ปริมาณการผลิตไฟฟ้า
Download
Report
Transcript ปริมาณการผลิตไฟฟ้า
ไฟฟ้า
ชุดที่ 3
1
เอกสารอ้ างอิง
Mulugetta, et al. (2007), ‘Power sector
scenarios for Thailand: An exploratory
analysis 2002-2022’, Energy Policy, 35,
pp. 3256-3269.
ทบทวน ศ.311 เรื่องผลกระทบภายนอก
2
องค์ ประกอบของอัตราค่ าไฟฟ้า
หากพิจารณาจากต้ นทุน
จาแนกได้ เป็ น
ค่ าใช้ จ่ายในการผลิตและซื้อไฟฟ้า
ค่ าใช้ จ่ายในการส่ งไฟฟ้า
ค่ าใช้ จ่ายในการจาหน่ ายและค้ าปลีกไฟฟ้า
3
สั ดส่ วนของต้ นทุนค่ าไฟฟ้า
ประเภท
ค่ าเชื้อเพลิง
ค่ าซื้อไฟฟ้ า
การดาเนินงานผลิตไฟฟ้า (กฟผ.)
การดาเนินงานระบบส่ ง (กฟผ.)
การดาเนินงานส่ วนกลาง (กฟผ.)
การดาเนินงานระบบจาหน่ ายและค้ าปลีก
สั ดส่ วน (%)
60
14
7
3
3
13
7
ข้ อสั งเกต
ต้ นทุนค่ าไฟฟ้าส่ วนใหญ่ (กว่ า 80%)
มาจาก
การผลิตไฟฟ้ า ไม่ ว่าจะผลิตโดย กฟผ. หรือ
ผู้ผลิตไฟฟ้าเอกชนในโครงการ IPPs, SPPs
และ VSPPs
ต้ นทุนเหล่ านีค
้ านวณไว้ แล้วอยู่ใน “ค่ าไฟฟ้า
ฐาน”
8
ต้ นทุนในการผลิตไฟฟ้า
ขึน
้ อยู่กบั
เชื้อเพลิง/พลังงานที่ใช้ ในการผลิตไฟฟ้า
เทคโนโลยีในการผลิตไฟฟ้า
9
ต้ นทุนในการผลิตไฟฟ้า
ขึน
้ อยู่กบั
อายุของโรงไฟฟ้ า (ประมาณ 25 ปี )
Capacity utilization rate
10
ต้ นทุนการผลิตไฟฟ้าในสหรั ฐฯ (2008$ / Mwh)
ชนิดโรงไฟฟ้า
ถ่ านหิน 1
ถ่ านหิน 2 (CC)
ก๊าซธรรมชาติ (CC)
นิวเคลียร์
กังหันลม
เซลล์แสงอาทิตย์
ความร้ อนใต้ พภิ พ
ค่ าเชือ้ เพลิง ค่ าดาเนินการ ค่ าลงทุนโรงไฟฟ้า
และบารุงรักษา และอุปกรณ์
11
6
46
10
6
67
31
3
28
5
6
75
0
7
74
0
4
250
0
14
46
รวม
63
83
62
86
81
254
60
11
ต้นทุนการผลิตไฟฟาในสหรัฐฯ (บาท / kwh)
ชนิดโรงไฟฟา
ถ่านหิน 1
ถ่านหิน 2 (CC)
ก๊าซธรรมชาติ (CC)
นิวเคลียร์
กังหันลม
เซลล์แสงอาทิตย์
ความร้อนใต้พิภพ
ค่าเชื้อเพลิง
0.363
0.33
1.023
0.165
0
0
0
(1 USD = 33 บาท)
ค่าดาเนินการ ค่งลงทุนโรงไฟฟา
และบารุงรักษา และอุปกรณ์
0.198
1.518
0.198
2.211
0.099
0.924
0.198
2.475
0.231
2.442
0.132
8.25
0.462
1.518
รวม
2.079
2.739
2.046
2.838
2.673
8.382
1.980
ต้ นทุนในการผลิตไฟฟ้า
ตัวอย่ างจาก Mulugetta, et al. (2007) (กรณี
อนาคต 20 ปี ของไทย ตั้งแต่ ปี 2002-2022)
13
ต้ นทุนในการผลิตไฟฟ้า
1. เงินลงทุนในการก่ อสร้ างโรงไฟฟ้ า ($2002/kW) [K]
2. ค่ าใช้ จ่ายคงทีใ่ นการดาเนินงานและบารุงรักษา
($2002/kW) [M]
3. ค่ าใช้ จ่ายผันแปรในการดาเนินงานและบารุงรักษา
($2002/kWh) [P]
4. ค่ าเชื้อเพลิง ($/kWh) [F]
14
ประมาณการต้ นทุนในการผลิตไฟฟ้า
1 [K]
2 [M]
3 [P]
NG
615
10.34
0.002
Coal
837
60
Oil
736
10.34
4 [F]
0.014
(0.025)
0.003 0.005
(0.011)
0.00414 0.009
(0.017)
15
ประมาณการต้ นทุนในการผลิตไฟฟ้า
Hydro
ชีวมวล
Solar
ลม
1 [K]
2,000
1,730
4,500
(2,900)
1,015
2 [M]
10
60
10
3 [P]
0
0.007
0
4 [F]
0
0.0017
0
26.4
0
0
16
ข้ อสั งเกต
พลังงานหมุนเวียนมีต้นทุนในการก่ อสร้ างและใน
การเริ่มต้ นดาเนินงาน (Overnight cost) ทีส่ ู งกว่ า
พลังงาน fossil แต่ มีค่าใช้ จ่ายผันแปรและค่ าเชื้อเพลิง
ทีต่ า่ กว่ ามากหรือเท่ ากับศูนย์ ตลอดโครงการ
ใช้ ข้อมูลต้ นทุนเพือ
่ วางแผนการการก่ อสร้ าง
โรงไฟฟ้ าชนิดต่ าง ๆ เพือ่ สนองความต้ องการใช้
ไฟฟ้ าที่เพิม่ ขึน้ ในอนาคต
17
Mulugetta et al. (2007)
ใช้ วธ
ิ ีการศึกษาแบบฉายภาพในอนาคต (Scenario
analysis) เพือ่ วางแผนการผลิตไฟฟ้าในอนาคต โดย
จาแนกสถานการณ์ ออกเป็ นสามสถานการณ์
Business as usual (BAU) scenario
No new coal (NNC) scenario
Green futures (GF) scenario
18
Scenario
BAU ใช้ แนวโน้ มในการใช้ เชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้า
ตามลักษณะเดิมทีเ่ ป็ นอยู่
NNC ไม่ มีการสร้ างโรงไฟฟ้าถ่ านหินเพิม่ ขึน้ เนื่องจาก
การต่ อต้ านจากหลายฝ่ าย
GF ใช้ พลังงานหมุนเวียนเพิม่ ขึน้ อย่ างมีนัยสาคัญ
เพือ่ บรรเทาปัญหาราคาพลังงาน fossil ที่ไม่
แน่ นอน และเพือ่ ลดปัญหาสิ่ งแวดล้ อม
19
ใช้
“Long-range energy alternative
planning” (LEAP) system ในการประมาณการ
การใช้ เชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้า รวมทั้งการ
ปล่อยก๊าซเรือนกระจก
ใช้ ปี 2002 เป็ นปี ฐาน และประมาณการจนถึงปี
2022
20
สั ดส่ วนการใช้ พลังงานในการผลิตไฟฟ้า
(เปรียบเทียบ 2002 และ 2022)
2002
ร้ อยละ
NG
72.3
BAU
2022
66.1
NNC
2022
80.7
GF
2022
61.2
Coal
15.8
22.6
2
2.3
Hydro
6.7
2.7
3.4
3.8
Oil
2.7
1.3
1.5
1.4
21
สั ดส่ วนการใช้ พลังงานในการผลิตไฟฟ้า
(เปรียบเทียบ 2002 และ 2022)
2002
ร้ อยละ
ชีวมวล
0
BAU
2022
3.5
NNC
2022
7.8
GF
2022
16.7
Solar
0
0.8
1.3
7.8
ลม
0
0.7
1.4
4.9
นาเข้ า
2.5
2.3
1.9
1.9
22
ปริมาณการผลิตไฟฟ้า: BAU
23
ปริมาณการผลิตไฟฟ้า: NNC
24
ปริมาณการผลิตไฟฟ้า: GF
25
26
ข้ อสั งเกต
Forecast ต้ นทุนรายปี
โดยจาแนกเป็ นเงินลงทุนและ
ค่ าใช้ จ่ายในการดาเนินงาน
ในช่ วงแรก Running cost ของทั้งสาม scenario นั้น
ใกล้ เคียงกัน
NNC มีการปลดใช้ และไม่ สร้ างโรงไฟฟ้ าถ่ านหินใหม่ ทา
ให้ Running cost แพงกว่ ากรณีอนื่ (เนื่องจากถ่ านหินเป็ น
เชื้อเพลิงทีม่ รี าคาถูกทีส่ ุ ด)
27
ข้ อสั งเกต
GF มีค่าใช้ จ่ายในการดาเนินงานในระยะยาวต่า
กว่ า BAU และ NNC
เงินลงทุนในการผลิตไฟฟ้าโดยใช้ พลังงาน
หมุนเวียนสู งกว่ า BAU และ NNC (โดยเฉพาะ
เมื่อมีการเพิม่ การผลิตในช่ วง 2015)
28
ข้ อสั งเกต
เมือ
่ นาต้ นทุนเหล่านีม้ าคิดลดเป็ นมูลค่ าปัจจุบัน
(Net present value) (ณ 2002) โดยใช้ discount
rate ที่ 4%, 7% และ 10% พบว่ าต้ นทุนรวมใน
การผลิตไฟฟ้ าแบบ BAU ต่ากว่ ากรณีอนื่ ๆ (แต่
แตกต่ างกันไม่ มาก)
29
30
ผลกระทบภายนอกทีเ่ ป็ นลบ
การผลิตไฟฟ้ าก่ อให้ เกิดผลกระทบภายนอกที่
เป็ นลบ (Negative externality) เช่ น เกิด
มลภาวะทางอากาศ มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจก
ซึ่งสามารถวัดได้ เป็ น tCO2 (ตัน
คาร์ บอนไดออกไซด์)
31
ประมาณการปล่ อย CO2 (ล้ าน tCO2)
2002 2005 2010 2015 2022 รวม
BAU
58
70.1
88.9 112.7 101.7 1935
NNC
58
70
61.8
90.5
GF
58
69.7
53.6
56.6 49.6 1243
83 1610
32
ข้ อสั งเกต
BAU ปล่ อยก๊ าซเรือนกระจกออกมามากกว่ า
NNC และ GF
GF มีการปล่ อยก๊ าซเรื อนกระจกน้ อยทีส
่ ุด
หากพิจารณาผลกระทบภายนอกทางลบแล้ ว
แสดงว่ ามีการผลิตไฟฟ้าโดยใช้ เชื้อเพลิงที่ไม่
สะอาด (มากจนเกินไป?)
33
ข้ อสมมุติ
ผลผลิต 1 หน่ วย สร้ างมลพิษ 1 หน่ วย
การบาบัดมลพิษทาได้ ด้วยการลดผลผลิตเท่ านั้น
ราคาและปริ มาณดุลยภาพของตลาด เกิดขึน
้ ทีจ่ ุดตัด
ระหว่ างเส้ น P = MR กับ MC
มีการปลดปล่ อยมลพิษมากเกินไปเพราะไม่ ต้องจ่ าย
ชดเชยต้ นทุนภายนอกทีส่ ร้ างขึน้ โดยสร้ างต้ นทุน
MEC
34
ผลกระทบภายนอกทีเ่ ป็ นลบ
บาท/หน่ วย
S=MC
d
P1
หนึ่งโรงไฟฟ้ า
q1
q
35
ผลกระทบภายนอกทีเ่ ป็ นลบ
บาท/หน่ วย
P1
เส้ น MSC (marginal social cost)
แสดงต้ นทุนต่ อสั งคมโดยรวม
(รวมต้ นทุนเอกชนและ
ต้ นทุนภายนอก)
MSC
S=MC
d เส้ น MEC (marginal external cost)
MEC
หนึ่งโรงไฟฟ้ า
q1
q
แสดงผลกระทบภายนอกต่ อชาวบ้ าน
(เช่ นต้ นทุนในการรักษาสุ ขภาพของ
ชาวบ้ าน)
36
ผลกระทบภายนอกทีเ่ ป็ นลบ
บาท/หน่ วย
P1
หนึ่งโรงไฟฟ้ า
ในแง่ มุมของสั งคมรวม
การผลิตควรเป็ นที่ q* ซึ่ง P = MSC
MSC
S=MC
d
ดังนั้น โรงไฟฟ้ าผลิตมากเกินไป
MEC ตลาดจึงไม่มีประสิทธิภาพ
q* q1
หรือความล้มเหลวของตลาด
q
37
ผลกระทบภายนอกทีเ่ ป็ นลบ
บาท/หน่ วย
P1
หนึ่งโรงไฟฟ้ า
บาท/หน่ วย
MSC
S=MC P*
d P1
MEC
q* q1
q
MSCI
S=MCI
D
MECI
Q* Q1
Q
อุตสาหกรรมผลิตไฟฟ้ า
38
ผลกระทบภายนอกทีเ่ ป็ นลบ
I
อุตสาหกรรมผลิตไฟฟ้า:
MSC
บาท/หน่ วย
ผลรวมของโรงไฟฟ้ าทุกโรง
S=MCI
P*
ผลิตที่ Q1 ด้ วยราคา P1
P
1
I
I
D
เส้ น MEC และเส้ น MSC
MECI
ชี้ให้ เห็นผลกระทบภายนอก
Q* Q1
Q
อุตสาหกรรมผลิตไฟฟ้ า
39
ผลกระทบภายนอกทีเ่ ป็ นลบ
ในแง่ มุมของสั งคมรวมการ
ผลิตควรเป็ นที่ Q* ซึ่ง P* = MSCI
ดังนั้นการตัดสิ นใจของเอกชน
จะผลิตมากเกินไปและราคาตา่
เกินไป
---->ความไร้ ประสิ ทธิภาพ
ผลประโยชน์ ของการผลิตเพิม่ ต่า
กว่ าต้ นทุนส่ วนเพิม่ ทีต่ กแก่ สังคม
บาท/หน่ วย DW MSCI
loss
S=MCI
P*
P1
D
MECI
Q* Q1
Q
อุตสาหกรรมผลิตไฟฟ้ า
40
ประมาณการณ์ ปล่ อย CO2 (ล้ าน tCO2)
2002 2005 2010 2015 2022 รวม
BAU
58
70.1
88.9 112.7 101.7 1935
NNC
58
70
61.8
90.5
GF
58
69.7
53.6
56.6 49.6 1243
83 1610
41
ข้ อสั งเกต
BAU scenario มี Net present cost ตา่ สุ ด แต่ มี
การปล่อย CO2 ออกมามากทีส่ ุ ด (เกิด negative
externality มากทีส่ ุ ด) เมื่อเปรียบเทียบกับ
scenario อืน่ ๆ
42
Abatement cost
Abatement cost
= (NPCNNC - NPCBAU )/ CO2 reduction
ต้ นทุนในการบาบัดมลพิษ คือต้ นทุนทีเ่ พิม
่ ขึน้ ในการ
เปลีย่ นมาผลิตไฟฟ้าจาก BAU scenario เป็ น NNC
scenario (โดยคิดเป็ นต่ อหน่ วยของ CO2 ที่สามารถ
ลดได้ เมื่อหันมาผลิตไฟฟ้ าตาม NNC)
43
BAU vs NNC
(NNC-BAU)
Total (2002-2022)
CO2 reduction
-325 (ล้ านตัน CO2 )
ส่ วนต่ างของ Net present cost
Abatement cost
3.76 (พันล้ าน$)
$11.55/ tCO2
44
BAU vs GF
(GF-BAU)
Total (2002-2022)
CO2 reduction
-692 (ล้ านตัน CO2 )
ส่ วนต่ างของ Net present cost
Abatement cost
3.10 (พันล้ าน$)
$4.5/ tCO2
45
ผลกระทบภายนอกทีเ่ ป็ นลบ
ต้ นทุนในการบาบัดมลพิษทางอากาศ (Abatement cost)
(ในกรณีนีค้ อื การลดปริมาณการปลดปล่ อยก๊ าซเรือน
กระจก) เมือ่ เปรียบเทียบกับกรณี BAU พบว่ า
NNC => $11.55/ tCO2
GF => $4.55/ tCO2
ต้ นทุนในการบาบัดมลพิษทางอากาศต่ากว่ าแสดงว่ าการ
เลือกใช้ พลังงานในการผลิตไฟฟ้ าของ GF ให้ ผลดีกว่ าต่ อ
การลดปริมาณก๊ าซเรือนกระจก (ดีกว่ ากรณีอนื่ ๆ)
46
ประมาณการณ์ ปล่ อย SO2 (พันตัน)
2002 2005 2010 2015 2022
รวม
BAU
280 330.8 563.6 603.5 548.0 10,732
NNC
280 328.2 97.5 136.2 108.1 4,080
GF
280 329.8 98.1 148.5 123.6 4,211
47
ข้ อสั งเกต
SO2 ลดลงในปี
2010 เป็ นอย่ างมากใน NNC
และ GF เนื่องจากการลดและเลิกใช้ ถ่านหินเป็ น
เชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้า
48
BAU vs NNC
(NNC-BAU)
Total (2002-2022)
SO2 reduction
-6,652 (พันตัน )
ส่ วนต่ างของ Net present cost
3.76 (พันล้ าน$)
Abatement cost
$565/ tSO2
49
BAU vs GF
(GF-BAU)
Total (2002-2022)
SO2 reduction
-6,251 (พันตัน)
ส่ วนต่ างของ Net present cost
3.10 (พันล้ าน$)
Abatement cost
$475/ tSO2
50
ผลกระทบภายนอกทีเ่ ป็ นลบ
ต้ นทุนในการบาบัดมลพิษทางอากาศ (Abatement cost)
(ในกรณีนีค้ อื การลดปริมาณการปล่ อยก๊ าซซัลเฟอร์ ได
ออกไซด์ ) เมือ่ เปรียบเทียบกับกรณี BAU พบว่ า
NNC => $565/ tSO2
GF => $475/ tSO2
ต้ นทุนในการบาบัดมลพิษทางอากาศต่ากว่ าแสดงว่ าการ
เลือกใช้ พลังงานในการผลิตไฟฟ้ าของ GF ให้ ผลดีกว่ าต่ อ
การลดปริมาณการปล่ อยซัลเฟอร์ ไดออกไซด์ (ดีกว่ ากรณี
อืน่ ๆ)
51
ข้ อสั งเกต
เมือ
่ พิจารณาทั้งต้ นทุนเอกชนและต้ นทุน
ผลกระทบภายนอก (ทางลบ) แล้ว BAU อาจ
ไม่ ใช่ ทางเลือกทีด่ ที สี่ ุ ดในการใช้ พลังงานในการ
ผลิตไฟฟ้ า
52