การศึกษาการเชื่อมโยงน้ำและความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานในการผลิตน้ำประปาของเมืองพัทยาในประเทศไทย
คำสำคัญ:
Energy-Savings, Carbon Emissions, Water-Energy Nexus, Water Managementบทคัดย่อ
เมืองท่องเที่ยวใช้ทรัพยากรน้ำและพลังงานต่าง ๆ มากกว่าเมืองประเภทอื่น ๆ ดังนั้นการเชื่อมต่อทรัพยากรน้ำ พลังงาน และการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เป็นเรื่องที่ควรได้รับการจัดการอย่างเร่งด่วน งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความเชื่อมโยงระหว่างระบบ
จ่ายน้ำประปาและการใช้พลังงาน โดยการปรับปรุงระบบจ่ายน้ำประปาเพื่อลดการผลิตน้ำประปาและประเมินการลดการปลดปล่อย CO2 ในระบบผลิตน้ำประปาจากการใช้ไฟฟ้าที่ลดลง ในการปรับปรุงระบบจ่ายน้ำประปาได้ทำการติดตั้งวาล์วควบคุมการจ่ายน้ำประปาชนิดวาล์วควบคุมไฟฟ้าที่สถานีจ่ายน้ำประปา 5 สถานีในพื้นที่กรณีศึกษา (เมืองพัทยา) ระบบจ่ายน้ำประปาได้รับการออกแบบในแบบจำลอง EPANET เพื่อจำลองและตรวจสอบความสามารถในการจ่ายน้ำในท่อบริการสถานีจ่ายน้ำ 5 สถานี ซึ่งมีอัตราการไหลระหว่าง 500-1,300 m3/hour และแรงดันระหว่าง 20-45 m ระบบจ่ายน้ำถูกจำลองและวิเคราะห์ เพื่อหาอัตราการไหลและแรงดันที่เหมาะสมที่สุด สำหรับการจ่ายน้ำต่ำสุดที่สถานีจ่ายน้ำแต่ละแห่ง ผลการวิจัยพบว่า การลดปริมาณการจ่ายน้ำประปาทำให้ปริมาณการผลิตน้ำประปาลดลง จากเดิมผลิตรวม 115,200 m3/day คงเหลือการผลิต 78,480 m3/day ปริมาณการใช้ไฟฟ้าอยู่ที่ 12,856 kWh/day และการปลดปล่อย CO2 ที่เกี่ยวข้องกับพลังงานอยู่ที่ 7,483 kgCO2eq/day การปรับวาล์วควบคุมแต่ละสถานีทั้งหมด 5 สถานี ยิ่งไปกว่านั้นพบว่า สถานีมาบประชันของเดิมมีการปลดปล่อย CO2 มากถึง 1,247 kgCO2eq/day หลังปรับวาล์วลดลงเหลือ 873 kgCO2eq/day สถานีบางละมุงเดิมการปลดปล่อย 2,027 kgCO2eq/day หลังปรับวาล์วลดลงเหลือ 1,294 kgCO2eq/day สถานีซากนอกเดิมมีการปลดปล่อย 779 kgCO2eq/day หลังปรับวาล์วลดลงเหลือ 390 kgCO2eq/day สถานีนาจอมเทียนเดิมปลดปล่อยมากถึง 1,715 kgCO2eq/day หลังปรับวาล์วลดลงเหลือ 1,590 kgCO2eq/day สถานีชัยพรวิถีเดิมปลดปล่อยมากถึง 1,715 kgCO2eq/day หลังปรับวาล์วลดลงเหลือ 951 kgCO2eq/day และสามารถควบคุมอัตราการไหลตามความต้องการน้ำประปา ส่งผลให้ปริมาณการใช้ไฟฟ้าต่อวันอยู่ที่ 8,759 kWh/day ปริมาณการใช้ไฟฟ้าและการปลดปล่อย CO2 ลดลง 1,495,400 MWh/year และ 870,530 tCO2eq/year ตามลำดับ
References
Cao T, Wang S, Chen B. The energy-water nexus in interregional economic trade from both consumption and production perspectives. Energy Procedia 2018;152:281-6.
Jin P, Fang D, Chen B. Water-energy nexus based on modified multiregional input-output model within China. Energy Procedia 2019;158:4092-8.
Xu W, Xie Y, Cai Y, Ji L, Wang B, Yang Z. Environmentally-extended input-output and ecological network analysis for Energy-Water-CO2 metabolic system in China. Science of the Total Environment 2021;758:143931.
Ramos HM, Vieira F, Covas DI. Energy efficiency in a water supply system: Energy consumption and CO2 emission. Water Science Engineering 2010;3(3):331-40.
Phetsasithorn A, editors. Software development for energy assessments in water networks. Proceedings of the 26th National Convention on Civil Engineering; 2021 Jun 23-25; Phitsanulok, Thailand. Bangkok: King Mongkut's Institute of Technology Ladkrabang; 2021.
Ramos HM, Morillo JG, Rodríguez Diaz JA, Carravetta A, McNabola A. Sustainable water-energy nexus towards developing countries’ water sector efficiency. Energies 2021;14(12):3525.
Aly SM, Awad ME, Mousa MA. Design of flexible and sustainable water networks. Turkish Journal of Computer and Mathematics Education (TURCOMAT) 2021;12(13): 6499-506.
Castro-Gama M, Pan Q, Lanfranchi EA, Jonoski A, Solomatine DP. Pump scheduling for a Large Water Distribution Network. Milan, Italy. Procedia Engineering 2017;186:436-43.
Engström RE, Howells M, Destouni G, Bhatt V, Bazilian M, Rogner HH. Connecting the resource nexus to basic urban service provision – with a focus on water-energy interactions in New York City. Sustainable Cities and Society 2017;31:83-94.
EPANET. EPANET 2.2 User’s Manuals [Internet]. 2020 [cited 2020 Aug 12]. Available from: https://epanet22.readthedocs.io/en/latest/.
Abdy Sayyed MAH, Gupta R, Tanyimboh TT. Modelling pressure deficient water distribution networks in EPANET. Procedia Engineering 2014;89:626-31.
Thailand Greenhouse Gas Management Organization. Calculation for emission factor of electricity generation and electricity consumption [Internet]. 2017 [cited 2022 Aug 1]. Available from: https://ghgreduction.tgo.or.th/th/tver-method/tver-tool/energy/item/483-calculation-for-emission-factor-of-electricity-generation-and-electricity-consumption.html. (In Thai)
Report of PCY [Internet]. Translation of Pattaya City yearly report 2019. 2019 [cited 2020 Jan 22]; [138 about screen]. Available from: https://tinyurl.com/8bhk2cea
Downloads
เผยแพร่แล้ว
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2023 มหาวิทยาลัยเกษมบัณฑิต
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
ลิขสิทธิ์
บทความที่ได้รับการตีพิมพ์ในวิศวกรรมสารเกษมบัณฑิต ถือเป็นกรรมสิทธิ์ของมหาวิทยาลัยเกษมบัณฑิต ห้ามนำข้อความทั้งหมดไปตีพิมพ์ซ้ำ ยกเว้นได้รับอนุญาตจากมหาวิทยาลัยเกษมบัณฑิตแล้ว
ความรับผิดชอบ
หากบทความที่ได้รับการตีพิมพ์นั้นเป็นบทความที่ละเมิดลิขสิทธิ์ของผู้อื่นหรือมีความไม่ถูกต้องในเนื้อหาของบทความ ผู้เขียนบทความนั้นต้องเป็นผู้รับผิดชอบ
