Bloggang.com : jenifaae : Hydropower : พลังน้ำกับการผลิตพลังงานไฟฟ้า

Hydropower : พลังน้ำกับการผลิตพลังงานไฟฟ้า

คอลัมน์ เปิดมุมมอง

โดย กลุ่มบริษัท ทีม E-mail : teamgroup@team.co.th ม.ร.ว.วิพุธดนัย เทวกุล

การเคลื่อนที่ของน้ำเต็มไปด้วยพลังงานธรรมชาติมหาศาล จะเห็นได้จากการเกิดอุทกภัยคราวใด จะก่อให้เกิดความเสียหายต่อเรือกสวนไร่นา สิ่งปลูกสร้าง สาธารณูปโภค ตลอดจนชีวิตของมนุษย์ การเคลื่อนที่ของน้ำโดยธรรมชาติจะไหลจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำเสมอ ซึ่งเกิดจากแรงดึงดูดของโลกนั่นเอง ดังนั้น หากควบคุมการเคลื่อนที่ของน้ำและนำพลังน้ำเหล่านี้มาใช้ จะก่อให้เกิดประโยชน์เป็นคุณอนันต์

มนุษย์รู้จักนำพลังน้ำมาใช้งานให้เกิดประโยชน์มาแล้วหลายศตวรรษ การใช้พลังน้ำในยุคแรก ๆ เป็นการแปลงพลังน้ำเป็นพลังงานกล (Direct Mechanical Power Transmission) ชาวโรมันสร้างกังหันน้ำ (Water Wheel) เพื่อใช้พลังงานกลในการสีข้าว ชาวจีนนำพลังน้ำมาหมุนกังหันน้ำเพื่อยกน้ำเข้าไร่นา การใช้ประโยชน์โดยตรงเหล่านี้ ทำให้ต้องอยู่ใกล้แหล่งน้ำ ต่อมาเมื่อมนุษย์รู้จักพลังงานไฟฟ้าและผลิตกระแสไฟฟ้ามาใช้ประโยชน์ จึงนำพลังน้ำมาเป็นต้นพลังในการผลิตกระแสไฟฟ้า แล้วจึงส่งกระแสไฟฟ้าไปยังผู้ใช้ที่อยู่ ห่างไกลออกไปเพื่อเปลี่ยนเป็นพลังงานที่ต้องการ เช่น พลังงานกล พลังงาน แสงสว่าง พลังงานความร้อน ฯลฯ

โครงการโรงไฟฟ้าพลังน้ำได้รับการพัฒนาอย่างมากมาย ทั้งในยุโรป อเมริกา ออสเตรเลีย และเอเชีย โดยเฉพาะในช่วงสิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่ 2 ประเทศไทยมีการศึกษาวางแผนดำเนินการโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ครั้งแรกใน โครงการก่อสร้างเขื่อนภูมิพล จ.ตาก ในช่วงทศวรรษที่ 2490 และเปิดทำการตั้งแต่ปี 2507 เป็นต้นมา

การพัฒนาโครงการโรงไฟฟ้าพลังน้ำ มักจะทำในรูปแบบของโครงการอเนกประสงค์ (Multi-Purposes Project) กล่าวคือ เมื่อน้ำผ่านเครื่องกังหันน้ำเพื่อการผลิตกระแสไฟฟ้าแล้ว จะถูกส่งต่อเข้าระบบชลประทานเพื่อการเกษตรกรรมต่อไป ส่วนอ่างเก็บน้ำสามารถใช้ในการป้องกันอุทกภัย เป็นแหล่งประมงน้ำจืดขนาดใหญ่ และใช้เป็นแหล่งท่องเที่ยว

แล้วโรงไฟฟ้าพลังน้ำเป็นโรงไฟฟ้าประเภทเดียวในระบบไฟฟ้าหรือ ? ความจริงแล้ว ในระบบไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูงสุดต้องประกอบด้วยโรงไฟฟ้าหลายประเภท แต่ละประเภทเหมาะสมที่จะสนอง ความต้องการในแต่ละช่วง ระบบไฟฟ้าของประเทศไทยประกอบด้วยโรงไฟฟ้า 4 ประเภท แต่ละประเภทจะกล่าวโดยสังเขป

1.โรงไฟฟ้าพลังน้ำ (Hydro Power Plant) เป็นการนำทรัพยากรน้ำมาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า โดยอาศัยพลังน้ำมาหมุนกังหันน้ำที่ต่อเพลาตรงกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น เขื่อนภูมิพล จ.ตาก เขื่อนศรีนครินทร์ จ.กาญจนบุรี เขื่อนรัชชประภา จ.สุราษฎร์ธานี

2.โรงไฟฟ้าพลังไอน้ำ (Stream Power Plant) เป็นการแปรสภาพพลังงานเชื้อเพลิงไปเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยใช้ไอน้ำเป็นตัวกลาง ปัจจุบันไทยใช้น้ำมันเตา ถ่านลิกไนต์ และก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิง นำไปต้มน้ำเพื่อให้กลายเป็นไอน้ำในอุณหภูมิและความดันที่ต้องการ และส่งไอน้ำเข้าไปหมุนเครื่องกังหันไอน้ำที่มีเพลาต่ออยู่กับเครื่องกำเนิด ไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น โรงไฟฟ้าพระนครเหนือ โรงไฟฟ้าพระนครใต้ โรงไฟฟ้าแม่เมาะ ในต่างประเทศยังมีการใช้เชื้อเพลิงเพลิงนิวเคลียร์ ถ่านหินคุณภาพดี เช่น แอนทราไซต์ (Anthracite) และบิทูมินัส (Bituminous)

3.โรงไฟฟ้ากังหันแก๊ส (Gas Turbine Power Plant) เครื่องกังหันแก๊สเป็นเครื่องยนต์สันดาปภายใน เปลี่ยนสภาพพลังงานเชื้อเพลิงเป็นพลังงานไฟฟ้าขั้นตอนการทำงานมีการอัดอากาศ ให้มี ความดันสูง 8-10 เท่า และส่งเข้าห้อง เผาไหม้ที่มีเชื้อเพลิงทำการเผาไหม้ เมื่ออากาศในห้องเผาไหม้เกิดการขยายตัว ทำให้มีแรงดันและอุณหภูมิสูงก็จะส่งอากาศไปหมุนเพลาของเครื่องกังหันแก๊สที่ ต่อผ่านชุดเกียร์เข้ากับเพลาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โรงไฟฟ้าประเภทนี้ได้แก่โรงไฟฟ้ากังหันแก๊สสุราษฎร์ธานี โรงไฟฟ้ากังหันแก๊สหนองจอก กรุงเทพมหานคร โรงไฟฟ้ากังหันแก๊สไทรน้อย จ.นนทบุรี และ โรงไฟฟ้ากังหันแก๊สลานกระบือ จ.กำแพงเพชร

4.โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม (Combined-Cycle Power Plant) เป็นโรงไฟฟ้าที่ประกอบด้วยโรงไฟฟ้า 2 ระบบร่วมกัน คือโรงไฟฟ้ากังหันแก๊ส และ โรงไฟฟ้าพลังไอน้ำ โดยนำความร้อนจากไอเสียที่ออกจากเครื่องกังหันแก๊สซึ่งมีอุณหภูมิสูงถึง ประมาณ 550 องศาเซลเซียส มาใช้ประโยชน์แทนเชื้อเพลิงในการต้มน้ำของโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำ โรงไฟฟ้าประเภทนี้จะนำเครื่องกังหันแก๊ส 3 หรือ 4 เครื่องต่อโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำ 1 เครื่อง โรงไฟฟ้าชนิดนี้ได้แก่โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนร่วมบางปะกง จ.ฉะเชิงเทรา โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนร่วมวังน้อย จ.พระนครศรีอยุธยา โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนร่วมน้ำพอง จ.ขอนแก่น

เนื่องจากความต้องการไฟฟ้าผันแปรตลอด 24 ชั่วโมง ตามพฤติกรรมของผู้ใช้ไฟฟ้า โรงไฟฟ้าพลังไอน้ำ ซึ่งจ่ายพลังงานไฟฟ้าช้า (Availability ต่ำ) เพราะต้องใช้เวลาต้มน้ำให้กลายเป็นไอน้ำมากกว่า 24 ชั่วโมง แต่สามารถผลิตไฟฟ้าได้ต่อเนื่องเป็นเวลานาน (ประมาณ 10 เดือน) จนกว่าจะถึงเวลาหยุดบำรุงรักษาครั้งต่อไป จึงเหมาะสมที่จะจ่ายไฟฟ้าให้ความต้องการในช่วงฐาน (Base Load) โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมเหมาะสมที่จะจ่ายไฟฟ้าให้ความต้องการในช่วงฐาน (Base Load) และความต้องการในช่วงกลาง (Intermediate Load) โรงไฟฟ้าพลังน้ำเหมาะสมที่จะจ่ายไฟฟ้าให้ความต้องการในช่วงกลางและความต้อง การในช่วงสูง (Peak Load) ส่วนโรงไฟฟ้ากังหันแก๊สเหมาะสมที่จะเสริมกำลังผลิตไฟฟ้าให้ ความต้องการในช่วงสูงเท่านั้น ทั้งนี้ จะต้องคำนึงถึงต้นทุนต่าง ๆ รวมทั้งค่าเชื้อเพลิงเป็นหลัก

ถึงแม้ว่าพลังน้ำ (Hydropower) เป็นพลังงานหมุนเวียนตามธรรมชาติ (Renewable Energy) ที่สะอาดปราศจากมลพิษ สามารถควบคุมและบริหารจัดการให้จ่ายพลังงานได้รวดเร็ว (Availability สูง) สม่ำเสมอ มีประสิทธิภาพสูงสุด และไม่มีต้นทุนค่าเชื้อเพลิง แต่การพัฒนา โรงไฟฟ้าพลังน้ำส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศและสิ่งแวดล้อมอย่างกว้างขวาง จำเป็นที่จะต้องศึกษาและวางมาตรการแก้ไขผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างละเอียด ถี่ถ้วนเป็นการล่วงหน้า

พลังงานไฟฟ้าก็ยังคงเป็นปัจจัยสำคัญในอุตสาหกรรมและการดำรงชีวิต เป็นพลังงานหลักในการพัฒนาประเทศต่อไปในอนาคต จึงต้องวางแผนพัฒนาให้สนองความต้องการไฟฟ้าที่นับวันจะสูงขึ้นเรื่อย ๆ อย่างรอบคอบและมีประสิทธิภาพสูงสุด

นอกเหนือจากแหล่งพลังงานที่กล่าว ถึงในเบื้องต้นแล้ว ยังมีพลังงานหมุนเวียนตามธรรมชาติอีก 2 รูปแบบ คือพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม ซึ่งขณะนี้อยู่ในระหว่างการพัฒนาทั้งในต่างประเทศและภายในประเทศ เนื่องจากไม่สามารถควบคุมและบริหารจัดการให้จ่ายพลังงานได้อย่างสม่ำเสมอต่อ เนื่อง ไม่เหมาะสมที่จะใช้งานในเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม และยังมีต้นทุนในการผลิตสูง

Credit : ประชาชาติธุรกิจ วันที่ 01 กรกฎาคม พ.ศ. 2553 หน้า 34
Pic : www.dnrc.mt.gov

สนามหลวงพยากรณ์ออนไลน์
H O M E

Create Date : 05 กรกฎาคม 2553

Last Update : 5 กรกฎาคม 2553 23:00:20 น.

0 comments

Counter : 1292 Pageviews.