พลังงานทดแทน พลังงานจากน้ำ

พลงั งานทดแทน พลังงานจากนา้ 1 ผ

จดั ทำโดย นำยนพิ นธ์ ทองสีสงั ข์ รหัส 6341050113 สำขำ เทคโนโลยีอิเลก็ ทรอนกิ ส์ วทิ ยำลัยเทคนิคหนองคำย เสนอ อำจำรย์กมล มำสุข

สำรบัญ หน้ำ พลังงำนนำ คือ 1 กำรใชป้ ระโยชนพ์ ลังงำนนำ 2 กำรคำนวณกำรไหลแบบพลศำสตร์ 4 หลักกำรทำงำนของไฟฟ้ำพลังนำ 5 ไฟฟำ้ พลังนำแบบ Run-of-the-river โรงไฟฟ้ำพลังนำแบบ Run-of-the-river 6 ไฟฟำ้ พลังนำแบบสูบกลับ 7 ตวั อยำ่ งโรงไฟฟำ้ พลังนำแบบสูบกลับในประเทศไทย ข้อดีและข้อเสีย 8 9 10

หน้ำที่ 1 “

หน้ำที่ 2 กำรใชป้ ระโยชนพ์ ลังงำนนำ พลังนำได้ถูกใช้ประโยชนม์ ำแลว้ หลำยร้อยปี กังหันนำสำหรับยกนำขึนสูท่ ีส่ งู เพื่อใชป้ ระโยชน์ ในครัวเรือนและกำรชลประทำน เพือ่ หมนุ เครื่องจักรในโรงงำนสีขำ้ ว โรงงำนทอผำ้ โรงงำน เลือ่ ยไม้ และโรงงำนอุตสำหกรรมตำ่ งๆ ในปัจจุบัน นิยมใช้ในกำรผลิตไฟฟำ้ ซึง่ เรียกว่ำ ไฟฟำ้ พลังนำ

หนำ้ ที่ 3 กังหันนำเปน็ อุปกรณ์ที่ใชใ้ นกำรเปลีย่ นพลังงำนจลน์ ทีม่ ีอยูใ่ นนำใหเ้ ปน็ พลังงำนกล เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้ำ และในกำรคำนวณหำคำ่ สมั ประสทิ ธ์ิต่ำงๆ ของกังหันนำ นันมีควำมยุ่งยำกมำกขนึ เนือ่ งจำกตัวแปรทไี่ ม่รูค้ ำ่ มมี ำก และยำกสำหรับกำรคำนวณดว้ ยมอื และตอ้ งใช้เวลำมำก ในกำรคำนวณ เพือ่ ลดเวลำในกำรทำงำนวิจยั ลง จงึ ได้นำ โปรแกรมคำนวณทำงด้ำนพลศำสตร์ CFdesign V9 มำชว่ ยในกำรคำนวณหำคำ่ ตำ่ งๆ ทีเ่ รำตอ้ งกำร เพื่อให้ สำมำรถออกแบบกังหันไดถ้ ูกตอ้ งต่อกำรใชง้ ำนจรงิ มำกที่สุด

กำรคำนวณกำรไหลแบบพลศำสตร์ หนำ้ ที่ 4 (Computational Fluid Dynamic: CFD) ในปจั จุบัน ได้ถูกพัฒนำจนมคี วำมสำมำรถทำนำยกำรไหล ไดถ้ ูกตอ้ งในระดบั ทีย่ อมรบั ได้ กำรใช้ CFD ทำนำยพฤติกรรมกำรไหลผ่ำนกังหันนำเปน็ เครื่องมือหนึง่ ที่ใช้ในกำรชว่ ยวเิ ครำะหว์ จิ ัย ออกแบบ และพัฒนำกังหันนำให้มีประสทิ ธภิ ำพที่ ดีขนึ ไดต้ อ่ ไป

หน้ำที่ 5 หลักกำรทำงำนของไฟฟ้ำพลงั นำ ไฟฟ้ำพลังนำ คือ ไฟฟ้ำที่เกิดจำกพลังนำ โดยใช้ พลังงำนจลนข์ องนำซึ่งเกิดจำกกำรปล่อยนำจำกที่ สูงหรือกำรไหลของนำ หรือกำรขนึ -ลงของคลื่น ไป หมุนกังหันนำ (Turbine) และเครือ่ งกำเนิดไฟฟ้ำ โดยพลังงำนทีไ่ ดจ้ ำกไฟฟำ้ พลังนำนี ขนึ อยูก่ ับ ปริมำณนำ ควำมแตกต่ำงของระดับนำ และ ประสทิ ธภิ ำพของกังหันนำและเครือ่ งกำเนดิ ไฟฟ้ำ กำลังไฟฟ้ำและพลังงำนจำกพลังนำ

หน้ำที่ 6 ไฟฟำ้ พลงั นำแบบ Run-of-the-river โรงไฟฟำ้ พลังนำประเภทนี เป็นรูปแบบที่ไมม่ ีอ่ำงเกบ็ นำ เป็นองค์ประกอบ จงึ ไมม่ ีกำรบรหิ ำรจดั กำรนำ ดังนัน โรงไฟฟำ้ พลังนำแบบ Run-of-the-river จะทำงำน ตลอดเวลำตำมปรมิ ำณนำที่ไหล ในแม่นำ เนื่องจำก โรงไฟฟำ้ พลังนำแบบ Run-of-the-river มักสรำ้ งอยู่ใน บริเวณพืนทีค่ ่อนขำ้ งรำบ และมีอำคำรสำหรับทดนำ ให้ สูงขนึ ดว้ ยข้อจำกดั ดำ้ นภูมปิ ระเทศ ทำใหค้ วำมแตกต่ำง ระหว่ำงระดบั นำทีท่ ดขนึ กับระดบั ที่ปลอ่ ยทำงดำ้ นทำ้ ยนำ มีควำมแตกตำ่ งกันไมม่ ำกนกั ดังนัน ปริมำณไฟฟำ้ ทีผ่ ลิต ไดจ้ ำกโรงไฟฟ้ำพลังนำแบบ Run-of-the-river จงึ ผันแปร ตำมปรมิ ำณนำเป็นสำคญั

หน้ำที่ 7 โรงไฟฟำ้ พลงั นำแบบ Run-of-the-river มักกอ่ สรำ้ งในบริเวณทีม่ ีปรมิ ำณนำ คอ่ นขำ้ งมำก และมีนำไหลตลอดปี แตม่ ีภูมิประเทศไมเ่ หมำะสมท่จี ะกอ่ สร้ำง อ่ำงเก็บนำ โรงไฟฟำ้ ประเภทนีใน ประเทศไทย ไดแ้ ก่ โรงไฟฟ้ำเขื่อนปำกมูล (แม่นำมูล จังหวดั อุบลรำชธำนี)

หน้ำที่ 8 ไฟฟ้ำพลงั นำแบบสูบกลับ เปน็ รูปแบบกำรผลติ ไฟฟำ้ ทตี่ อบสนองช่วงเวลำทมี่ ี ควำมต้องกำรไฟฟำ้ สูงสุด โดยกำรถำ่ ยเทนำระหวำ่ ง อำ่ งเก็บนำทีม่ ีระดับแตกตำ่ งกัน ในช่วงเวลำที่มีควำม ตอ้ งกำรไฟฟ้ำนอ้ ย ปริมำณไฟฟ้ำส่วนเกนิ ในระบบจะ ถูกนำมำใชใ้ นกำรสูบนำไปยังอำ่ งเกบ็ นำทีอ่ ยูส่ งู กวำ่ เมือ่ ถึงช่วงเวลำทีม่ คี วำมตอ้ งกำรใช้ไฟฟำ้ มำก นำจะถูกปลอ่ ยกลับลงมำยัง อำ่ งเกบ็ นำทีอ่ ยตู่ ำ่ กว่ำ และผลติ ไฟฟ้ำ ปรมิ ำณไฟฟ้ำทีผ่ ลิตได้จงึ ผนั แปรตำม ปริมำณนำ และควำมแตกต่ำงของระดับนำของอ่ำง เก็บนำทังสอง

หนำ้ ที่ 9 ตัวอย่ำงโรงไฟฟ้ำพลังนำแบบสูบกลบั ในประเทศไทย คือ โรงไฟฟำ้ เขือ่ นลำตะคองชลภำ-วัฒนำ โดยใช้ เขือ่ นลำตะคอง (แมน่ ำลำตะคอง จังหวัด นครรำชสีมำ) ซง่ึ เปน็ อำ่ งเก็บนำทีม่ ีอย่เู ดิมและบรหิ ำร จัดกำรนำโดยกรมชลประทำน เป็นอำ่ งเก็บนำตัวลำ่ ง และกอ่ สร้ำงอ่ำงเก็บนำตัวบนเพมิ่ เตมิ บนเขำยำยเทีย่ ง รูปแบบโรงไฟฟำ้ เขื่อนลำตะคองชลภำวัฒนำ เป็นกำร เพ่มิ ประสิทธภิ ำพกำรใชน้ ำให้กับอำ่ งเกบ็ นำทมี่ ี อยู่แล้ว และยังเพมิ่ ประสทิ ธภิ ำพในระบบกำรผลิต ไฟฟำ้ ได้อีกดว้ ย

หนำ้ ที่ 10 • ไมต่ อ้ งเสียค่ำใชจ้ ำ่ ยในกำรซือเชือเพลงิ นอกจำกใชเ้ งินลงทุนก่อสรำ้ ง • ไมก่ อ่ ให้เกดิ กำ๊ ซคำร์บอนไดออกไซดจ์ ำกกำรผลติ ไฟฟำ้ • โครงกำรโรงไฟฟ้ำพลังนำขนำดใหญ่มีขีดควำมสำมำรถสูงในกำรรกั ษำ ควำมมั่นคงให้แกร่ ะบบไฟฟ้ำ สำหรับรองรับช่วงเวลำที่มคี วำมต้องกำรใช้ กระแสฟำ้ สูงสุด • กำรเดินเครือ่ งผลติ ไฟฟ้ำขนึ กับปริมำณนำ ในชว่ งที่สำมำรถปล่อยนำออกจำกเขือ่ นได้ • กำรก่อสรำ้ งเขื่อนขนำดใหญใ่ นประเทศไทยมขี ้อจำกัดเนือ่ งจำกอ่ำงเกบ็ ข้อของเขือ่ นขนำดใหญ่ จะทำใหเ้ กดิ นำทว่ มเป็นบริเวณกวำ้ ง สง่ ผลกระทบตอ่ บ้ำนเรือนประชำชน