ระบบผลิตพลังงานไฟฟ้าจากชีวมวล

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ร่วมส่งเสริมให้ชุมชนมีการใช้พลังงานทดแทนในประเทศ ด้วยเทคโนโลยีการผลิตพลังงานไฟ้ฟ้าจากชีวมวลแบบ Three Stages Gasifier ขนาด 400 กิโลวัตต โดยใชแกลบเปนเชื้อเพลิง

 

ตามแผนพัฒนาพลังงานทดแทน 15 ปี ของกระทรวงพลังงาน ได้กำหนดเป้าหมายการส่งเสริมให้มีการใช้พลังงานทดแทนในประเทศให้ได้ร้อยละ 20 ของการใช้พลังงานขั้นสุดท้ายภายในปี 2565 โดยเป็นการติดตั้งระบบผลิตพลังงานไฟฟ้าให้ได้ 5,608 เมกะวัตต์ ซึ่งเป็นภารกิจที่ภาครัฐต้องเร่งดำเนินการส่งเสริมให้เกิดการผลิตพลังงานชีวมวลให้บรรลุเป้าหมายตามยุทธศาสตร์พลังงานของประเทศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งประเทศไทยมีเศษวัสดุเหลือใช้จากผลผลิตภาคการเกษตรเป็นจำนวนมาก  เช่น แกลบ ชานอ้อย ทะลายปาล์ม ส่วนเหลือมันสำปะหลัง ฯลฯ สำหรับใช้เป็นวัตถุดิบเพื่อการผลิตพลังงานชีวมวลในระดับชุมชน

 

ศูนย์วิศวกรรมพลังงานและสิ่งแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ โดย รศ.เกียรติไกร อายุวัฒน์ หัวหน้าศูนย์ พร้อมทีมงาน ได้ดำเนินการศึกษา วิจัย ระบบผลิตพลังงานจากชีวมวลระดับชุมชน ของกรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน กระทรวงพลังงาน ซึ่งได้ทำการพัฒนาและสาธิตระบบผลิตพลังงานจากก๊าซเชื้อเพลิงชีวมวลขนาดกำลังการผลิตติดตั้ง 80 กิโลวัตต์ พบว่า ระบบดังกล่าวมีศักยภาพและสามารถใช้งานได้เป็นอย่างดี โดยไม่จำเป็นต้องนำเข้าเครื่องจักรและอุปกรณ์จากต่างประเทศ ดังนั้นเพื่อให้ระบบผลิตพลังงานชีวมวล สามารถใช้ได้กับชุมชนขนาดใหญ่ขึ้น สำหรับครัวเรือนระดับ 100 -200 ครัวเรือน ศูนย์วิศวกรรมพลังงานและสิ่งแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ได้ทำการศึกษาออกแบบ และปรับขยายขนาดกำลังการผลิตของระบบให้เพิ่มมากขึ้น โดยนำเทคโนโลยีการผลิตพลังงานจากชีวมวลแบบ Three Stages Gasifier ขนาด 400 กิโลวัตต โดยใชแกลบเปนเชื้อเพลิง ด้วยการสนับสนุนเงินลงทุนของกรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษพลังงาน กระทรวงพลังงาน โดยเนนการมีสวนรวมจากชุมชน/องคกรในชุมชน/หนวยงานและผูที่เกี่ยวของในทองถิ่น ให้ชุมชนสามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าใช้ได้ด้วยตนเอง ลดการนำเข้าเครื่องจักร วัสดุอุปกรณ์จากต่างประเทศ สอดคล้องกับนโยบายการส่งเสริมให้มีการใช้พลังงานทดแทนในประเทศ  โดยได้ทำการติดตั้ง ณ โรงสีสหกรณ์การเกษตรท่าโขลง อำเภอท่าวุ้ง จังหวัดลพบุรี ทำการติดตั้ง และทดสอบต้นแบบระบบ โดยติดเครื่องยนต์ก๊าซ (Gas Engine) ที่สามารถใช้ก๊าซเชื้อเพลิงชีวมวลที่ผลิตเป็นเชื้อเพลิงอย่างเดียวได้ ต่อพ่วงเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ขนาดกำลังการผลิตไม่ต่ำกว่า 400 กิโลวัตต์ พร้อมทั้งตู้ควบคุมระบบไฟฟ้า และระบบควบคุมอัตโนมัติของเตาเผาผลิตก๊าซเชื้อเพลิงชีวมวล ระบบผลิตและจ่ายไฟฟ้า

ผลการศึกษาและเก็บขอมูลตางๆ จาการดำเนินงาน

1) อัตราการสิ้นเปลืองชีวมวล (แกลบ) 750-800 กิโลกรัมตอชั่วโมง

2) ปริมาณของกาซที่ผลิตได 1,400-1,500 ลูกบาศกเมตร/ชั่วโมง

3) ระบบฯ สามารถผลิตกระแสไฟฟาได้เฉลี่ย 375-430 กิโลวัตต์

4) กระแสไฟฟ้าที่ใช้ในระบบ 13 -15 กิโลวัตต์

5) ประสิทธิภาพของเตา Gasifier ประมาณ 41.30 เปอร์เซ็นต์

6) ประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ ประมาณ 14 เปอรเซ็นต

7) องค์ประกอบของก๊าซจากการตรวจวิเคราะห์ ณ สถาบัน AIT ประกอบด้วย 

      7.1 ปริมาณ CO2  ร้อยละ 15.2042

      7.2 ปริมาณ   O2  ร้อยละ  4.4039

       7.3 ปริมาณ CH4  ร้อยละ   2.9879

      7.4 ปริมาณ   H2  ร้อยละ   4.4536

      7.5 ปริมาณ   CO  ร้อยละ  12.0091

       7.6 ปริมาณ    N2  ร้อยละ  60.941

      7.7 ค่าความร้อน ~4.2503 MJ/m3

การดําเนินระบบผลิตไฟฟาดวย Gasifier ขนาด 400 kW กอใหเกิดประโยชนคุมคากับการลงทุน ณ อัตราคิดลด ร้อยละ 6.77 ตนทุนเฉลี่ยในผลิตไฟฟามีมูลคาต่ำ โดยที่ตนทุนเฉลี่ยรวม 1.68 บาท/kWh แยกเปนในสวนของค่าลงทุน 1.02 บาท/kWh และคาดําเนินการและบํารุงรักษา 0.66 บาท/kWh

การวิเคราะหตัวชี้วัดความเหมาะสมดานเศรษฐศาสตรและการเงิน พบวา โครงการมีความคุมทุน โดยมีคาดัชนีไดแก อัตราผลตอบแทนทางการเงิน (FIRR) คิดเปนรอยละ 7.55 มูลคาปจจุบันสุทธิ (NPV) ณ อัตราคิดลดรอยละ 6.77 เทากับ 928,310 บาท อัตราสวนระหวางมูลคาปจจุบันของผลประโยชนกับตนทุน (B/C) เทากับ 1.02 และระยะเวลาคืนทุน 9 ป 1 เดือน

ตารางแสดง ค่าลงทุน ค่าดำเนินการ และบำรุงรักษา ระบบผลิตไฟฟ้า ขนาด 400 กิโลวัตต์

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ตารางแสดง ผลประโยชน์ (รายได้) จากการเดินระบบ

ที่มาข้อมูล :  -นิทรรศการผลงานนวัตกรรม งานเกษตรแฟร์ ประจำปี 2560

                              ศาสตร์แห่งแผ่นดิน ทำกินตามคำพ่อสอน  27 ม.ค – 4 ก.พ. 2560

                 -การประชุมวิชาการเครือข่ายวิศวกรรมเครื่องกลแห่งประเทสไทย ครั้งที่ 25

                 -โครงการวิจัย สาธิต สนับสนุนระบบผลิตพลังงานจากชีวมวล

เจ้าของผลงาน  :                ศูนย์วิศวกรรมพลังงานและสิ่งแวดล้อม

                                         คณะวิศวกรรมศาสตร์

                                         มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

เรื่อง/สื่อเผยแพร่  :           ฝ่ายเผยแพร่งานวิจัย

                                        สถาบันวิจัยและพัฒนาแห่ง มก.

                                       โทร. 02 561 1474

                                       e-mail : rdiwan@ku.ac.th