การจัดการพลังงานในอาคารสำนักงานเพื่อมุ่งสู่ความเป็นกลางทางคาร์บอนในเทศบาลเมืองบางรักพัฒนา

บทคัดย่อ

การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ (1) เพื่อจำลองระบบผลิตพลังงานไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ให้กับอาคารสำนักงานและโดมเอนกประสงค์ และวิเคราะห์การปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (2) เพื่อวิเคราะห์ต้นทุนและผลตอบแทนทางการเงินของการติดตั้งระบบผลิตพลังงานไฟฟ้า จากเซลล์แสงอาทิตย์ในเทศบาลเมืองบางรักพัฒนา จังหวัดนนทบุรี โดยใช้โปรแกรมพีวีซิสต์ รุ่น 7.3.1 ในการจำลองระบบแบบเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าและระบบแบบแยกเดี่ยว การศึกษาแบ่งเป็น 3 ระบบ ได้แก่ ระบบแบบเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าสำหรับอาคารสำนักงาน ใช้แผงโซลาร์เซลล์ 234 แผง กำลังรวม 143 กิโลวัตต์พีค ระบบแบบเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าสำหรับอาคารโดมเอนกประสงค์ ใช้แผงโซลาร์เซลล์ 450 แผง กำลังรวม 275 กิโลวัตต์พีค และระบบแบบแยกเดี่ยวสำหรับอาคารโดมเอนกประสงค์ ใช้แผงโซลาร์เซลล์ 540 แผง กำลังรวม 329 กิโลวัตต์พีค ผลการวิจัยพบว่า ระบบแบบเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าสำหรับอาคารสำนักงานผลิตพลังงานได้ 206,209 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี อัตราส่วนประสิทธิภาพร้อยละ 84.19 อาคารโดมเอนกประสงค์แบบเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าผลิตพลังงานได้ 383,381 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี อัตราส่วนประสิทธิภาพร้อยละ 81.39 และระบบแบบแยกเดี่ยวผลิตพลังงานได้ 457,593 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี อัตราส่วนประสิทธิภาพร้อยละ 80.95 การวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์พบว่าระบบแบบเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าสำหรับอาคารโดมเอนกประสงค์มีความคุ้มค่าสูงสุด โดยมีอัตราผลตอบแทนภายในร้อยละ 10.99 และระยะเวลาคืนทุน 7 ปี 3 เดือน ด้านสิ่งแวดล้อม ระบบแบบแยกเดี่ยวมีศักยภาพ การลดก๊าซเรือนกระจกสูงสุด 273.91 ตันคาร์บอนไดออกไซด์เทียบเท่าต่อปี

คำสำคัญ: พลังงานแสงอาทิตย์ ความเป็นกลางทางคาร์บอน เทศบาลเมืองบางรักพัฒนา

Abstract

This research aimed to (1) simulate solar photovoltaic electricity generation systems for office buildings and multipurpose dome buildings and analyze carbon dioxide emissions reduction, and (2) evaluate the costs and financial returns of installing solar PV systems in Bang Rak Phatthana Municipality, Nonthaburi Province. The study utilized PVsyst software version 7.3.1 to simulate both grid-connected and off-grid solar photovoltaic systems. The study examined three distinct systems: a grid-connected system for the office building utilizing 234 solar panels with a total capacity of 143 kWp, a grid-connected system for the multipurpose dome building employing 450 solar panels with a combined capacity of 275 kWp, and an off-grid system for the multipurpose dome building using 540 solar panels with a total capacity of 329 kWp. The research findings demonstrated that the grid-connected system for the office building achieved an annual energy production of 206,209 kWh with a performance ratio of 84.19%. The grid-connected system for the multipurpose dome building generated 383,381 kWh annually with a performance ratio of 81.39%. The off-grid system produced 457,593 kWh per year with a performance ratio of 80.95%. Economic analysis revealed that the grid-connected system for the multipurpose dome building exhibited the highest economic viability with an internal rate of return of 10.99% and a payback period of 7 years and 3 months. From an environmental perspective, the off-grid system demonstrated the greatest potential for greenhouse gas emission reduction, achieving 273.91 tCO2e/year.

Keywords: solar photovoltaic energy, carbon neutrality, Bang Rak Phatthana Municipality