Water consumption and water scarcity footprint assessment of electricity generation

Abstract

This thesis is the study of water consumption for the electrical generation and the conduct of the impact assessment of the water scarcity footprint (WSF) under the ISO 14046, of 3 different case studies in which : 1) the production of 1 kWh electrical current from the Combined Cycle Powerplant with the production process by Cogeneration method, using the natural gas as fuel, located on the Chao-Praya basin, 2) the production of the 1 kWh electrical current from the small-scale Biomass Powerplant, using the agricultural residues (rubberwood slap) as fuel, located on the Pattani basin and, 3) the production of the 1 kWh electrical current from the Thermal Powerplant, using natural gas and palm oil as fuel, located on the Bang Pakong basin; with the scope of the study focusing on the electrical generation process (gateto- gate). The procedure of this thesis consists of the data collection related to the electrical generation process; such as the geographical data, location, power plant area, electrical generation data, the receiving of the raw materials, the method of the electrical generations, the statistics of the production, import, and export of electrical current, Water Footprint Inventory database and the results of the Water Footprint analysis related to the electrical generation. Those data will be used to conduct the list of Water Inventory Footprint, which indicates the quantity of water consumption for electrical generation per function unit; and evaluate it to create the results of WSF. As a results; the first case study indicates that the water consumption equals 0.0012 m3/kWh and WSF equals 0.0008 m3H2Oeq/kWh, the second case study indicates that the water consumption equals 0.0036 m3/kWh and the WSF equals 0.0013 m3H2Oeq/kWh, and the third case study indicates that the water consumption equals 0.0075 m3/kWh and the WSF equals 0.0040 m3H2Oeq/kWh. The results of this study can help indicate the quantity of water used for electrical generation, directly and indirectly. It can be used as a guideline to find a suitable area for the construction of a power plant in case that water scarcity is a problem.

การศึกษานี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินปริมาณการใช้น้ำในการผลิตไฟฟ้า (Water Consumption; WC) และผลกระทบด้านการขาดแคลนน้ำ (Water Scarcity Footprint; WSF) ของการผลิตไฟฟ้า 3 กรณีศึกษา ตามหลัก ISO 14046 โดยกรณีศึกษาที่ 1 ประเมินกระแสไฟฟ้า (1 kWh) จากโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนร่วม มีกระบวนการผลิตเป็นแบบ Cogeneration ใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นแหล่งเชื้อเพลิง ตั้งอยู่ในลุ่มน้ำเจ้าพระยา กรณีศึกษาที่ 2 ประเมินกระแสไฟฟ้า (1 kWh) จากโรงไฟฟ้าชีวมวลขนาดเล็ก ใช้เชื้อเพลิงจากเศษ วัสดุเหลือใช้ในการเกษตร ตั้งอยู่ในลุ่มน้ำปัตตานี และกรณีศึกษาที่ 3 ประเมินกระแสไฟฟ้า (1 kWh) จากโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อน ใช้ก๊าซธรรมชาติและปาล์มน้ำมันเป็นเชื้อเพลิง ตั้งอยู่ในลุ่มน้ำบางปะกง มีขอบเขตการประเมินเฉพาะกระบวนการผลิตไฟฟ้า การดำเนินการวิจัยประกอบด้วยการรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวกับการผลิตไฟฟ้า ได้แก่ ข้อมูลทางภูมิศาสตร์ สถานที่ตั้ง พื้นที่ของโรงไฟฟ้า ข้อมูลด้านการผลิตไฟฟ้าข้อมูลการได้มาของวัตถุดิบ ข้อมูลวิธีการผลิตไฟฟ้า สถิติการผลิต นำเข้าและส่งออกกระแสไฟฟ้า ฐานข้อมูล Water Footprint Inventory หรือผลการศึกษาการประเมิน WF ที่เกี่ยวกับการผลิตไฟฟ้า นำมาจัดทำบัญชีรายการ ซึ่งจะทำฃ ให้ทราบถึงปริมาณการใช้น้ำ ในการผลิตไฟฟ้าต่อหน่วยผลิตภัณฑ์ แล้วนำข้อมูลมาประเมินค่า WSF และแปรผล ผลการศึกษาพบว่า พบว่า กรณีศึกษาที่ 1 ค่า WC เท่ากับ 0.0012 m3/kWh และค่า WSF เท่ากับ 0.0008 m3H2Oeq/kWh กรณีศึกษาที่ 2 ค่า WC เท่ากับ 0.0036 m3/kWh และค่า WSF เท่ากับ 0.0013 m3H2Oeq/kWh และกรณีศึกษาที่ 3 ค่า WC เท่ากับ 0.0075 m3/kWh และค่า WSF เท่ากับ 0.0040 m3H2Oeq/kWh ซึ่งผลลัพธ์ที่ได้จะสามารถเป็นเครื่องมือที่ช่วยชี้วัดปริมาณการใช้น้ำ ทั้งทางตรงและทางอ้อมของการผลิตไฟฟ้าและยังช่วยหาสถานที่เหมาะสมสำหรับก่อสร้างโรงไฟฟ้าในกรณีที่น้ำ ขาดแคลนอีกด้วย