ไฟฟ้า

1. ไฟฟ้า ชุดที่ 3

2. เอกสารอ้างอิง • Mulugetta, et al. (2007),‘Power sector scenarios for Thailand: An exploratory analysis 2002-2022’, Energy Policy, 35, pp. 3256-3269. • ทบทวน ศ.311 เรื่องผลกระทบภายนอก

3. องค์ประกอบของอัตราค่าไฟฟ้าองค์ประกอบของอัตราค่าไฟฟ้า • หากพิจารณาจากต้นทุน • จำแนกได้เป็น • ค่าใช้จ่ายในการผลิตและซื้อไฟฟ้า • ค่าใช้จ่ายในการส่งไฟฟ้า • ค่าใช้จ่ายในการจำหน่ายและค้าปลีกไฟฟ้า

4. สัดส่วนของต้นทุนค่าไฟฟ้าสัดส่วนของต้นทุนค่าไฟฟ้า

5. ข้อสังเกต • ต้นทุนค่าไฟฟ้าส่วนใหญ่ (กว่า 80%) มาจากการผลิตไฟฟ้า ไม่ว่าจะผลิตโดย กฟผ. หรือ ผู้ผลิตไฟฟ้าเอกชนในโครงการ IPPs, SPPs และ VSPPs • ต้นทุนเหล่านี้คำนวณไว้แล้วอยู่ใน “ค่าไฟฟ้าฐาน”

6. ต้นทุนในการผลิตไฟฟ้า • ขึ้นอยู่กับ • เชื้อเพลิง/พลังงานที่ใช้ในการผลิตไฟฟ้า • เทคโนโลยีในการผลิตไฟฟ้า

7. ต้นทุนในการผลิตไฟฟ้า • ขึ้นอยู่กับ • อายุของโรงไฟฟ้า (ประมาณ 25 ปี) • Capacity utilization rate

9. ต้นทุนในการผลิตไฟฟ้า • ตัวอย่างจาก Mulugetta, et al. (2007) (กรณีอนาคต 20 ปีของไทย ตั้งแต่ปี 2002-2022)

10. ต้นทุนในการผลิตไฟฟ้า • เงินลงทุนในการก่อสร้างโรงไฟฟ้า ($2002/kW) [K] • ค่าใช้จ่ายคงที่ในการดำเนินงานและบำรุงรักษา ($2002/kW) [M] • ค่าใช้จ่ายผันแปรในการดำเนินงานและบำรุงรักษา ($2002/kWh) [P] • ค่าเชื้อเพลิง ($/kWh) [F]

11. ประมาณการต้นทุนในการผลิตไฟฟ้า

12. ประมาณการต้นทุนในการผลิตไฟฟ้า

13. ข้อสังเกต • พลังงานหมุนเวียนมีต้นทุนในการก่อสร้างและในการเริ่มต้นดำเนินงาน (Overnight cost) ที่สูงกว่าพลังงาน fossil แต่มีค่าใช้จ่ายผันแปรและค่าเชื้อเพลิงที่ต่ำกว่ามากหรือเท่ากับศูนย์ตลอดโครงการ • ใช้ข้อมูลต้นทุนเพื่อวางแผนการการก่อสร้างโรงไฟฟ้าชนิดต่าง ๆ เพื่อสนองความต้องการใช้ไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นในอนาคต

14. Mulugetta et al. (2007) • ใช้วิธีการศึกษาแบบฉายภาพในอนาคต (Scenario analysis) เพื่อวางแผนการผลิตไฟฟ้าในอนาคต โดยจำแนกสถานการณ์ออกเป็นสามสถานการณ์ • Business as usual (BAU) scenario • No new coal (NNC) scenario • Green futures (GF) scenario

15. Scenario

16. ใช้ “Long-range energy alternative planning” (LEAP) system ในการประมาณการการใช้เชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้า รวมทั้งการปล่อยก๊าซเรือนกระจก • ใช้ปี 2002 เป็นปีฐาน และประมาณการจนถึงปี 2022

17. สัดส่วนการใช้พลังงานในการผลิตไฟฟ้า(เปรียบเทียบ 2002 และ 2022)

18. สัดส่วนการใช้พลังงานในการผลิตไฟฟ้า(เปรียบเทียบ 2002 และ 2022)

19. ปริมาณการผลิตไฟฟ้า: BAU

20. ปริมาณการผลิตไฟฟ้า: NNC

21. ปริมาณการผลิตไฟฟ้า: GF

23. ข้อสังเกต • Forecast ต้นทุนรายปี โดยจำแนกเป็นเงินลงทุนและค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน • ในช่วงแรก Running cost ของทั้งสาม scenario นั้นใกล้เคียงกัน • NNC มีการปลดใช้และไม่สร้างโรงไฟฟ้าถ่านหินใหม่ ทำให้ Running cost แพงกว่ากรณีอื่น (เนื่องจากถ่านหินมีราคาถูกที่สุด)

24. ข้อสังเกต • GF มีค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานในระยะยาวต่ำกว่า BAU และ NNC • เงินลงทุนในการผลิตไฟฟ้าโดยใช้พลังงานหมุนเวียนสูงกว่า BAU และ NNC (โดยเฉพาะเมื่อมีการเพิ่มการผลิตในช่วง 2015)

25. ข้อสังเกต • เมื่อนำต้นทุนเหล่านี้มาคิดลดเป็นมูลค่าปัจจุบัน (Net present value) (ณ 2002) โดยใช้ discount rate ที่ 4%, 7% และ 10% พบว่าต้นทุนรวมในการผลิตไฟฟ้าแบบ BAU ต่ำกว่ากรณีอื่น ๆ (แต่แตกต่างกันไม่มาก)

27. ผลกระทบภายนอกที่เป็นลบผลกระทบภายนอกที่เป็นลบ • การผลิตไฟฟ้าก่อให้เกิดผลกระทบภายนอกที่เป็นลบ (Negative externality) เช่น เกิดมลภาวะทางอากาศ มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ซึ่งสามารถวัดได้เป็น tCO2(ตันคาร์บอนไดออกไซด์)

28. ประมาณการปล่อย CO2 (ล้าน tCO2)

29. ข้อสังเกต • BAU ปล่อยก๊าซเรือนกระจกออกมามากกว่า NNC และ GF • GF มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกน้อยที่สุด • หากพิจารณาผลกระทบภายนอกทางลบแล้ว แสดงว่ามีการผลิตไฟฟ้าโดยใช้เชื้อเพลิงที่ไม่สะอาด (มากจนเกินไป?)

30. ข้อสมมุติ • ผลผลิต 1 หน่วย สร้างมลพิษ 1 หน่วย • การบำบัดมลพิษทำได้ด้วยการลดผลผลิตเท่านั้น • ราคาและปริมาณดุลยภาพของตลาด เกิดขึ้นที่จุดตัดระหว่างเส้น P = MR กับ MC • มีการปลดปล่อยมลพิษมากเกินไปเพราะไม่ต้องจ่ายชดเชยต้นทุนภายนอกที่สร้างขึ้น โดยสร้างต้นทุน MEC

31. ผลกระทบภายนอกที่เป็นลบผลกระทบภายนอกที่เป็นลบ บาท/ตัน S=MC P1 d q1 q หนึ่งโรงงาน

32. ผลกระทบภายนอกที่เป็นลบผลกระทบภายนอกที่เป็นลบ เส้น MSC (marginal social cost) แสดงต้นทุนต่อสังคมโดยรวม (รวมต้นทุนเอกชนและ ต้นทุนภายนอก) บาท/ตัน MSC S=MC P1 d เส้น MEC (marginal external cost) แสดงผลกระทบภายนอกต่อชาวบ้าน (เช่นต้นทุนในการรักษาสุขภาพของ ชาวบ้าน) MEC q1 q หนึ่งโรงงาน

33. ผลกระทบภายนอกที่เป็นลบผลกระทบภายนอกที่เป็นลบ ในแง่มุมของสังคมรวม การผลิตควรเป็นที่ q* ซึ่ง P = MSC บาท/ตัน MSC S=MC P1 d ดังนั้น โรงงานผลิตมากเกินไป ตลาดจึงไม่มีประสิทธิภาพ หรือความล้มเหลวของตลาด MEC q* q1 q หนึ่งโรงงาน

34. ผลกระทบภายนอกที่เป็นลบผลกระทบภายนอกที่เป็นลบ MSCI บาท/ตัน บาท/ตัน MSC S=MCI S=MC P* P1 d P1 D MECI MEC q* q1 Q* Q1 q Q หนึ่งโรงงาน อุตสาหกรรมผลิตไฟฟ้า

35. ผลกระทบภายนอกที่เป็นลบผลกระทบภายนอกที่เป็นลบ อุตสาหกรรมผลิตไฟฟ้า: • ผลรวมของโรงงาน • ผลิตที่ Q1 ด้วยราคา P1 • เส้น MECI และเส้น MSCI ชี้ให้เห็นผลกระทบภายนอก MSCI บาท/ตัน S=MCI P* P1 D MECI Q* Q1 Q อุตสาหกรรมผลิตไฟฟ้า

36. ผลกระทบภายนอกที่เป็นลบผลกระทบภายนอกที่เป็นลบ • ในแง่มุมของสังคมรวมการผลิตควรเป็นที่ Q* ซึ่ง P* = MSCI • ดังนั้นการตัดสินใจของเอกชนจะผลิตมากเกินไปและราคาต่ำเกินไป • ---->ความไร้ประสิทธิภาพ ผลประโยชน์ของการผลิตเพิ่มต่ำกว่าต้นทุนส่วนเพิ่มที่ตกแก่สังคม DW loss MSCI บาท/ตัน S=MCI P* P1 D MECI Q* Q1 Q อุตสาหกรรมผลิตไฟฟ้า

37. ประมาณการณ์ปล่อย CO2 (ล้าน tCO2)

38. ข้อสังเกต • BAU scenario มี Net present cost ต่ำสุด แต่มีการปล่อย CO2 ออกมามากที่สุด (เกิด negative externality มากที่สุด) เมื่อเปรียบเทียบกับ scenario อื่น ๆ

39. Abatement cost • Abatement cost = (NPCNNC-NPCBAU )/ CO2 reduction • ต้นทุนในการบำบัดมลพิษ คือต้นทุนที่เพิ่มขึ้นในการเปลี่ยนมาผลิตไฟฟ้าจาก BAU scenario เป็น NNC scenario (โดยคิดเป็นต่อหน่วยของ CO2ที่สามารถลดได้เมื่อหันมาผลิตไฟฟ้าตาม NNC)

40. BAU vs NNC

41. BAU vs GF

42. ผลกระทบภายนอกที่เป็นลบผลกระทบภายนอกที่เป็นลบ • ต้นทุนในการบำบัดมลพิษทางอากาศ (Abatement cost) (ในกรณีนี้คือการลดปริมาณการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจก)เมื่อเปรียบเทียบกับกรณี BAU พบว่า • NNC => $11.55/ tCO2 • GF => $4.55/ tCO2 • ต้นทุนในการบำบัดมลพิษทางอากาศต่ำกว่าแสดงว่าการเลือกใช้พลังงานในการผลิตไฟฟ้าของ GF ให้ผลดีกว่าต่อการลดปริมาณก๊าซเรือนกระจก(ดีกว่ากรณีอื่น ๆ)

43. ประมาณการณ์ปล่อย SO2 (พันตัน)

44. ข้อสังเกต • SO2ลดลงในปี 2010 เป็นอย่างมากใน NNC และ GF เนื่องจากการลดและเลิกใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้า

45. BAU vs NNC

46. BAU vs GF

47. ผลกระทบภายนอกที่เป็นลบผลกระทบภายนอกที่เป็นลบ • ต้นทุนในการบำบัดมลพิษทางอากาศ (Abatement cost) (ในกรณีนี้คือการลดปริมาณการปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์)เมื่อเปรียบเทียบกับกรณี BAU พบว่า • NNC => $565/ tSO2 • GF => $475/ tSO2 • ต้นทุนในการบำบัดมลพิษทางอากาศต่ำกว่าแสดงว่าการเลือกใช้พลังงานในการผลิตไฟฟ้าของ GF ให้ผลดีกว่าต่อการลดปริมาณการปล่อยซัลเฟอร์ไดออกไซด์(ดีกว่ากรณีอื่น ๆ)

48. ข้อสังเกต • เมื่อพิจารณาทั้งต้นทุนเอกชนและต้นทุนผลกระทบภายนอก (ทางลบ) แล้ว BAU อาจไม่ใช่ทางเลือกที่ดีที่สุดในการใช้พลังงานในการผลิตไฟฟ้า