พลังน้ำกับการผลิตพลังงานไฟฟ้า
การ เคลื่อนที่ของน้ำเต็มไปด้วยพลังงานธรรมชาติมหาศาลจะเห็นได้จากการเกิดอุทกภัยคราวใดจะก่อให้เกิดครามเสียหายต่อเรือกสวนไร่นา สิ่งปลูกสร้าง สาธารณูปโภคตลอดจนชีวิตของมนุษย์การเคลื่อนที่ของน้ำโดยธรรมชาติจะไหลจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำเสมอซึ่งเกิดจากแรงดึงดูดของโลกนั่นเอง
ดังนั้นหากควบคุมการเคลื่อนที่ของน้ำและนำพลังน้ำเหล่านี้มาใช้
จะก่อให้เกิดประโยชน์เป็นคุณอนันต์
มนุษย์รู้จักนำพลังน้ำมาใช้งาน ให้เกิดประโยชน์มาแล้วหลายศตวรรษ
การใช้พลังน้ำในยุคแรก ๆ เป็นการแปลงพลังน้ำเป็นพลังงานกล (Direct
Mechanical Power Transmission) ชาวโรมันสร้างกังหันน้ำ (Water Wheel)
เพื่อใช้พลังงานกลในการสีข้าว
ชาวจีนนำพลังน้ำมาหมุนกังหันน้ำเพื่อยกน้ำเข้าไร่นา
การใช้ประโยชน์โดยตรงเหล่านี้ ทำให้ต้องอยู่ใกล้แหล่งน้ำ
ต่อมาเมื่อมนุษย์รู้จักพลังงานไฟฟ้าและผลิตกระแสไฟฟ้ามาใช้ประโยชน์
จึงนำพลังน้ำมาเป็นต้นพลังในการผลิตกระแสไฟฟ้า
แล้วจึงส่งกระแสไฟฟ้าไปยังผู้ใช้ที่อยู่
ห่างไกลออกไปเพื่อเปลี่ยนเป็นพลังงานที่ต้องการ เช่น พลังงานกล พลังงาน
แสงสว่าง พลังงานความร้อน ฯลฯ
โครงการโรงไฟฟ้าพลังน้ำได้รับการพัฒนา อย่างมากมาย ทั้งในยุโรป อเมริกา
ออสเตรเลีย และเอเชีย โดยเฉพาะในช่วงสิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่ 2
ประเทศไทยมีการศึกษาวางแผนดำเนินการโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ครั้งแรกใน
โครงการก่อสร้างเขื่อนภูมิพล จ.ตาก ในช่วงทศวรรษที่ 2490
และเปิดทำการตั้งแต่ปี 2507 เป็นต้นมา
การพัฒนาโครงการโรงไฟฟ้า พลังน้ำ มักจะทำในรูปแบบของโครงการอเนกประสงค์
(Multi-Purposes Project) กล่าวคือ
เมื่อน้ำผ่านเครื่องกังหันน้ำเพื่อการผลิตกระแสไฟฟ้าแล้ว
จะถูกส่งต่อเข้าระบบชลประทานเพื่อการเกษตรกรรมต่อไป
ส่วนอ่างเก็บน้ำสามารถใช้ในการป้องกันอุทกภัย
เป็นแหล่งประมงน้ำจืดขนาดใหญ่ และใช้เป็นแหล่งท่องเที่ยว
แล้วโรง ไฟฟ้าพลังน้ำเป็นโรงไฟฟ้าประเภทเดียวในระบบไฟฟ้าหรือ ?
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.โรง ไฟฟ้ากังหันแก๊ส (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.โรง ไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม (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
เนื่องจากความต้อง การไฟฟ้าผันแปรตลอด 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
พลังงานไฟฟ้าก็ยังคงเป็นปัจจัยสำคัญใน อุตสาหกรรมและการดำรงชีวิต
เป็นพลังงานหลักในการพัฒนาประเทศต่อไปในอนาคต
จึงต้องวางแผนพัฒนาให้สนองความต้องการไฟฟ้าที่นับวันจะสูงขึ้นเรื่อย ๆ
อย่างรอบคอบและมีประสิทธิภาพสูงสุด
นอกเหนือจากแหล่งพลังงานที่กล่าว ถึงในเบื้องต้นแล้ว
ยังมีพลังงานหมุนเวียนตามธรรมชาติอีก 2 รูปแบบ
คือพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม
ซึ่งขณะนี้อยู่ในระหว่างการพัฒนาทั้งในต่างประเทศและภายในประเทศ
เนื่องจากไม่สามารถควบคุมและบริหารจัดการให้จ่ายพลังงานได้อย่างสม่ำเสมอต่อ
เนื่อง ไม่เหมาะสมที่จะใช้งานในเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม
และยังมีต้นทุนในการผลิตสูง
ที่มา : วันที่ 01 กรกฎาคม พ.ศ. 2553 ปีที่ 34 ฉบับที่ 4223 ประชาชาติธุรกิจ
July 7, 2010
Posted in: บทความน่าสนใจ
Leave a Reply