ไฟฟ้า ( Electricity)

1. ไฟฟ้า (Electricity) ชุดที่ 1

2. เอกสารอ้างอิง • Peirce (1996) Economics of the Energy Industriesบทที่ 11 • เอกสารที่เกี่ยวกับกิจการไฟฟ้าใน website ของ การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย หรือ กฟผ. (www.egat.co.th)

3. เอกสารอ้างอิง • เอกสารที่เกี่ยวกับกิจการไฟฟ้าใน website ของ การไฟฟ้านครหลวง หรือกฟน. (www.mea.or.th) และ การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค หรือ กฟภ. (www.pea.or.th)

4. เอกสารอ้างอิง • ภูรี สิรสุนทร (2551) การปฏิรูปภาคการไฟฟ้าของไทย: บทวิเคราะห์และความท้าทายในอนาคต การประชุมวิชาการประจำปี คณะเศรษฐศาสตร์ มธ. (Symposium) เรื่อง สถานการณ์พลังงานโลกและการปรับตัวของไทย

5. ลักษณะสำคัญของไฟฟ้า • ไฟฟ้าเมื่อผลิตแล้วเก็บสำรองไว้ไม่ได้ (ยกเว้นเก็บไว้ในแบตเตอรี่ได้บ้างเท่านั้น) • ไฟฟ้าเมื่อผลิตแล้วจะถูกส่งไปใช้เลยทันที

6. พลังงาน (energy) และ พลังหรือกำลัง (power) • หน่วยวัดของพลัง (power) คือ watt 1 watt = 1 joule / 1 second มักใช้กับ “กำลังหรืออัตราการใช้ไฟฟ้า” ของเครื่องใช้ไฟฟ้า หรือ ขนาดของโรงผลิตไฟฟ้า • พลังงาน = พลัง x เวลา

7. พลังงาน (energy) และ พลังหรือกำลัง (power) ใช้หลอดไฟฟ้า 100 watt 8 ชั่วโมง: คิดเป็นหน่วยพลังงานไฟฟ้า = พลังไฟฟ้า x เวลา 100W x 8 hours = 800 Wh = 0.8 kWh “kWh” คือหน่วยไฟฟ้าที่ใช้คิดค่าไฟฟ้า

8. โครงสร้างกิจการไฟฟ้า โรงไฟฟ้า การผลิต สายส่ง ระบบส่ง ผู้จำหน่าย ระบบจำหน่าย ผู้ใช้ไฟฟ้า ค้าปลีก ภูรี สิรสุนทร

9. โครงสร้างกิจการไฟฟ้าของไทยในปัจจุบันโครงสร้างกิจการไฟฟ้าของไทยในปัจจุบัน คณะกรรมการกำกับกิจการพลังงาน ผู้ผลิตไฟฟ้าเอกชน ซื้อไฟต่างประเทศ การผลิต IPP SPP กฟผ. System Operator ระบบส่ง กฟน. กฟภ. ซื้อไฟตรง ระบบจำหน่าย ผู้ผลิต VSPP ผู้ใช้ไฟฟ้า ค้าปลีก ภูรี สิรสุนทร

10. โรงไฟฟ้าประเภทต่าง ๆ • โรงไฟฟ้าพลังน้ำ (Hydro power plant) • ใช้น้ำที่เก็บไว้ในอ่างเก็บน้ำที่เก็บไว้ในระดับสูงมาหมุนเครื่องกังหันน้ำและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าท้ายน้ำที่อยู่ในระดับต่ำกว่า

11. โรงไฟฟ้าประเภทต่าง ๆ • โรงไฟฟ้าพลังความร้อน (Steam/Thermal power plant) • ใช้เครื่องกังหันไอน้ำเป็นเครื่องต้นกำลังหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า • ไอน้ำได้จากการเปลี่ยนสถานะของน้ำในหม้อน้ำเมื่อได้รับพลังความร้อนจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงในเตาเผา

12. โรงไฟฟ้าประเภทต่าง ๆ • โรงไฟฟ้าพลังความร้อน (Steam/Thermal power plant) • ใช้เชื้อเพลิงได้หลายชนิดเช่น ถ่านหิน น้ำมันเตา ก๊าซธรรมชาติ • ใช้เวลาเริ่มเดินเครื่องประมาณ 2-3 ชั่วโมง จึงเหมาะที่จะใช้เป็นโรงไฟฟ้าฐาน (Base load plant) ทำหน้าที่ผลิตไฟฟ้าตลอดเวลา • มีอายุการใช้งานประมาณ 25 ปี

13. โรงไฟฟ้าประเภทต่าง ๆ • โรงไฟฟ้ากังหันก๊าซ (Gas turbine power plant) • ใช้กังหันก๊าซเป็นเครื่องต้นกำลัง • ได้พลังงานจากการเผาไหม้ของส่วนผสมระหว่างก๊าซธรรมชาติหรือน้ำมันดีเซลกับอากาศความดันสูงจากเครื่องอัดอากาศในห้องเผาไหม้เกิดเป็นไอร้อนขับดับใบกังหันไปขับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

14. โรงไฟฟ้าประเภทต่าง ๆ • โรงไฟฟ้ากังหันก๊าซ • สามารถเดินเครื่องได้อย่างรวดเร็วเหมาะที่จะใช้เป็นโรงไฟฟ้าสำรอง ในช่วงความต้องการไฟฟ้าสูงสุด (Peak load period) และ กรณีฉุกเฉิน • มีอายุการใช้งานประมาณ 15 ปี

15. โรงไฟฟ้าประเภทต่าง ๆ • โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม (Combined cycle power plant) • นำเทคโนโลยีของโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซและโรงไฟฟ้าไอน้ำมาใช้งานเป็นระบบร่วมกัน • นำไอเสียจากโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซ ซึ่งมีความร้อนสูง (ประมาณ 500 องศาเซลเซียส) ไปผ่านหม้อน้ำ ทำให้น้ำเดือดกลายเป็นไอ เพื่อขับกังหันไอน้ำสำหรับผลิตไฟฟ้าต่อไป

16. โรงไฟฟ้าประเภทต่าง ๆ • โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม • มีอายุการใช้งานประมาณ 20 ปี • ใช้เป็นโรงไฟฟ้าผลิตพลังงานปานกลางถึงระดับฐาน (Medium to Base load plant)

17. โรงไฟฟ้าประเภทต่าง ๆ • โรงไฟฟ้าดีเซล (Diesel power plant) • ใช้เครื่องยนต์ดีเซลเป็นต้นกำลังไปหมุนเพลาข้อเหวี่ยงเพื่อหมุนเพลาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า • มีขนาดเล็ก สามารถเดินเครื่องได้รวดเร็วเหมาะที่จะเป็นโรงไฟฟ้าสำรองและในกรณีฉุกเฉิน • มีต้นทุนการดำเนินงานที่สูง เพราะค่าเชื้อเพลิง

18. โรงไฟฟ้าประเภทต่าง ๆ • โรงไฟฟ้าดีเซล • สำหรับโรงไฟฟ้าดีเซลขนาดใหญ่ที่มีขนาดประมาณ 25 MW สามารถใช้ผลิตไฟฟ้าฐานได้ด้วย • มีอายุการใช้งานประมาณ 20 ปี

19. โรงไฟฟ้าประเภทต่าง ๆ • โรงไฟฟ้าพลังงานทดแทน (พลังงานหมุนเวียน) • ความร้อนใต้พิภพ • กังหันลม • พลังแสงอาทิตย์ • อื่น ๆ กล่าวถึงต่อไปในเรื่องพลังงานหมุนเวียน

21. กิจการผลิตไฟฟ้า • แต่เดิมผู้ผลิตไฟฟ้าในประเทศไทยมีแต่เพียง “การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.)” จนกระทั่งปี 2535 ได้มีการส่งเสริมให้เอกชนได้มีส่วนร่วมในการผลิตไฟฟ้าในรูปแบบของ “ผู้ผลิตไฟฟ้ารายเล็ก (Small power producers: SPPs)” และ “ผู้ผลิตไฟฟ้าอิสระ (Independent power producers: IPPs)” ในปี 2537

22. ผู้ผลิตไฟฟ้าอิสระ • “ผู้ผลิตไฟฟ้าอิสระ” คือผู้ผลิตไฟฟ้าเอกชนรายใหญ่ ขายไฟฟ้าให้แก่ กฟผ. โดย กฟผ. เป็นผู้สั่งเดินเครื่องโรงไฟฟ้า และจ่ายไฟฟ้าเข้าระบบไฟฟ้า

23. ผู้ผลิตไฟฟ้าอิสระ • การคัดเลือก IPPs ใช้วิธีประมูล โดยใช้หลักเกณฑ์ => ปัจจัยทางด้านราคา และปัจจัยที่ไม่เกี่ยวกับราคา (ความเป็นไปได้ของโครงการ การเลือกใช้เชื้อเพลิง)

24. ผู้ผลิตไฟฟ้าอิสระ • กฟผ. จ่ายให้ IPPs => Two part tariff • ค่าความพร้อมจ่าย (Availability Payment): ต้นทุนในการก่อสร้างโรงไฟฟ้าของเอกชนและค่าใช้จ่ายคงที่อื่น ๆ • ค่าพลังงานไฟฟ้า (Energy Payment): ค่าเชื้อเพลิงและค่าใช้จ่ายผันแปรอื่น ๆ

25. ผู้ผลิตไฟฟ้าอิสระ • ปัจจุบันมี IPPs ที่จ่ายไฟฟ้าเข้าระบบจริง 8 ราย • ส่วนใหญ่ใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิง • สัญญาซื้อขายไฟฟ้าระยะยาว (Power purchase agreement) ส่วนใหญ่ 25 ปี

26. ผู้ผลิตไฟฟ้ารายเล็ก • “ผู้ผลิตไฟฟ้ารายเล็ก” คือโครงการผลิตไฟฟ้าโดยใช้ระบบการผลิตพลังงานความร้อนและไฟฟ้าร่วมกัน หรือการผลิตฟ้าโดยใช้พลังงานหมุนเวียน • จำหน่ายไฟฟ้าให้ กฟผ. ไม่เกิน 90 MW • สามารถจำหน่ายให้แก่ผู้บริโภคในบริเวณใกล้เคียงได้โดยตรง

27. ผู้ผลิตไฟฟ้ารายเล็ก • ประเภทของสัญญา • แบบ Firm คือทำสัญญาซื้อขายไฟฟ้าตั้งแต่ 5 ปีขึ้นไป และมีการจ่ายค่าพลังไฟฟ้า (Capacity Payment) => คำนวณจากค่าลงทุนของโรงไฟฟ้าที่ กฟผ. สามารถหลีกเลี่ยงได้ในอนาคต (Long-run avoided capacity cost)

28. ผู้ผลิตไฟฟ้ารายเล็ก • ประเภทของสัญญา • แบบ Non-firm คือทำสัญญาซื้อขายไฟฟ้าไม่เกิน 5 ปีและได้รับเฉพาะค่าพลังงานไฟฟ้า (Energy payment) คำนวณจากค่าเชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้า ค่าดำเนินการ และค่าซ่อมบำรุงของโรงไฟฟ้าที่ กฟผ. สามารถหลีกเลี่ยงได้ในระยะสั้น (Short-run avoided energy cost)

29. ผู้ผลิตไฟฟ้ารายเล็ก • ปัจจุบัน รับซื้อเฉพาะพลังงานนอกรูปแบบหรือพลังงานหมุนเวียนเท่านั้น อาทิเช่นกากอ้อย แกลบ แกลบและเศษไม้ น้ำมันยางดำ ขยะ ชานอ้อย เปลือกไม้ และอื่น ๆ • และรับซื้อไฟฟ้าที่ผลิตแบบ Cogeneration ใช้ก๊าซธรรมชาติหรือถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง

30. ปี 2007 รูปแบบสัญญาของ SPPs

31. Cogeneration (ไอน้ำร่วมกัน) Capacity Payment Energy Payment Fuel saving (0-0.36 baht/kWh ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพในการประหยัดเชื้อเพลิง) พลังงานหมุนเวียน Capacity Payment Energy Payment Fuel saving (0.36 baht/kWh) Renewable Energy Promotion Adders Firm contract

32. Cogeneration Energy Payment พลังงานหมุนเวียน ราคาไฟฟ้าขายส่ง ค่าเฉลี่ย Ft ขายส่ง Adder Non-firm contract

33. ผู้ผลิตไฟฟ้ารายเล็ก • ณ เดือนมกราคม 2551 มีSPPs อยู่ 71 ราย เป็น SPPs ที่ใช้พลังงานหมุนเวียน 41 รายพลังงานเชิงพาณิชย์ 26 ราย และ ใช้พลังงานผสม 4 ราย • ณ เดือน มกราคม 2551 สัดส่วนปริมาณพลังไฟฟ้าเสนอขายมาจาก SPPs ที่ใช้พลังงานเชิงพาณิชย์ (ก๊าซธรรมชาติ) เป็นเชื้อเพลิงสูงถึงร้อยละ 71.46 ของ SPPs ทั้งหมด พลังงานหมุนเวียนมีเพียงแค่ ร้อยละ 18.57

34. กำลังการผลิตติดตั้ง • กฟผ., IPPs, SPPs และ นำเข้าไฟฟ้าจากลาวและมาเลเซีย • สัดส่วนกำลังการผลิตติดตั้งของ กฟผ. ค่อย ๆ ลดลง ในขณะที่กำลังการผลิตของ IPPs ค่อย ๆ เพิ่มขึ้น • ปี 2549 สัดส่วนกำลังการผลิตติดตั้ง • กฟผ. (58.3%), IPPs (31.8%), SPPs (7.6%) และลาวและมาเลเซีย (2.4%)

35. กำลังการผลิตติดตั้งรวมเพิ่มขึ้นโดยตลอดกำลังการผลิตติดตั้งรวมเพิ่มขึ้นโดยตลอด

36. สัดส่วนกำลังการผลิตติดตั้งสัดส่วนกำลังการผลิตติดตั้ง

38. การใช้เชื้อเพลิงผลิตไฟฟ้าการใช้เชื้อเพลิงผลิตไฟฟ้า • เชื้อเพลิงส่วนใหญ่ที่ใช้คือ ก๊าซธรรมชาติ ทั้งของ กฟผ. IPPs และ SPPs • รองลงมาคือลิกไนต์และน้ำมันเตา • มีการใช้พลังงานหมุนเวียนในการผลิตไฟฟ้าไม่มากนัก (จะกล่าวในส่วนต่อไป)

39. การใช้เชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้าการใช้เชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้า หน่วย : GWh

40. สัดส่วนการใช้เชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้าสัดส่วนการใช้เชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้า

41. สัดส่วนการใช้เชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้าสัดส่วนการใช้เชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้า

42. Share of Power Generation by Fuel Type January-June 2009 Hydro Import & Others Lignite/Coal Natural Gas

43. การผลิตไฟฟ้า • ผลิตไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง จาก 87,797 GWh ในปี 1996 เป็น 147,026 GWh ในปี 2007 • ผู้ผลิตเอกชนมีบทบาทเพิ่มขึ้นในการผลิตไฟฟ้า • สัดส่วนการผลิตของ กฟผ. เหลือเพียง 47.79% ในปี 2006

44. สัดส่วนการผลิตไฟฟ้าของผู้ผลิตไฟฟ้าสัดส่วนการผลิตไฟฟ้าของผู้ผลิตไฟฟ้า

45. ผู้ผลิตไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนขนาดเล็กมากผู้ผลิตไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนขนาดเล็กมาก • Very small power producers (VSPP) • เดินเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนานกับระบบของไฟฟ้าจำหน่ายสำหรับปริมาณพลังงานไฟฟ้าไม่เกิน 10 MW สำหรับผู้ผลิตไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนและผู้ผลิตไฟฟ้าแบบไอน้ำร่วม (Cogeneration) (เดิมมีแต่พลังงานหมุนเวียนและไม่เกิน 1MW) • กฟน. และ กฟภ. เป็นผู้รับซื้อ

46. ณ เดือนเมษายน 2550 => VSPPs ที่ขอเข้าร่วมโครงการ

47. ระบบส่งไฟฟ้า • ไฟฟ้าเมื่อผลิตแล้วจะถูกส่งผ่านระบบส่งไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงเพื่อสามารถส่งกระแสไฟฟ้าไปได้ในระยะไกลและมีความสูญเสียทางไฟฟ้าต่ำกว่าระบบไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าต่ำ

48. ระบบส่งไฟฟ้า • ระบบส่งไฟฟ้า => ระบบไฟฟ้าแรงสูงของ กฟผ. ปัจจุบันจ่ายด้วยระบบแรงดันไฟฟ้าขนาด 115-500 เควี (กิโลโวลต์) (1 กิโลโวลต์ =1,000 โวลต์) => สายไฟฟ้าที่อยู่ตามถนนและท้องนา • ลดแรงดันไฟฟ้าลงเป็น 69-230 เควี ส่งไฟฟ้าผ่านระบบส่งไฟฟ้าแรงสูงของ กฟน. และ กฟภ.

49. ระบบส่งไฟฟ้า • ลดแรงดันไฟฟ้าลงผ่านระบบไฟฟ้าจำหน่าย (12-24 เควี) ของ กฟน. และ กฟภ. • ลดลงอีกผ่านระบบไฟฟ้าจำหน่ายแรงต่ำ (ต่ำกว่าพันโวลต์) 380/220 และ 440/220 โวลต์ • ตามบ้านทั่วไป=>แรงดันไฟฟ้าอยู่ที่ 220 โวลต์

50. โรงไฟฟ้าพลังความร้อน โรงไฟฟ้าพลังน้ำ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม แม่เมาะ 2,625 MW เทินหินบุน 214 MW สิริกิติ์ 500 MW ภูมิพล 736 MW น้ำพอง 710 MW N NE ลานกระบือ 169 MW ปากมูล 136 MW เขาแหลม 300 MW C ห้วยเฮาะ 133 MW ลำตะคอง 500 MW ศรีนครินทร์ 720 MW วังน้อย 2,031 MW • EPEC 350 MW บางปะกง 3,675 MW บ่อวิน 713 MW • TECO 700 MW • ราชบุรี • 3,645 MW ระยอง 1,232 MW IPT 700 MW Metro เขต กทม. พระนครใต้ 2,288 MW หนองจอก 366 MW S • ขนอม 824 MW รัชชประภา 240 MW ระบบส่ง 230,000 โวลต์ ระบบส่ง 500,000 โวลต์ • สุราษฎร์ 240 MW โรงไฟฟ้ากังหันแก็ส บางลาง 72 MW