชาติแห่งหนึ่ง ในภาคตะวันออกของประเทศไทย โดยใช้การศึกษาการประเมินต้นทุนตลอดวัฏจักรชีวิตผลิตภัณฑ์ควบคู่กับการประเมินวัฏจักรชีวิตผลิตภัณฑ์ไฟฟ้า ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ช่วยในการตัดสินใจทั้งด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐศาสตร์ ผลการประเมินวัฏจักรชีวิตผลิตภัณฑ์ไฟฟ้า พบว่า ขั้นตอนการผลิตไฟฟ้า ก่อให้เกิดผลกระทบด้านการใช้พลังงานที่ใช้แล้วหมดไปมากที่สุด รองลงมาคือ ผลกระทบด้านการเกิดภาวะโลกร้อน ในขณะที่การประเมินต้นทุนตลอดวัฏจักรชีวิตผลิตภัณฑ์ พบว่า มูลค่าปัจจุบันของต้นทุนโครงการ เท่ากับ 283,536 ล้านบาท และต้นทุนการผลิตไฟฟ้าต่อหน่วยของโครงการจะเท่ากับ 1.95 บาทต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง ทั้งนี้ต้นทุนค่าเชื้อเพลิงก๊าซธรรมชาติส่งผลต่อต้นทุนการผลิตไฟฟ้ามากที่สุด คิดเป็นร้อยละ 89 ของต้นทุนทั้งหมด เนื่องจากความผันผวนของราคาก๊าซธรรมชาติในตลาดโลก ผลการศึกษาประสิทธิภาพเชิงนิเวศเศรษฐกิจด้านการใช้พลังงานที่ใช้แล้วหมดไป และด้านการเกิดภาวะโลกร้อนของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมก๊าซธรรมชาติอยู่ในระดับที่ค่อนข้างดี เมื่อเทียบกับผลการศึกษาอื่น และแนวทางในการลดผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อม และเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต รวมทั้งลดต้นทุนของการผลิตไฟฟ้าของพลังความร้อนร่วมก๊าซธรรมชาติ ควรให้ความสำคัญกับกระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิง เช่น การเพิ่มประสิทธิภาพของกังหันก๊าซ การลดอากาศขาเข้าเครื่องอัดอากาศ และการทำความสะอาดส่วนอัดอากาศ เป็นต้น

A Quantification Analysis On Potential Use Of Recuperated Regenerative Braking Energy From Nyct Subways Into Charging Electric Buses, Ahmed S. Rahman

Dissertations and Theses

The New York Metropolitan Transportation Authority (MTA) is one of the biggest consumers of electricity in east coast of the United States. According to a report published by Dayton T. Brown in 2013, MTA consumes approximately 2150 GWh electrical energy per year for traction power, where the New York City Transit (NYCT) alone is a consumer of about 80% of the total annual MTA energy consumption. This continuous high demand for electricity from a single organization opens research opportunities to search for alternative ways to reduce the needs. NYCT Subways has an existing total rolling stock of 6,418 train cars …

Analysis Of The Benefits Of Regenerative Braking In Urban Railway Traction System, Khan M. Adnan

Dissertations and Theses

Increasing environmental awareness and the requirement for lower project costs is forcing transit system suppliers to think more innovatively and engineer more accurately to strengthen their competitive edge. Of late, clients more often desire a system that is optimized to minimize the energy consumed during operation; a requirement that is often imposed upon transit system suppliers through financially binding energy commitments.

Electric rail transit systems are large consumers of energy. In trains with regenerative braking capability, a fraction of the energy used to power a train is regenerated during braking. This regenerated energy, if recuperated and reused, can result in …

A Case Study On Grid Impacts Of Electric Vehicles On New York City Power Grid, Amir Abbas Rizvi

Dissertations and Theses

The U.S. electric power industry is anticipating a huge increase in electricity demand in the future due to reformation of the transportation industry. In this work, we focus on electric cars and their impact on the transportation industry as well as the electric grid. The increase in number of electric cars over the years and their growing number indicates that in the future, transportation means are going to largely depend upon electricity to achieve cost and environmental benefits. In other words, in future, the transportation will be impacting the electric grid and vice versa.

The surge in electric vehicles on …

Core And Uncore Joint Frequency Scaling Strategy, Vaibhav Sundriyal, Masha Sosonkina, Bryce Westheimer, Mark Gordon

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

Energy-proportional computing is one of the foremost constraints in the design of next generation exascale systems. These systems must have a very high FLOP-per-watt ratio to be sustainable, which requires tremendous improvements in power efficiency for modern computing systems. This paper focuses on the processor—as still the biggest contributor to the power usage—by considering both its core and uncore power subsystems. The uncore describes those processor functions that are not handled by the core, such as L3 cache and on-chip interconnect, and contributes significantly to the total system power. The uncore frequency scaling (UFS) capability has been available to the …

Evaluating The Role Of Energy Demand Prediction And Renewable Energy Utilization On Energy Dependency Management: A Generic System Dynamics Model, Emad Rabiei Hosseinabad

Graduate Research Theses & Dissertations

Supplying energy has become one of the biggest concerns of developed countries due to the growing energy needs in the last decades. Security of energy supply has forced countries to rely more on energy imports from external sources, and become energy dependent to a greater extent. Utilizing available renewable energy resources has been characterized as a reliable indicator to mitigate energy dependency in countries as well as securing the supplying of energy-based needs in the future. This research explores the impact of renewable energies as trustful resources in mitigating energy imports form external sources with investigation of its viability with …

Designing And Testing 3-D Printed Wafer-Box With Embedded Pzt Sensors To Identify The Shape Effect On Energy Harvesting, Ahmad Jami Safayet

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

Piezoelectric energy has been recently paid attention in the field of alternative energy. Day by day the traditional energy sources including Coal tar and oils are becoming scarce. People are heading to an alternative energy source to meet the future energy demand. Piezoelectric energy is one of the competitive energy sources compared to the conventional renewable energy sources including solar, wind, and geothermal power and so on. This energy production method bears enormous research potential because it can be used as the roadway for a new method of power generation. This research project aimed to identify which shaped wafer-box produced …

การเพิ่มมูลค่าของเสียอุตสาหกรรมแป้งมันสำปะหลังภายใต้แนวคิดเศรษฐกิจหมุนเวียน, ณัฐภัทร พุทธสุวรรณ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

โรงงานผลิตแป้งมันสำปะหลังเป็นอุตสาหกรรมแปรรูปทางการเกษตรที่มีการใช้พลังงานไฟฟ้ากว่าปีละ 30.58 ล้านหน่วยและมีการใช้พลังงานฟอสซิลจากน้ำมันเตากว่าปีละ 0.88 ล้านลิตร ส่วนใหญ่มีการใช้ประโยชน์จากน้ำเสียอุตสาหกรรมเพื่อผลิตก๊าซชีวภาพเป็นเชื้อเพลิงความร้อนและผลิตกระแสไฟฟ้าใช้เองในโรงงาน ส่วนกากมันสำปะหลังขายเพื่อเป็นอาหารสัตว์และเปลือกมันสำปะหลังแจกจ่ายให้แก่เกษตรกร ซึ่งกากมันสำปะหลังเป็นของเสียที่มีศักยภาพผลิตเป็นก๊าซชีวภาพได้ งานวิจัยนี้จึงศึกษาทางเลือกการลงทุนระบบผลิตก๊าซชีวภาพปริมาณ 12,000 ลูกบาศก์เมตร/วัน เพื่อใช้ประโยชน์ด้านพลังงาน 5 ทางเลือก ได้แก่ ทางเลือกที่1 เพื่อทดแทนการใช้น้ำมันเตาของโรงงาน ทางเลือกที่ 2 เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าใช้เองในโรงงาน ทางเลือกที่ 3 เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าจำหน่ายแก่ภาครัฐ ทางเลือกที่ 4 เพื่อผลิตไบโอมีเทนอัด (CBG) ทดแทนการใช้ก๊าซธรรมชาติสำหรับยานยนต์ ทางเลือกที่ 5 เพื่อผลิต CBG ทดแทนการใช้ก๊าซหุงต้มในครัวเรือน โดยพิจารณาทางเลือกในการลงทุนจากการวิเคราะห์แบบจำลองกระแสเงินสด ประกอบด้วยการวิเคราะห์มูลค่าปัจจุบันสุทธิ (NPV) และอัตราผลตอบแทนภายในที่ปรับลด (MIRR) ทางเลือกที่ควรตัดสินใจลงทุนควรมีค่า NPV เป็นบวกและมีอัตรา MIRR มากกว่าต้นทุนทางการลงทุนเฉลี่ยแบบถ่วงน้ำหนัก (WACC) 10.32% ตามสมมติฐานของงานวิจัยนี้ โดยพบว่าทางเลือกที่สามารถตัดสินใจลงทุนคือ ทางเลือกที่ 1 มีมูลค่า NPV สูงสุดคือ 262.37 ล้านบาท MIRR 21.55% ทางเลือกที่ 3 มีมูลค่า NPV 16.04 ล้านบาท MIRR 11.42% และทางเลือกที่ 5 มีมูลค่า NPV 30.32 ล้านบาท MIRR 11.93% ซึ่งเป็นข้อมูลให้ผู้ตัดสินใจลงทุนโครงการสามารถเลือกแนวทางในการใช้ประโยชน์จากกากมันสำปะหลังเพื่อผลิตก๊าซชีวภาพเพื่อให้ได้ผลตอบแทนโครงการที่เหมาะสมและคุ้มค่าต่อการลงทุนได้

การศึกษาแบบจำลองในการคำนวณหาอายุเชิงเศรษฐกิจของสถานีไฟฟ้าแรงสูง โดยพิจารณาตามรูปแบบการจัดวางบัสบาร์กรณีศึกษาสถานีไฟฟ้า 115/22 Kv, กรวิชญ์ ตั้งชีวะสมบัติ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ความต้องการพลังงานไฟฟ้าภายในประเทศไทยมีอัตราการขยายตัวเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ส่งผลทำให้ระบบไฟฟ้าโดยรวมต้องมีการเสริมสร้างและพัฒนาความน่าเชื่อถือให้สามารถรองรับกับความต้องการทั้งหมดที่จะเกิดขึ้นได้และพลังงานทางเลือกที่จะมีเพิ่มมากขึ้นในอนาคต โดยสถานีไฟฟ้าแรงสูงนั้นเป็นส่วนหนึ่งที่สำคัญของระบบไฟฟ้าเพราะเป็นจุดเชื่อมโยงของระบบไฟฟ้าและจุดจ่ายกำลังไฟฟ้าให้แก่ผู้ใช้ไฟฟ้า ซึ่งต้องสามารถการจ่ายไฟฟ้าได้อย่างเพียงพอกับความต้องการโดยรวมของทั้งประเทศ งานศึกษาวิจัยนี้ได้ศึกษาวิเคราะห์หลักการหาต้นทุนทั้งหมดตลอดอายุโครงการโดยใช้ทฤษฎีการหาต้นทุนตลอดช่วงอายุหรือ Life Cycle Cost (LCC) เป็นหลักการเชิงเศรษฐศาสตร์ ที่วิเคราะห์มูลค่าการลงทุนต่าง ๆ ได้แก่ มูลค่าการลงทุนเริ่มต้น มูลค่าการดำเนินการและบำรุงรักษา และมูลค่าอันเกิดจากไฟฟ้าดับ เป็นต้น เพื่อออกแบบรูปแบบจำลองโดยมีสถานีไฟฟ้าแรงสูงที่จังหวัดระยองเป็นต้นแบบ ซึ่งการศึกษาวิจัยกรณีนี้ได้ทำการวิเคราะห์พิจารณารูปแบบการจัดวางบัสบาร์ส่วนใหญ่ที่ใช้ในประเทศไทยทั้งหมด 7 รูปแบบ ได้แก่ Single bus, Single bus with sectionalized, Main and transfer bus, Breaker and a half bus, Ring bus, Double bus with transfer, Double bus single breaker และ Double bus double breaker เป็นต้น โดยได้ยกตัวอย่างเปรียบเทียบถ้ามูลค่าการดำเนินการและซ่อมบำรุงรักษาเปลี่ยนไปแล้ว พบว่าถ้ากำหนดให้มูลค่าการดำเนินการและซ่อมบำรุงรักษามีค่าร้อยละ 3, 4 และ 5 ของมูลค่าการลงทุนจะสามารถหา Life Cycle Cost ได้เท่ากับ 34 ,31 และ 29 ปี ตามลำดับ

Optimisation Of Stand-Alone Hybrid Energy Systems For Power And Thermal Loads, Barun Kumar Das

Theses: Doctorates and Masters

Stand-alone hybrid energy systems are an attractive option for remote communities without a connection to a main power grid. However, the intermittent nature of solar and other renewable sources adversely affects the reliability with which these systems respond to load demands. Hybridisation, achieved by combining renewables with combustion-based supplementary prime movers, improves the ability to meet electric load requirements. In addition, the waste heat generated from backup Internal Combustion Engines or Micro Gas Turbines can be used to satisfy local heating and cooling loads. As a result, there is an expectation that the overall efficiency and Greenhouse Gas Emissions of …

Coupling Radio Frequency Energy Via The Embedded Rebar Cage In A Reinforced Concrete Structure For The Purpose Of Concrete Degradation Sensing, Ryan Campiz

UNF Graduate Theses and Dissertations

This study focuses on utilizing an energy harvesting system in which a dedicated Radio Frequency (RF) power source transmits RF power via rebar in a reinforced concrete column. The RF power is received and decoupled by a receiver, and is then rectified, boosted, and stored as electrical energy in a supercapacitor, later to be used to make measurements, process data, and communicate to the source via rebar. Two design attempts are presented in this study: (a) one uses single line conduction at 2.4 GHz for RF power transfer; (b) the other uses a more conventional two-line conduction at 8.0 kHz …

A Novel Power Sharing Control Method For Distributed Generators In Dc Networks, Christina James

Electrical & Computer Engineering Theses & Dissertations

The power sharing control method is a desirable solution to integrate multiple renewable energy generators into the grid and to keep them working synchronously. Power sharing control between different distributed generators is an important consideration for the stabilized operation of the power grid network. In this thesis work, a novel method is used with the concept of droop control technique and is designed to control power from each individual generator in DC network particularly. The proposed power sharing control method can be widely applied to grid connected network and to islanded power grid network for obtaining high efficiency of power …

Understanding The Impact Of Large-Scale Power Grid Architectures On Performance, Ange-Lionel Toba

Engineering Management & Systems Engineering Theses & Dissertations

Grid balancing is a critical system requirement for the power grid in matching the supply to the demand. This balancing has historically been achieved by conventional power generators. However, the increasing level of renewable penetration has brought more variability and uncertainty to the grid (Ela, Diakov et al. 2013, Bessa, Moreira et al. 2014), which has considerable impacts and implications on power system reliability and efficiency, as well as costs. Energy planners have the task of designing infrastructure power systems to provide electricity to the population, wherever and whenever needed. Deciding of the right grid architecture is no easy task, …

Research Of Sustainable Jet Fuel Production Using Microbes, Rajee Olaganathan

Publications

Global climate change, coupled with rapidly increasing oil prices and energy demand around the world, has paved a way for intense research in the biofuel sector. Stakeholders in the aviation industry have started to focus on bio-jet fuel. Bio-jet fuel is regarded as a sustainable solution to greenhouse gas emissions and energy demand. This paper provides a brief review of the biofuel production technologies, the role of bacteria in producing hydrocarbons and the recent advancements in microbial engineering to enhance the biofuel production. Finally, this paper concludes by highlighting the challenges and future research implications in bio-jet fuel production.

Grey Wolf Optimization-Based Optimum Energy-Management And Battery-Sizing Method For Grid-Connected Microgrids, Kutaiba Sabah Nimma, Monaaf D. A. Al-Falahi, Hung Duc Nguyen, S. D. G. Jayasinghe, Thair Mahmoud, Michael Negnevitsky

Research outputs 2014 to 2021

In the revolution of green energy development, microgrids with renewable energy sources such as solar, wind and fuel cells are becoming a popular and effective way of controlling and managing these sources. On the other hand, owing to the intermittency and wide range of dynamic responses of renewable energy sources, battery energy-storage systems have become an integral feature of microgrids. Intelligent energy management and battery sizing are essential requirements in the microgrids to ensure the optimal use of the renewable sources and reduce conventional fuel utilization in such complex systems. This paper presents a novel approach to meet these requirements …

Impact Of Inrush Currents And Geomagnetically Induced Currents On Transformer Behavior, Nishchal Sharma

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Transformers are the tie-points of electrical power systems. Their protection from power system faults and other innate issues is of prime importance. A few of the issues that are studied in this report are magnetic inrush currents, geomagnetically induced currents in power transformers and Over-excitation.

This project develops a novel way of initializing and visualizing the flux linkage in the transformer core for studies on energization inrush currents. In addition, a quasi-DC source for GIC has been developed in order to study the GIC effects on power transformers and a sensitivity analysis has been carried out to understand effects of …

Active And Reactive Power Control Of Flexible Loads For Distribution-Level Grid Services, Jingyuan Wang

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Electric vehicle (EV) charging/discharging can take place in any P-Q quadrants, which means EVs could provide reactive power at any state-of-charge (SOC). This dissertation shows four-quadrant operation of EVs and aggregation of EVs for support of grid operations.

First, this work develops hierarchical coordination frameworks to optimally manage active and reactive power dispatch of number of spatially distributed EVs incorporating distribution grid level constraints. This work demonstrates benefits of coordinated dispatch of active and reactive power from EVs using a 33-node distribution feeder with large number of EVs (more than 5,000). Case studies demonstrate that, in constrained distribution grids, coordinated …

Energy Storage Control And Requirements For Inverter-Based Microgrids, Mehrzad Mohammadi Bijaieh

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

The intermittent nature of distributed renewable sources such as wind or solar requires integration of energy storage systems. In this dissertation a distributed form of the Hamiltonian Surface Shaping and Power Flow Control (HSSPFC) method is used to determine the energy storage requirements of three-phase inverter-based microgrids. The overall control is appropriate to be integrated into a hierarchical control system. As the primary control, a novel dq droop control sets the local references and is supported by a level-zero Hamiltonian controller which includes energy storage feed-forward and feedback, and an inverter feed-forward controls. Here, the energy storage element performs as …