พลังงานน้ำ

“น้ำ” ถือเป็นทรัพยากรสำคัญทางธรรมชาติที่ได้ถูกมนุษย์นำมาใช้ประโยชน์มากมายทั้งในด้านการอุปโภคและบริโภค ยิ่งไปกว่านั้นมนุษย์ยังได้มีการดัดแปลงเอาพลังงานน้ำ (Hydropower) หรือพลังงานที่เกิดขึ้นจากการไหลหรือการเคลื่อนที่ของน้ำมาใช้ประโยชน์ได้อีกทางหนึ่งด้วย ไม่ว่าจะเป็นในด้านการคมนาคมขนส่งที่มีการประยุกต์เอาพลังงานน้ำมาใช้เพื่อขับเคลื่อนเรือขึ้นและลงจากเขา การใช้พลังงานน้ำในการวิดน้ำเพื่อการทำชลประทาน หรือการประยุกต์ใช้พลังงานน้ำกับกังหันน้ำเพื่อใช้โม่แป้งจากเมล็ดพืชในการทำการเกษตร แต่อย่างไรก็ตาม หนึ่งในการประยุกต์ใช้พลังงานน้ำที่สำคัญในปัจจุบัน คือ การนำเอาพลังงานน้ำมาใช้เป็นพลังงานทดแทนสำหรับการผลิตกระแสไฟฟ้า ซึ่งนอกจากจะได้ไฟฟ้าพลังงานสะอาดที่ช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกออกสู่ชั้นบรรยากาศของโลกแล้ว พลังงานน้ำยังเป็นพลังงานหมุนเวียนที่สามารถนำมาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าได้อย่างไม่จำกัดอีกด้วย

ประเภทของพลังงานน้ำ

ประเภทของพลังงานน้ำสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทหลัก ๆ ด้วยกัน ได้แก่

1. พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง

การเกิดพลังงานน้ำขึ้นน้ำลงเป็นไปตามระบบที่มี ดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ และโลกเป็นตัวกำหนด หากจะนำเอาพลังงานน้ำขึ้นน้ำลงมาใช้เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า จะต้องเลือกแม่น้ำหรืออ่าวที่มีพื้นที่เก็บน้ำได้มากและมีการขึ้นลงของน้ำสูง แล้วสร้างเขื่อนที่ปากแม่น้ำหรือปากอ่าวนั้น ที่สำคัญ คือ ต้องควบคุมให้น้ำไหลเข้าไหลออกผ่านกังหันน้ำที่ได้ทำการเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เพราะเมื่อมีการไหลผ่านของน้ำก็จะทำให้เกิดพลังงานขึ้นมาได้

2. พลังงานน้ำตก

พลังงานน้ำตก เป็นผลจากแรงโน้มถ่วงของโลกและสภาพภูมิประเทศที่ทำให้น้ำไหลจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำและเกิดพลังงานขึ้น โดยการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานน้ำตก สามารถทำได้โดยอาศัยพลังงานของน้ำตกตามธรรมชาติหรือจะเป็นน้ำตกที่เกิดจากการดัดแปลงสภาพธรรมชาติก็ได้ เช่น น้ำตกจากทะเลสาบบนเทือกเขา หรือน้ำตกที่เกิดจากการสร้างเขื่อนกั้นน้ำ ซึ่งจะเกิดกำลังไฟฟ้ามากน้อยก็ขึ้นอยู่กับความสูงของน้ำและอัตราการไหลของน้ำที่ปล่อยลงมา

3. พลังงานคลื่น

พลังงานคลื่น เกิดจากพลังงานที่ลมถ่ายทอดให้กับผิวน้ำในมหาสมุทร เกิดเป็นคลื่นวิ่งเข้าสู่ชายฝั่งและเกาะแก่งต่าง ๆ โดยในการผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานคลื่น จะมีการออกแบบเครื่องผลิตไฟฟ้าพลังงานคลื่นที่สามารถลอยตัวบนผิวน้ำได้ ตัวเครื่องหันเข้าหาคลื่น และจะต้องอยู่ในโซนที่มีคลื่นสูง โดยหากจะให้การผลิตไฟฟ้าได้ผล ยอดของคลื่นต้องเฉลี่ยอยู่ที่ 8 เมตรขึ้นไป ประกอบกับบริเวณนั้นต้องมีลมแรงด้วย

การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานน้ำ

ในการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานน้ำ สามารถผลิตได้โดยอาศัยพลังงานจลน์ที่ได้จากการเคลื่อนที่ของน้ำ ไม่ว่าจะเป็นใช้ประโยชน์จากแรงดึงดูดของโลกที่ทำให้น้ำไหลจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำ การไหลของน้ำ หรือการเคลื่อนที่ของน้ำแบบอื่น ๆ ซึ่งการเคลื่อนที่ของน้ำในรูปแบบต่าง ๆ นี้ จะทำหน้าที่ผลักดันใบพัดให้เกิดแรงหมุนเพลาของเครื่องกังหันน้ำ (Turbine) เพื่อไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จนกระทั่งสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าออกมาได้ โดยพลังงานไฟฟ้าที่ได้จะแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบต่าง ๆ เช่น ปริมาณของน้ำ ประสิทธิภาพของกังหันน้ำและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ประเภทของโรงไฟฟ้าพลังงานน้ำในประเทศไทย

เราสามารถแบ่งประเภทของโรงไฟฟ้าพลังน้ำในไทยตามลักษณะการบังคับน้ำเพื่อผลิตไฟฟ้าได้ออกเป็น 3 ประเภท ดังนี้

• โรงไฟฟ้าแบบมีน้ำไหลผ่านตลอดปี (Run-of-the-river)

  โรงไฟฟ้าประเภทนี้จะผลิตกระแสไฟฟ้าจากการปล่อยให้น้ำไหลผ่านเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จึงไม่จำเป็นที่จะต้องมีอ่างเก็บน้ำขนาดเพื่อกักเก็บน้ำและไม่มีการบริหารจัดการน้ำ ดังนั้นโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบมีน้ำไหลผ่านตลอดปี จะทำงานตลอดเวลาตามปริมาณน้ำที่ไหลในแม่น้ำ ซึ่งถ้าหากมีปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้มากเกินไปก็จะไม่สามารถกักเก็บไว้ได้ และโดยส่วนใหญ่โรงไฟฟ้าประเภทนี้อยู่บริเวณเขื่อนผันน้ำชลประทานหรือตามแหล่งต้นน้ำซึ่งจะมีน้ำไหลผ่านตลอดปี เช่น เขื่อนปากมูล จังหวัดอุบลราชธานี

• โรงไฟฟ้าแบบมีอ่างเก็บน้ำ (Conventional)

  โรงไฟฟ้าประเภทนี้เป็นโรงไฟฟ้าที่น่าจะพบได้บ่อยที่สุด มีหลักการทำงาน คือ กักเก็บน้ำที่อ่างเก็บน้ำของเขื่อนและเมื่อมีความต้องการไฟฟ้าเกิดขึ้นก็จะปล่อยน้ำจากอ่างเก็บน้ำผ่านเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เพราะสามารถควบคุมการใช้น้ำในการผลิตกระแสไฟฟ้าและจะเป็นตัวช่วยเสริมที่ดีในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้เขื่อนยังสามารถเก็บกักน้ำในฤดูฝนและนำไปใช้ในฤดูแล้งได้อีกด้วย โรงไฟฟ้าพลังน้ำประเภทนี้ในประเทศไทย ได้แก่ เขื่อนภูมิพล จังหวัดตาก เขื่อนสิริกิติ์ จังหวัดอุตรดิตถ์ และเขื่อนวชิราลงกรณ จังหวัดกาญจนบุรี เป็นต้น

• โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับ (Pumped-Storage)

  หลักการการผลิตไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับนั้นเหมือนกับโรงไฟฟ้าจากอ่างเก็บน้ำทุกประการ เพียงแต่มีเครื่องสูบน้ำที่สามารถสูบน้ำที่ปล่อยจากอ่างเก็บน้ำมาแล้ว ขึ้นกลับไปเก็บในอ่างเก็บน้ำอีกครั้ง เพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ได้อีกเปรียบเสมือนได้กับเป็นแบตเตอรี่พลังน้ำ เช่น โรงไฟฟ้าพลังน้ำเขื่อนลำตะคอง จังหวัดนครราชสีมา

ข้อดีของพลังงานน้ำ

• เป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ไม่หมดสิ้น
• เป็นแหล่งพลังงานที่มีต้นทุนในการผลิตไฟฟ้าต่อหน่วยต่ำที่สุดเมื่อเทียบการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งอื่น
• การก่อสร้างเขื่อนเป็นการส่งเสริมให้เกิดการสร้างงาน รวมถึงยังส่งเสริมการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานในบริเวณโดยรอบของพื้นที่เขื่อน
• นอกจากนั้นพื้นที่บริเวณเขื่อนยังสามารถพัฒนาเป็นแหล่งท่องเที่ยวสร้างรายได้ให้กับชุมชนได้อีกด้วย

ข้อจำกัดของพลังงานน้ำ

• ต้นทุนการก่อสร้างและการพัฒนาแหล่งพลังงานน้ำต้องใช้เงินลงทุนสูง
• มีข้อจำกัดในการขยายกำลังการผลิตกระแสไฟฟ้าเนื่องจากพื้นที่ใหม่ ๆ มีจำกัด และในเรื่องของความเสี่ยงในการก่อให้เกิดอุบัติเหตุ
• การสร้างเขื่อนเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ซึ่งเป็นสิ่งก่อสร้างขนาดใหญ่ย่อมส่งผลกระทบต่อพื้นที่ทางธรรมชาติและระบบนิเวศ รวมถึงการเคลื่อนย้ายประชาชนในพื้นที่เหนือเขื่อน
• พลังงานน้ำมีความไม่แน่นอน เช่น ในช่วงหน้าแล้งหรือกรณีที่ฝนไม่ตกต้องตามฤดูกาล

โรงไฟฟ้าพลังน้ำในกลุ่มบริษัท GPSC

บริษัท โกลบอล เพาเวอร์ ซินเนอร์ยี่ จำกัด (มหาชน) หรือ GPSC เป็นบริษัทผู้ผลิตไฟฟ้าชั้นนำด้านนวัตกรรมและความยั่งยืนในระดับสากล ซึ่งในฐานะที่เป็นแกนนำนวัตกรรมธุรกิจไฟฟ้าและพลังงานอัจฉริยะของกลุ่ม ปตท. ซึ่งทางบริษัทได้ให้ความสำคัญเกี่ยวกับการนำพลังงานสะอาดหรือพลังงานสีเขียวมาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า เพื่อเป็นส่วนหนึ่งในการลดก๊าซเรือนกระจกออกสู่สิ่งแวดล้อมตามเป้าหมายของบริษัทที่ต้องการให้มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์

โดยทาง GPSC ได้ดำเนินธุรกิจเกี่ยวกับการผลิตไฟฟ้าพลังงานน้ำในพื้นที่ที่เหมาะสมและมีโรงไฟฟ้าพลังงานน้ำด้วยกัน 3 แห่ง ได้แก่

1. โรงไฟฟ้าห้วยเหาะ

โรงไฟฟ้าห้วยเหาะ เป็นโรงไฟฟ้าพลังน้ำ ซึ่งได้เริ่มดำเนินการเชิงพาณิชย์ในเดือนกันยายน 2542 ตั้งอยู่ที่จังหวัดอัตตะปือ ทางตอนใต้ของสาธารณรัฐประชาธิปไตยประชาชนลาว มีกำลังการผลิตติดตั้ง 152 เมกะวัตต์ ภายใต้โครงการผู้ผลิตไฟฟ้าเอกชนรายใหญ่ ซึ่งจะทำการผลิตและจำหน่ายไฟฟ้าให้แก่กฟผ. และรัฐวิสาหกิจไฟฟ้าลาว (EDL)

2. โรงไฟฟ้าน้ำลิก 1

โรงไฟฟ้าพลังน้ำชนิดฝายน้ำล้น (Run-of-River) น้ำลิก 1 ได้ลงนามในสัญญาสัมปทาน (Concession Agreement) กับรัฐบาลของ สปป.ลาว ในรูปแบบสัญญาประเภทการสร้าง ดำเนินงาน และโอนให้กับรัฐบาลของ สปป.ลาว เมื่อสัญญาสิ้นสุดลง (Build-Operate and Transfer: BOT) โดยมีอายุสัญญาสัมปทาน 30 ปีนับจากวันที่รัฐบาลของ สปป.ลาว ปฏิบัติตามเงื่อนไขบังคับก่อนตามสัญญาสัมปทานครบถ้วน และมีสัญญาซื้อขายไฟฟ้ากับ EDL ไปจนสิ้นสุดสัญญาสัมปทาน

3. โรงไฟฟ้าไซยะบุรี

บริษัท ไซยะบุรี พาวเวอร์ จำกัด (XCPL) มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาโครงการโรงไฟฟ้าพลังน้ำไซยะบุรี โดย XPCL ได้ลงนามสัญญาสัมปทาน (Concession Agreement) กับรัฐบาลของ สปป.ลาว ในรูปแบบสัญญาประเภทการโอนกรรมสิทธิ์ในระบบผลิตและระบบจ่ายให้แก่รัฐบาลของ สปป.ลาว เมื่อสัญญาสิ้นสุดลง (Build-Own-Operate and Transfer: BOOT) โดยสัญญาสัมปทานจะสิ้นสุดพร้อมกับสัญญาซื้อขายไฟฟ้า ซึ่งมีอายุ 31 ปีนับจากวันเริ่มดำเนินการเชิงพาณิชย์

ที่มาข้อมูล :

• National Geographic (ฉบับภาษาไทย)
• Energy Efficiency & Renewable Energy
• The Bangkok Insight
• คู่มือการพัฒนาและการลงทุน ผลิตพลังงานทดแทน ชุดที่ 3 : ไฟฟ้าพลังงานน้ำ
• EGAT TODAY

แชร์ข่าวสารนี้: