Con-En Con Engineering Co.,Ltd. Con-En ศูนย์เพิ่มศักยภาพบริษัท คอน เอ็นจิเนียริ่ง จำกัด สมัครอบรม
วันที่ 1 · 1.5 ชม.

1.1ความรู้พื้นฐานด้านพลังงาน

13 หัวข้อย่อย · ประมาณ 25 นาที

อ่านจบแล้วคุณจะ

  • บอกความหมายและอธิบายประเภทของพลังงาน
  • อธิบายหน่วยวัดพลังงาน
  • อธิบายต้นทุนด้านพลังงานของโรงงาน
สีกล่องในหน้านี้ ต้องจำ ตัวบทกฎหมาย

สรุป 1 นาที 5 เรื่องที่ต้องจำ · ปัดหรือกดลูกศรดู · กดการ์ดเพื่อไปอ่าน

1

พลังงานคืออะไร · หมุนเวียน หรือ สิ้นเปลือง

นิยาม พ.ร.บ. การส่งเสริมการอนุรักษ์พลังงาน พ.ศ. ๒๕๓๕ มาตรา ๓

"พลังงาน" หมายความว่า ความสามารถในการทำงานซึ่งมีอยู่ในตัวของสิ่งที่อาจให้งานได้ ได้แก่ พลังงานหมุนเวียน และพลังงานสิ้นเปลือง และให้หมายความรวมถึงสิ่งที่อาจให้งานได้ เช่น เชื้อเพลิง ความร้อนและไฟฟ้า เป็นต้น

"พลังงานหมุนเวียน" หมายความรวมถึง พลังงานที่ได้จากไม้ ฟืน แกลบ กากอ้อย ชีวมวล น้ำ แสงอาทิตย์ ความร้อนใต้พิภพ ลม และคลื่น เป็นต้น

"พลังงานสิ้นเปลือง" หมายความรวมถึง พลังงานที่ได้จากถ่านหิน หินน้ำมัน ทรายน้ำมัน น้ำมันดิบ น้ำมันเชื้อเพลิง ก๊าซธรรมชาติ และนิวเคลียร์ เป็นต้น

"อนุรักษ์พลังงาน" หมายความว่า ผลิตและใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพและประหยัด

ลองแยกดู — แตะว่าเป็นพลังงานประเภทไหน

พลังงานสิ้นเปลืองใช้แล้วหมดไป หามาทดแทนไม่ทันการใช้ · เกิดจากซากพืชซากสัตว์ทับถมใต้พื้นพิภพ · ถ้าไม่ขุดขึ้นมาก็เก็บไว้ใช้ในอนาคตได้ จึงเรียกว่า พลังงานสำรอง
พลังงานหมุนเวียนได้จากทรัพยากรธรรมชาติที่เกิดขึ้นใหม่ได้ · ที่ใช้มากในไทย เช่น ชีวมวล
นิวเคลียร์ = พลังงานสิ้นเปลือง พลังงานสิ้นเปลือง เรียกอีกชื่อว่า พลังงานฟอสซิล

ที่มา: ตำรา ผู้รับผิดชอบด้านพลังงาน (ผชร.) ตอน 1 หน้า 1-25 หัวข้อ 1.3.1 · ตัวบท พระราชบัญญัติ (พ.ร.บ.) ๒๕๓๕ มาตรา ๓

2

รูปแบบของพลังงาน

พลังงานเคมีปล่อยออกมาโดยปฏิกิริยาเคมี เช่น ฟืน น้ำมัน แบตเตอรี่
พลังงานกลใช้ในการเคลื่อนที่ต่าง ๆ
พลังงานความร้อนได้จากการเผาไหม้เชื้อเพลิง ทำให้โมเลกุลเคลื่อนไหวเร็วขึ้น
พลังงานรังสีเคลื่อนที่แบบคลื่น เช่น จากดวงอาทิตย์ หลอดไฟ
พลังงานไฟฟ้าเกิดจากการไหลของอิเล็กตรอนในตัวนำ
พลังงานนิวเคลียร์ปลดปล่อยเมื่อแยก รวม หรือแปลงนิวเคลียสของปรมาณู
ศักย์ · จลน์ศักย์ = สะสมจากที่ตั้ง เช่น น้ำในที่สูง · จลน์ = ของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ ขึ้นกับมวลและความเร็ว
พลังงานปฐมภูมิมีอยู่ตามธรรมชาติ ใช้ได้โดยตรง เช่น น้ำ แสงอาทิตย์ ลม น้ำมันดิบ ถ่านหิน แกลบ
พลังงานทุติยภูมินำพลังงานปฐมภูมิมาแปรรูป ปรับปรุง เช่น ไฟฟ้า ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม ถ่านไม้ ก๊าซปิโตรเลียมเหลว
รูปแบบทั่วไป 6 รูปแบบ: เคมี · กล · ความร้อน · รังสี · ไฟฟ้า · นิวเคลียร์ ไฟฟ้า = พลังงานทุติยภูมิ

ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 1 หน้า 1-26–1-27 หัวข้อ 1.3.2

3

งาน · กำลัง · พลังงาน

ลองตอบก่อนอ่าน

ป้ายมอเตอร์เขียนว่า 10 HP ลองเดาว่ากำลังประมาณกี่กิโลวัตต์

กำลัง = งาน ÷ เวลาหน่วยวัตต์ (W) = จูล/วินาที
พลังงาน = กำลัง × เวลาพลังงานและงาน มีหน่วย Wh หรือ J หรือ N·m
1 HP (แรงม้า) = 746 Wกำลังงานทางกลมีหน่วยเป็นแรงม้า (HP)
แผ่นป้ายพิกัดมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส ติดบนโครงมอเตอร์ ช่องกำลังพิกัด 7.5 kW / 10 HP

ลองคิด — มอเตอร์กี่แรงม้า เดินกี่ชั่วโมง ใช้พลังงานเท่าไร

1 W = 1 J/s · 1 HP = 746 W

ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 1 หน้า 1-29–1-30

4

หน่วยวัดพลังงาน · แปลงหน่วยได้ทันที

จูล (J)หน่วยมาตรฐานสากล (SI)
kWh (กิโลวัตต์ชั่วโมง หรือ หน่วย)นิยมใช้วัดพลังงานไฟฟ้า
1 cal = 4.2 Jน้ำ 1 กรัม ร้อนขึ้น 1 °C
1 Btu = 1,055 Jน้ำ 1 ปอนด์ ร้อนขึ้น 1 °F
1 toe=41.868 GJ=11.630 MWh=10 Gcal

เปรียบเทียบเชื้อเพลิงหลายชนิดต้องแปลงเป็นหน่วยวัดร่วม · ที่ใช้บ่อยคือตันเทียบเท่าน้ำมันดิบ (toe) = พลังงานจากการเผาไหม้น้ำมันดิบ 1 ตัน หรือประมาณ 42 GJ (จิกะจูล)

1 toe = 41.868 GJ ตามที่สำนักงานพลังงานสากล (IEA) และสหประชาชาติ (UN) กำหนด

ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 1 หน้า 1-28–1-29

5

ค่าความร้อนของเชื้อเพลิง · แปลงปริมาณเชื้อเพลิงเป็นพลังงาน

เชื้อเพลิงจริง 7 ชนิดวางเรียง: ถ่านหิน ลิกไนต์ แกลบ ชานอ้อย ฟืน ถังก๊าซปิโตรเลียมเหลว ถังน้ำมันเตา
ค่าความร้อนขั้นต้น (GCV)ความร้อนทั้งหมดจากการเผาไหม้สมบูรณ์ วัดที่อุณหภูมิอ้างอิง 25 °C
ค่าความร้อนสุทธิ (NCV)หักความร้อนแฝงที่ไอน้ำจากการเผาไฮโดรเจนในเชื้อเพลิงดูดไป · ได้ค่าน้อยกว่า
ใช้ทำอะไรเทียบเชื้อเพลิงต่างชนิด และรวมพลังงานของโรงงานให้อยู่หน่วยเดียวกัน
น้ำมันเตา (ลิตร)39.77 MJ/ลิตร
น้ำมันดีเซล (ลิตร)36.42 MJ/ลิตร
ก๊าซปิโตรเลียมเหลว (ลิตร)26.62 MJ/ลิตร
ถ่านหินนำเข้า (กก.)26.37 MJ/กก.
ฟืน (กก.)15.99 MJ/กก.
แกลบ (กก.)14.40 MJ/กก.
ลิกไนต์แม่เมาะ (กก.)10.47 MJ/กก.
กากอ้อย (กก.)7.53 MJ/กก.
ไฟฟ้า (kWh)3.60 MJ/kWh

ลองแปลง — เลือกเชื้อเพลิง ใส่ปริมาณ ได้ MJ (เมกะจูล) · kcal · toe ตามตารางค่าแปลงในตำรา

ตำรา ผชร. ให้ค่าแปลงต่อหน่วยที่ใช้จริง: น้ำมันเป็นลิตร · ของแข็งเป็นกิโลกรัม · ไฟฟ้าเป็น kWh ไฟฟ้า 1 kWh = 3.60 MJ = 860 kcal

ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 1 หน้า 1-28 (ชนิดค่าความร้อน) · หน้า 1-30–1-31 หัวข้อ 1.3.3 ตารางค่าแปลงหน่วย

6

สถานการณ์พลังงานโลก

ประชากรเพิ่มปี 2040 เกือบ 9 พันล้านคน · ความต้องการพลังงานโลกเพิ่มขึ้นกว่า 30% ในช่วงปี 2010–2040
น้ำมัน · ก๊าซ · ถ่านหินรวมกันประมาณ 4 ใน 5 ของเชื้อเพลิงทุกประเภท · น้ำมันยังเป็นแหล่งพลังงานอันดับหนึ่ง
ก๊าซธรรมชาติแหล่งพลังงานหลักที่เติบโตเร็วที่สุด (ความต้องการสูงขึ้นราว 60% ช่วงปี 2010–2040)
แหล่งสำรอง (ปี 2020)น้ำมันและก๊าซ ส่วนใหญ่อยู่ตะวันออกกลาง (ก๊าซ 40.3%) · ถ่านหิน ส่วนใหญ่อยู่เอเชียแปซิฟิก 42.8%

เศรษฐกิจ การใช้พลังงานฟอสซิล และปัญหาสิ่งแวดล้อม ส่งผลกระทบซึ่งกันและกัน · คาร์บอนไดออกไซด์จากการเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นต้นเหตุหลักของปรากฏการณ์เรือนกระจก

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ = ต้นเหตุหลักของปรากฏการณ์เรือนกระจก

ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 1 หน้า 1-2–1-9 หัวข้อ 1.2.1 (อ้าง เอ็กซอนโมบิล และ BP Statistical Review of World Energy 2022)

7

สถานการณ์พลังงานของประเทศไทย (ม.ค.–ก.ค. 2566)

ไทยต้องพึ่งพาการนำเข้าพลังงาน โดยเฉพาะน้ำมันดิบ · สถานการณ์พลังงานจึงขึ้นกับเศรษฐกิจในประเทศ เศรษฐกิจโลก และสถานการณ์โลก — การอนุรักษ์พลังงานในโรงงานช่วยลดการนำเข้าโดยตรง

49,989พันตันเทียบเท่าน้ำมันดิบ: การใช้พลังงานขั้นสุดท้าย 7 เดือนแรกของปี 2566 (มูลค่า 944,577 ล้านบาท)
48.0%น้ำมันสำเร็จรูป สัดส่วนสูงสุดของการใช้พลังงานขั้นสุดท้าย
21.5%ไฟฟ้า รองลงมา
50,165พันตันเทียบเท่าน้ำมันดิบ: การนำเข้าพลังงาน · น้ำมันดิบนำเข้ามากที่สุด 28,715
55.0%ก๊าซธรรมชาติ สัดส่วนสูงสุดของเชื้อเพลิงผลิตไฟฟ้า
45%ภาคอุตสาหกรรม สัดส่วนการใช้ไฟฟ้าปี 2565
ระบบไฟฟ้าปี 2565กำลังผลิตตามสัญญา 53,336 เมกะวัตต์ · ความต้องการไฟฟ้าสูงสุด 33,177 เมกะวัตต์ (28 เม.ย. 2565 เวลา 14:30 น.)
ใครผลิตไฟฟ้ากฟผ. 32% · ผู้ผลิตเอกชนรายใหญ่ (IPP) 31% · รายเล็ก (SPP) 17% · นำเข้า/แลกเปลี่ยน 12% · รายเล็กมาก (VSPP) 8%

ตัวเลขช่วง ม.ค.–ก.ค. 2566 และปี 2565 ตามที่ตำราอ้าง (รายงานสถิติพลังงานของประเทศไทย ปี 2566 สำนักงานนโยบายและแผนพลังงาน)

น้ำมันดิบ = พลังงานที่ไทยนำเข้ามากที่สุด ก๊าซธรรมชาติ = เชื้อเพลิงหลักในการผลิตไฟฟ้า

ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 1 หน้า 1-10–1-20 หัวข้อ 1.2.2

8

ต้นทุนด้านพลังงานของโรงงาน

ต้นทุนด้านพลังงาน

เป็นต้นทุนอย่างหนึ่งของโรงงานทุกประเภท สัดส่วนอาจไม่มากเมื่อเทียบกับค่าบุคลากร วัตถุดิบ และค่าการตลาด แต่ลดแล้วกำไรเพิ่ม · ค่าจ้างและวัตถุดิบควบคุมได้ยาก ส่วนราคาน้ำมันและไฟฟ้าผันผวนและมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น

ทำไมผู้ประกอบการอนุรักษ์พลังงาน

แรงจูงใจสำคัญ = ลดค่าใช้จ่ายหรือต้นทุนเป็นหลัก · ภาพลักษณ์องค์กรและการปฏิบัติตามกฎหมายสำคัญรองลงไป (การศึกษาของสถาบันสิ่งแวดล้อมไทย) · ลดต้นทุนพลังงาน ⇒ ผลผลิตมีมูลค่าเพิ่ม แข่งขันได้ดีขึ้น

แบ่งตามประเภทพลังงานมาตรการอนุรักษ์พลังงานในโรงงานกำหนดตาม พลังงานไฟฟ้า และ พลังงานความร้อน
เลือกเชื้อเพลิงโรงงานใช้ชนิดพลังงานหลากหลายกว่าอาคาร · ผู้ประกอบการพยายามเลือกพลังงานที่ต้นทุนต่ำสุด
แรงจูงใจหลักของการอนุรักษ์พลังงาน = ลดค่าใช้จ่ายหรือต้นทุน

ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 1 หน้า 1-31–1-32 หัวข้อ 1.4 · หน้า 1-36 หัวข้อ 1.6.1

9

SEC: ใช้พลังงานเท่าไรต่อผลผลิต 1 หน่วย

SEC=ΣE พลังงานรวม (สุทธิ)÷ΣP ผลผลิตรวม ช่วงเวลาเดียวกัน
พลังงานสุทธิค่าความร้อน × ปริมาณไฟฟ้าและเชื้อเพลิงที่ใช้ · ที่ซื้อทั้งหมด หักลบพลังงานที่ขาย
ช่วงข้อมูลราย 6 เดือน หรือรายปีสำหรับโรงงานที่ผลิตตามฤดูกาล
ระดับกลุ่มอุตสาหกรรมผลผลิตต่างชนิดกัน ⇒ ใช้ดัชนีชี้วัดประสิทธิภาพพลังงานในภาพรวม (PEI) = ΣEp ÷ Σ(Pp × SECB) · SECB = ค่าการใช้พลังงานจำเพาะอ้างอิงของผลผลิตนั้น · เทียบพลังงานที่ใช้จริงกับที่ควรใช้ถ้า ค่าการใช้พลังงานต่อหน่วยผลผลิต (Specific Energy Consumption: SEC) เท่าค่าอ้างอิง

ลองคำนวณ — พลังงานจากไฟฟ้าและน้ำมันเตาใช้ค่าแปลงจากตารางในตำรา ผชร.

หน่วย SEC ตัวอย่าง:อิฐ: MJ/ตันอิฐอบเหล็ก: MJ/ตันเหล็กไอน้ำ: MJ/kg ไอน้ำปรับอากาศ: kW/ตันความเย็นแสงสว่าง: W/m²
SEC ต่ำลง = ใช้พลังงานต่อผลผลิตน้อยลง = ประสิทธิภาพดีขึ้น ระดับกลุ่มอุตสาหกรรมใช้ PEI (Physical Energy Index)

ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 1 หน้า 1-32–1-33 หัวข้อ 1.5.1 (สูตรยืนยันจากภาพสมการในตำราฉบับ Word)

10

ประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำ ระบบทำความเย็น และมอเตอร์

ลองตอบก่อนอ่าน

หม้อไอน้ำได้เชื้อเพลิงเข้า 100 ส่วน ลองเดาว่าความร้อนรั่วออกทางไหนมากที่สุด

หม้อไอน้ำแบบท่อไฟ 3 กลับ ผ่าซีก เห็นห้องเผาไหม้ ท่อไฟ น้ำ และไอน้ำส่วนบน ปล่องอยู่ท้ายหม้อ
เชื้อเพลิงป้อนเข้า100%
ไอน้ำที่ได้ (ประสิทธิภาพ)76%
สูญเสียทางปล่อง18%
สูญเสียจากการโบลว์ดาวน์4%
สูญเสียจากการแผ่รังสี2%

หม้อไอน้ำ: ประสิทธิภาพ (%) = ความร้อนในไอน้ำที่ใช้ประโยชน์ได้ ÷ ความร้อนในเชื้อเพลิงที่ป้อนเข้า × 100 · หรือใช้ดัชนีการใช้พลังงาน (MJ/kg ไอน้ำ) = อัตราความร้อนเชื้อเพลิง (MJ/h) ÷ อัตราผลิตไอน้ำ (kg/h)

ระบบทำความเย็น: สัมประสิทธิ์สมรรถนะ (Coefficient Of Performance: COP)ความเย็นที่ได้ (W) ÷ งานไฟฟ้าที่ใส่ให้คอมเพรสเซอร์ (W) · ตัวอย่าง 13,185 ÷ 5,480 = 2.4 · COP สูง = ดี
อัตราส่วนประสิทธิภาพพลังงาน (Energy Efficiency Ratio: EER)ความเย็นที่ทำได้จริง ÷ กำลังไฟฟ้าที่ใช้ หน่วย (Btu/h)/W · EER สูง = ประหยัด
มอเตอร์ประสิทธิภาพ (%) = 746 × แรงม้าเอาต์พุต ÷ วัตต์อินพุต × 100 · มอเตอร์ประสิทธิภาพสูงต้องการกำลังอินพุตน้อยกว่าเมื่อให้เอาต์พุตเท่ากัน

ค่าสมรรถนะเครื่องทำความเย็น (kW (กิโลวัตต์)/ตันความเย็น) ที่ตำรายกจากกฎกระทรวงอาคารควบคุม พ.ศ. 2538 ใช้กับระบบปรับอากาศในอาคาร · ฉบับนี้ถูกแทนแล้ว กฎกระทรวงออกแบบอาคารที่ใช้อยู่ปัจจุบันคือ พ.ศ. 2563 (หัวข้อ 1.2) · ค่ามาตรฐานใหม่อยู่ในประกาศกระทรวงพลังงาน เรื่อง กำหนดค่ามาตรฐานการออกแบบอาคารเพื่อการอนุรักษ์พลังงาน พ.ศ. 2564

หม้อไอน้ำตามรูปในตำรา: เชื้อเพลิง 100% ได้ไอน้ำ 76% · สูญเสียทางปล่องมากที่สุด 18% COP = ความเย็นที่ได้ ÷ งานไฟฟ้าที่ใส่ให้คอมเพรสเซอร์

ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 1 หน้า 1-33–1-35 หัวข้อ 1.5.2 รูปที่ 1.5-1

11

มาตรการประหยัดพลังงาน ด้านไฟฟ้า: ต้องลงทุนไหม

25–26 °Cอุณหภูมิที่เหมาะสมในพื้นที่ทำงานทั่วไป
ทุกเดือนทำความสะอาดแผงกรองอากาศเครื่องปรับอากาศ
ทุก 6 เดือนทำความสะอาดชุดระบายความร้อนนอกอาคาร
3–6 เดือนทำความสะอาดฝาครอบโคม หลอด แผ่นสะท้อนแสง
ถึง 50%ประหยัดค่าไฟด้วยแสงสว่างเฉพาะจุด
ตัวเล็กหลายตัวดีกว่าเครื่องสูบน้ำตัวใหญ่ตัวเดียว
ถังเก็บอากาศ เครื่องทำลมแห้ง และไส้กรอง ในระบบอัดอากาศ ถังเก็บอากาศเครื่องทำลมแห้งไส้กรอง

ระบบอัดอากาศ ตรวจเป็นประจำ: ระบบน้ำของ After Cooler · ความร้อนของเครื่อง · สวิตช์แรงดัน Un-loader และค่า Set point · Safety Valve · Pressure Gauge · ไส้กรองด้านดูด · การควบคุมการ Drain ที่วาล์วจุดต่ำสุดของถังลมและ Automatic Drain · รอยรั่วตามข้อต่อและสายลม

เดินมอเตอร์ตัวเปล่า = สูญเสียกำลังไฟฟ้าโดยเปล่าประโยชน์

ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 1 หน้า 1-39–1-44 หัวข้อ 1.6.2.1 (ระบบอัดอากาศ หน้า 1-43–1-44 ข้อ 5.1–5.3)

12

มาตรการประหยัดพลังงาน ด้านความร้อน: หม้อไอน้ำ · เตา

เตาเผาอุตสาหกรรมและเตาอบเผาไหม้ให้สมบูรณ์ที่สุด · ลดความร้อนสูญเสียทางปล่อง ช่องเปิด รูรั่ว และผิวเตา · บำรุงรักษาสม่ำเสมอ · หัวเผาขนาดเหมาะสม · เลือกชนิดและขนาดเตาให้เหมาะกับผลิตภัณฑ์
น้ำมันเตาอุ่นน้ำมันเตาให้ได้อุณหภูมิที่เหมาะสม
บำรุงรักษาหม้อไอน้ำอย่างน้อยสัปดาห์ละครั้ง O₂ trim control = มาตรการที่ต้องลงทุน

ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 1 หน้า 1-44–1-45 หัวข้อ 1.6.2.2

★

ตัวเลขที่ต้องจำในหัวข้อนี้

2ประเภทตาม พ.ร.บ. หมุนเวียน · สิ้นเปลือง
6รูปแบบพลังงาน
746 W= 1 แรงม้า
4.2 J= 1 แคลอรี
1,055 J= 1 บีทียู
41.868 GJ= 1 toe
3.60 MJ= ไฟฟ้า 1 kWh
76%ประสิทธิภาพหม้อไอน้ำในรูปตัวอย่าง
6 เดือน / ปีช่วงข้อมูลคิด SEC

สถานการณ์จำลองของบทนี้

ที่มา: คู่มือผู้รับผิดชอบด้านพลังงานสามัญ (โรงงาน) พ.ศ. 2567 (พพ.) ตอนที่ 1 ความรู้เบื้องต้นด้านพลังงานและกฎหมาย บทที่ 1 · หน้า 1-1 ถึง 1-50 (หน้าไฟล์ 8–57)