การคำนวณต้นทุนการผลิตไฟฟ้าจากโซลาร์เซลล์ที่นำไปใช้กับโหลดดีซีเทียบกับโหลดเอซี

Calculating the cost of electricity production from solar cells used withDC loads compared to AC loads

Abstract

บทความวิจัยนี้นำเสนอโปรแกรมการคำนวณหาต้นทุนการผลิตไฟฟ้าจากระบบโซลาร์เซลล์ใน 4 รูปแบบได้แก่ 1) การใช้ไฟดีซีจากแผงโซลาร์โดยตรงกับโหลดแบบดีซี 2) การใช้ไฟดีซีจากแผงโซลาร์เซลล์ที่มีแบตเตอรี่และใช้กับโหลดแบบดีซี 3) การใช้ไฟเอซีที่ได้จากการแปลงด้วยเครื่องอินเวอร์เตอร์ที่บ้าน 4) การใช้ไฟเอซีที่ได้จากระบบโซลาร์เซลล์ของการไฟฟ้า
การผลิตในรูปแบบที่ 1 จะมีแค่แผงโซลาร์เซลล์ที่เน้นใช้งานจากโซลาร์เซลล์โดยตรง การผลิตไฟฟ้าในแบบที่ 2 สิ่งที่เพิ่มจากรูปแบบที่ 1 คือแบตเตอรี่ การผลิตในรูปแบบที่ 3 สิ่งที่เพิ่มจากรูปแบบที่ 2 คือการเพิ่มตัวแปลงไฟจากดีซีเป็นเอซี การผลิตในรูปแบบที่ 4 สิ่งเพิ่มขึ้นจากรูปแบบที่ 3 คือการสูญเสียในระบบสายส่ง และการเพิ่มกำไรของการไฟฟ้า
การออกแบบระบบดีซีจะมุ่งเน้นใช้กับโหลดดีซีที่ใช้ไฟดีซี 12 โวลต์และ 24 โวลต์ ได้แก่ หลอดไฟ หม้อหุงข้าว กระทะไฟฟ้า ตู้เย็น เครื่องต้มน้ำ พัดลม ทีวี และแอร์ดีซีบริสุทธิ์ บ้านมีการใช้ไฟดีซีวันละ 2-3 หน่วย/วัน
จากผลการคำนวณพบว่าการผลิตไฟฟ้าดีซีที่มีต้นทุนต่ำสุดคือระบบการใช้ไฟฟ้าดีซีโดยตรงขนาด 1.04 kW มีต้นทุน 0.4663 บาท/หน่วย ใช้เงินลงทุน 10,280 บาท รองลงมาเป็นระบบไฟดีซี 1.04 kW ที่มีแบตเตอรี่ 6.656 kWh มีต้นทุน 2.2961 บาท/หน่วย ใช้เงินลงทุน 46,818 บาท ส่วนระบบไฟเอซีขนาด 5 kW ที่ไม่มีแบตเตอรี่ มีต้นทุน 0.5832 บาท/หน่วย ใช้เงินลงทุน 90,193 บาท และ ระบบไฟเอซีขนาด 5 kW ที่มีแบตเตอรี่ 10.24 kWh มีต้นทุน 2.8618 บาท/หน่วย ใช้เงินลงทุน 160,193บาท

This research article presents a program for calculating the cost of electricity production from solar cell systems in 4 formats: 1) Using DC power from solar panels directly with DC loads; 2) Using DC power from solar panels with batteries and using with DC loads; 3) Using AC power from the inverter at home. 4) Using AC power from the electricity generation solar cell system.

            The first type of production will have only solar panels that focus on using solar cells directly. The second type of electricity production has an additional thing from the first type, which is batteries. Generation type 3, the addition from generation type 2 is the addition of a DC to AC converter. Generation type 4, the addition from generation type 3, the loss in the transmission system and the increase in the profit of the electricity authority.

DC system design is focused on DC loads that use 12 volt and 24 volt DC power, such as light bulbs, rice cookers, electric frying pans, refrigerators, water boilers, fans, TVs, and pure DC air conditioners.

From the calculation results, it was found that the DC power generation with the lowest cost is the system using DC power directly, which will have a production cost of approximately 0.484 baht/unit because there is no energy loss with the DC to AC converter. Next is a solar system that also has batteries. The most expensive part will be using AC power from the Electricity Generating Authority of Thailand, because solar cells produced from distant locations will have losses from converting DC to AC power to feed into the power grid. And there is loss in the transmission line. It also occurs from adding the profit of the producer selling to the electricity authority and the profit from the electricity authority selling to the user.