Approach of Electricity Cost Reduction using Solar Cell with Time of Use Tariff for Residential and Small General Service

Abstract

This research aims to study the approach of electricity cost reduction using solar cell with time of use tariffs for residential and small general service. First, the study was based on electricity tariff rate (2015) of the provincial electricity authority (PEA) to simulated the electricity cost saving depends on the electrical energy consumption behavior such as total electricity consumption (kWhTotal) and the ratio of electricity consumption in peak time (kWhP/kWhTotal) relying on rate type. The result shown that the electricity cost saving depends on the behavioral variables of electricity consumption which is different according to the type of customers. The customers who want to change the tariff can analyze their electricity usage behavior. Then the chart will make the possibility of saving electricity bills when changing from normal tariff to TOU tariff. The customers in 1.1.1 and 1.1.2 at voltage level 22-33 kV must have a ratio of electricity consumption in peak time not exceeding 0.7. For the customers in the rates of 1.1.1 and 1.1.2 at voltage level lower than 22 kV and those with small general service must have kWhP/kWhTotal not more than 0.52. The next step of the study is sizing simulation to optimize the PV (Photovoltaic) size that will benefit from the TOU tariff. For the customer with electricity consumption 150 unit per month and a voltage level lower than 22 kV that considers installing photovoltaic in Phayao province that determine the production of solar energy used for peak time. The results of the study are the charts of minimum and maximum size of PV for customers to choose the suitable PV size. The finding the minimum size of PV to be installed depends on the electricity consumption before installation and the ratio of electricity consumption in peak time. The customers who use the total electricity consumption less than 500 units per month and the ratio of electricity consumption in peak time more than 0.8 will not benefit to the TOU tariff. The minimum and maximum PV size depend on the total electricity consumption before PV installation (kWhT,E) and the existing ratio of electricity consumption in peak time (αE). If kWhT,E and αE are increasingly high, the maximum size of the PV installation will be accordingly enlarged as well.

การวิจัยนี้เป็นการศึกษาแนวทางการลดค่าไฟฟ้าด้วยการใช้เซลล์แสงอาทิตย์ร่วมกับอัตราตามช่วงเวลาของการใช้สำหรับบ้านอยู่อาศัยและกิจการขนาดเล็ก ขั้นตอนแรกของการศึกษาเป็นการจำลองผลประหยัดค่าไฟฟ้าจากการเปลี่ยนมาใช้ค่าไฟฟ้าแบบอัตราตามช่วงเวลาของการใช้ (TOU) จากการนำข้อมูลโครงสร้างอัตราค่าไฟฟ้าปี พ.ศ. 2558 ตามประกาศของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคมาจัดทำแผนภูมิผลประหยัดค่าไฟฟ้าจากการเปลี่ยนค่าไฟฟ้าจากอัตราปกติ มาเป็นอัตรา TOU พบว่าผลประหยัดค่าไฟฟ้าขึ้นกับตัวแปรด้านพฤติกรรมของการใช้ไฟฟ้าที่แตกต่างกันตามประเภทผู้ใช้ไฟฟ้า ซึ่งผู้ใช้ไฟฟ้าที่ต้องการเปลี่ยนประเภทผู้ใช้ไฟฟ้าสามารถวิเคราะห์พฤติกรรมการใช้ไฟฟ้าของตนเอง แล้วนำมาพิจารณาในแผนภูมิ ทำให้ทราบความเป็นไปได้ถึงผลประหยัดค่าไฟฟ้า เมื่อเปลี่ยนจากค่าไฟฟ้าอัตราปกติมาเป็นค่าไฟฟ้าอัตรา TOU นอกจากนี้ยังมีข้อสังเกตที่สำคัญที่ผู้ใช้ไฟฟ้าจะสามารถเปลี่ยนมาใช้อัตรา TOU คือ ผู้ใช้ไฟฟ้าประเภทบ้านอยู่อาศัย อัตรา 1.1.1 และ 1.1.2 ที่แรงดัน 22-33 kV จะต้องมีสัดส่วนการใช้ไฟฟ้าในช่วงเวลา On Peak ไม่เกิน 0.7 ส่วนผู้ใช้ไฟฟ้าประเภทบ้านอยู่อาศัย อัตรา 1.1.1 และ 1.1.2 ที่แรงดันต่ำกว่า 22 kV และผู้ใช้ไฟฟ้าประเภทกิจการขนาดเล็ก จะต้องมีสัดส่วนการใช้ไฟฟ้าในช่วงเวลา On Peak ไม่เกิน 0.52 ขั้นตอนถัดมาของการศึกษาได้ทำการจำลองวิธีการเลือกขนาดพลังงานแสงอาทิตย์ (Photovoltaic: PV) ที่เหมาะสมสำหรับค่าไฟฟ้าแบบอัตราตามช่วงเวลาของการใช้ (TOU) เพื่อหาขนาดต่ำสุดและสูงสุดของพลังงานแสงอาทิตย์ที่จะได้รับประโยชน์จากอัตรา TOU สำหรับบ้านอยู่อาศัยที่ใช้ปริมาณไฟฟ้ามากกว่า 150 หน่วยต่อเดือนและมีแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า 22 kV ที่พิจารณาการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ในพื้นที่จังหวัดพะเยาและกำหนดการผลิตพลังงานไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ที่ใช้สำหรับช่วง On Peak ผลที่ได้จากการศึกษา คือ แผนภูมิการหาขนาดต่ำสุดและสูงสุดของพลังงานแสงอาทิตย์ ทาให้ผู้ใช้ไฟฟ้าสามารถเลือกขนาดพลังงานแสงอาทิตย์ที่เหมาะสมจากแผนภูมิเหล่านี้ การกำหนดขนาดต่ำสุดของพลังงานแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งขึ้นอยู่กับปริมาณการใช้ไฟฟ้าก่อนติดตั้ง PV (kWhT,E) และสัดส่วนการใช้พลังงานไฟฟ้าในช่วง On Peak (αE) ซึ่งผู้ใช้ไฟฟ้าที่มีปริมาณการใช้ไฟฟ้าต่ำกว่า 500 หน่วยต่อเดือนและสัดส่วนการใช้พลังงานไฟฟ้าในช่วง On Peak มากกว่า 0.8 จะไม่สามารถได้รับประโยชน์จากอัตรา TOU และการกำหนดขนาดสูงสุดของพลังงานแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งขึ้นอยู่กับปริมาณการใช้ไฟฟ้าก่อนติดตั้ง PV (kWhT,E) และสัดส่วนการใช้พลังงานไฟฟ้าในช่วง On Peak (αE) ถ้าหากปริมาณการใช้ไฟฟ้าต่อเดือนและสัดส่วนการใช้พลังงานไฟฟ้าในช่วง On Peak สูงขึ้น จะทำให้ขนาดพลังงานแสงอาทิตย์สูงสุดที่สามารถติดตั้งเพื่อให้ได้รับประโยชน์จากอัตรา TOU สูงขึ้นตาม