โรงไฟฟ้าไฮบริด"กังหันลม -ไฮโดรเจน " นวัตกรรมใหม่เรียนรู้พลังงานทดแทน


   

 

 

อุโมงค์ที่ทอดยาว   175 เมตร  ลึกจากยอดเขายายเที่ยง เขื่อนลำตะคอง จังหวัดนครราชสีมา 380 เมตร  เป็นที่ตั้งของโรงไฟฟ้าพลังน้ำลำตะคองชลภาวัฒนา ซึ่งเป็นโรงไฟฟ้าพลังน้ำระบบสูบกลับ ของการไฟฟ่าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) นอกจากนี้ที่นี่ ยังมีโครงการ กังหันลมผลิตไฟฟ้า  ที่นำพลังงานจากไฟฟ้าที่ผลิตได้จากกังหันลม  มาแปรรูปผลิตเป็นกระแสไฟฟ้าไฮโดรเจน  และนับว่าเป็นการกักเก็บพลังงานแบบไฮบริดจากพลังงานลมแห่งแรกในเอเชีย

ปากทางเข้าอุโมงค์ที่อยู่ลึก380 เมตร

  โรงไฟฟ้าพลังน้ำลำตะคองชลภาวัฒนา เป็นโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับใต้ดินแห่งแรกและใหญ่ที่สุดในประเทศไทย ที่นับว่าเป็นความมั่นคงด้านพลังงานไฟฟ้าของภาคตะวันออกเฉียงเหนือและบริเวณใกล้เคียง  ได้รับอนุมัติจากคณะรัฐมนตรีให้ดำาเนินการก่อสร้างเมื่อเดือนกุมภาพันธ์ 2537 เพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าเสริมระบบในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุด มีกำลังผลิตรวม 1,000 เมกะวัตต์ แบ่งการดำเนินงานเป็น 2 ระยะ คือ  ระยะที่ 1 ติดตั้งอุปกรณ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบสูบกลับ จำนวน 2 เครื่องมีกำลังผลิตรวมขนาด 500 เมกะวัตต์หรือเครื่องละ 250 เมกะวัตต์  ซึ่งแล้วเสร็จ เปิดดำเนินการเมื่อปี 2547 และขณะนี้ กำลังอยู่ในขั้นตอนระยะที่ 2  ของการติดตั้งอุปกรณ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบสูบกลับเครื่องที่ 3-4 ซึ่งมีกำลังผลิตรวมขนาด 500 เมกะวัตต์ หรือขนาดเครื่องละ 250 เมกะวัตต์  ตามกำหนดการจะแล้วเสร็จในเดือน พ.ย. 2561

ระหว่างทางเข้าอุโมงค์สู่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำ

เทคโนโลยีโรงไฟฟ้าประเภทพลังน้ำแบบสูบกลับมีการพัฒนามากว่า 70 – 80 ปี จัดเป็นแหล่งเก็บสำรองไฟฟ้าอีกประเภทหนึ่ง  มีการเพิ่มการใช้ทั่วโลก  ประเทศที่มีการนำมาใช้มากกว่า 2 หมื่นเมกะวัตต์ ได้แก่ ญี่ปุ่น จีน และสหรัฐอเมริกา โดยการนำมาใช้จะพิจารณาให้สอดคล้องกับสภาวะของระบบไฟฟ้านั้น ดังนั้น   ระบบสูบกลับจึงเปรียบเสมือนเหมือนแบตเตอร์รี่อีกรูปแบบหนึ่งก็ว่าได้

 

หลักการทำงานของโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับ  เป็นระบบที่ดีในการกักเก็บพลังงานรูปแบบหนึ่งที่นับว่ามีต้นทุนต่ำที่สุดในปัจจุบัน โดยจะมีการนำกระแสไฟฟ้าจากระบบการผลิตในช่วงที่มีการใช้ไฟฟ้าน้อย คือช่วงหลังเที่ยงคืนจนถึงเช้ามาใช้สูบน้ำจากอ่างเก็บน้ำเขื่อนลำตะคอง ไปเก็บพักไว้ในอ่างพักน้ำที่อยู่ยอดเขายายเที่ยง  แล้วปล่อยน้าลงมาเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงในแต่ละวัน วิธีการแบบสูบกลับดังกล่าว  การการทำงานของระบบสูบกลับ  จึงมีความเหมาะสมกับระบบไฟฟ้าขนาดใหญ่ (Grid System) และสามารถช่วยลดคาร์บอนไดออกไซด์จากการผลิตไฟฟ้า เนื่องจากส่งเสริมให้สามารถนำพลังงานหมุนเวียนที่มีความไม่แน่นอนมาผลิตไฟฟ้าได้มากยิ่งขึ้น  และระบบสูบกลับนี้ ยังช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ถึง 2.6 แสนตันต่อปี   

 

สำหรับ การผลิตไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนจากกังหันลม และแปรสภาพมาเป็นการกักเก็บพลังงานในรูปของก๊าซไฮโดรเจน  ที่นับว่าเป็นนวัตกรรมพลังงานรูปแบบใหม่ (Fuel Cell)  ที่กฟผ.กำลังนำร่องให้ที่โรงไฟฟ้าลำตะคองฯ เป็นต้นแบบนำไปสู่การผลิตพลังงานในรูปเดียวกัน ที่โรงไฟฟ้าแห่งอื่นๆ 

นายสหรัฐ บุญโพธิภักดั รองผู้ว่ากฟผ. ที่บรรยายถึงโรงไฟฟ้าสูบกลับ และโรงไฟฟ้ากังหันลม ไฮโดรเจน

นายสหรัฐ  บุญโพธิภักดี รองผู้ว่าการพลังงานหมุนเวียนและพลังงานใหม่ กฟผ. กล่าวว่านวัตกรรมต้นแบบของระบบกักเก็บพลังงานจับคู่กับการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลม  จะเป็นตัวช่วยลดข้อจำกัด  และแก้ปัญหาความไม่เสถียรของการผลิตไฟฟ้าจากกังหันลม หรือการจ่ายไฟฟ้าได้เพียงบางช่วงเวลา  จะเป็นประโยชน์ต่อการส่งเสริมการใช้พลังงานหมุนเวียนในอนาคตของไทย  ซึ่งโครงการกังหันลมผลิตไฟฟ้าลำตะคอง ระยะที่ 2  ตั้งอยู่บริเวณพื้นที่อ่างเก็บน้ำบนเขายายเที่ยง    นับเป็นพื้นที่ที่มีศักยภาพพลังงานลมในการผลิตไฟฟ้ามากที่สุดในประเทศไทย   ทำให้กฟผ.ติดตั้งกังหันลมจำนวน 12 ต้น   กำลังผลิตรวม 24 เมกะวัตต์  หรือต้นละ 2เมกะวัตต์  ซึ่งเริ่มจ่ายไฟฟ้าด้ตั้งแต่วันที่ 13 ธันวาคมปีที่แล้ว  แต่ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากกังหันลม มีขีดจำกัด ไม่สามารถผลิตกระแสไฟได้สม่ำเสมอ ทำให้ กฟผ. ตัดสินใจต่อยอดนำระบบพัฒนาเสถียรภาพการผลิตไฟฟ้าจากกังหันลม   (Wind Hydrogen Hybrid)   ซึ่งเป็นเทคโนโลยีกักเก็บพลังงานไฟฟ้าจากกังหันลมในรูปของก๊าซไฮโดรเจน เพื่อนำมาจับคู่กับเซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cell)   ผลิตไฟฟ้าขนาด 300 กิโลวัตต์  สำหรับจ่ายไฟฟ้าให้กับศูนย์การเรียนรู้ กฟผ.  ลำตะคอง  

กังหันลม ที่ยอดเขายายเที่ยงกำเนิดพลังงานไฟฟ้า

"ประเทศไทยถือเป็นประเทศแรกในเอเชีย  ที่นำเอานวัตกรรมดังกล่าวมาใช้กักเก็บพลังงานไฟฟ้าจากกังหันลมมาทำเป็นพลังงานไฮโดรเจนและเซลล์เชื้อเพลิง ผลิตกระแสไฟฟ้า     เพราะประเทศอื่นมีการนำการนำพลังงานจากโซลาร์เซล หรือพลังงานหมุนเวียน มาทำเป็นไฮโดรเจนแล้ว แต่ยังไม่มีการนำไฟฟ้าที่ได้จากกังหันลม มาทำเป็นไฮโดรเจน อย่างที่เรียกว่าไฮบริด  ซึ่งวิธีการนี้จะช่วยให้สามารถจ่ายไฟฟ้าได้ตลอด 24 ชั่วโมง  รวมถึงจะใช้เป็นแหล่งเรียนรู้สำคัญในด้านการพัฒนาระบบกักเก็บพลังงานหมุนเวียน "รองผู้ว่ากฟผ.กล่าว

เครื่องทำก๊าซไฮโดรเจนที่ได้พลังงานไฟฟ้าจากกังหันลม

โครงการกังหันลมผลิตไฟฟ้าลำตะคอง ตั้งอยู่บริเวณทิศเหนือของอ่างพักน้ำตอนบนโรงไฟฟ้าลำาตะคอง ซึ่งเป็นพื้นที่ที่มีศักยภาพพลังงานลมที่ดีมีความเร็วลมอยู่ในช่วง 6.52 – 6.82 เมตรต่อวินาที แบ่งการดำเนินงานออกเป็น2 ระยะ 

นายธีระชัย ลีโทชวลิต หัวหน้าโครงการกังหันลมผลิตไฟฟ้าลำตะคอง ระยะที่ 2 ให้ข้อมูลว่า  ระยะที่ 1  มีการติดตั้งกังหันลม ขนาด 1.25 เมกะวัตต์ จำนวน 2 ต้น รวมกำลังผลิต 2.5 เมกะวัตต์ จ่ายไฟเข้าระบบเชิงพาณิชย์ได้เมื่อวันที่ 16 มีนาคม 2552  ส่วนใน ระยะที่ 2    มีการติดตั้งกังหันลม ขนาด 2 เมกะวัตต์ จำนวน 12 ต้น รวมกำลังผลิต 24 เมกะวัตต์   จ่ายไฟเข้าระบบตั้งแต่ปี 2560 ตามแผน PDP ของ กฟผ. ระบบพัฒนาเสถียรภาพการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลม  หรือ Wind Hydrogen Hybrid System   ซึ่งเป็นเทคโนโลยีกักเก็บพลังงานไฟฟ้าจากกังหันลมในรูปของก๊าซไฮโดรเจนแห่งแรกในเอเชีย ช่วยให้สามารถจ่ายไฟฟ้าได้ตลอด24 ชั่วโมง 

เคร่ื่องกำเนิด Fuel Cell หรือเซลล์เชื้อเพลิงที่แปรสภาพจากไฮโดรเจน

หัวหน้าโครงการกังหันลม กล่าวอีกว่า สำหรับ ระบบ Wind Hydrogen Hybrid มีหลักการทำางานคือ เมื่อกังหันลมผลิตไฟฟ้า ส่วนหนึ่งจะจ่ายเข้าระบบโรงไฟฟ้า อีกส่วนหนึ่งจะจ่ายเข้าที่เครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้า นำก๊าซไฮโดรเจน (H2) ที่ได้ไปผ่านระบบการบีบอัดด้วยแรงดัน  แล้วนำไปกักเก็บไว้ในถังกักเก็บ  เมื่อมีความต้องการใช้ไฟฟ้าก็จะนำก๊าซไฮโดรเจน ที่กลายเป็นเซลล์เชื้อเพลิงแล้ว  ในกำลังผลิต 300 กิโลวัตต์ เปลี่ยนเป็นกระแสไฟฟ้าจ่ายไฟฟ้าเข้าศูนย์การเรียนรู้ ลำตะคอง 

 

 

นอกจากนี้ พลังงานจากไฮโดรเจนที่เป็น พลังงานเชื้อเพลิงสามารถใช้ได้ 10 ชั่วโมง  มีข้อดีเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ตรงที่ไม่มีการใช้สารเคมี  หรือปล่อยมลพิษทางอากาศหรือน้ำ  อุปกรณ์บางส่วนไม่ก่อให้เกิดขยะ  โดยในส่วนที่เป็นElectrolyzerมีอายุการใช้งาน  8-10 ปี , Fuel Cell 3 ปี  เมื่อหมดอายุการรใช้งานตัว Catalyst ของ Fuel Cell สามารถปรับสภาพนำไปใช้ใหม่ได้ ทำให้ไม่ต้องกำจัดเป็นขยะ  ส่วนแผ่น Polymer Electrolyte Membrane ต้องเปลี่ยนและกำจัดไป

ถังเก็บก๊าซไฮโดรเจน ที่ผ่่านการอัีดแรงดันมาแล้ว

"พลังงานจากลมมีข้อจำกัด  การผลิตไฟจากกังหันลมถัวเฉลี่ยจะผลิตได้ประมาณ  30%  ของทั้งปี เพราะลมไม่ได้มาสม่ำเสมอ  มักมาช่วงหัวค่ำหรือกลางคืน หรือลมมาแรง ผลิตไฟได้มาก แต่เราก็ไม่มีที่เก็บไฟ  และถ้าลมอ่อนไป ก็ไม่สามารถผลิตกระแสไฟได้อีก ซึ่งการที่เราจะนำพลังงานที่ก็าซไฮโดรเจน นำมาเป็นไปพลังงานหมุนเวียนใช้ที่ศูนย์การเรียน  เพราะที่นี่จะใช้ไฟจากกังหันลมไม่ได้ทั้งหมด   เพราะไฟจากกังหันยังไม่มีความเสถียรพอ มีบางช่วงอ่อน  แต่ในศูนย์มีการแสดงวิดีทัศน์ ถ้าไฟไม่พอ  ไฟไม่สม่ำเสมอ ก็จะมีปัญหา จึงนำไปสู่การนำพลังงานไฟฟ้าบางส่วนมาผลิตเป็นก๊าซไฮโดรเจน   และนำมาใช้ที่ศูนย์การเรียนรู้ ฯ ที่จะสร้างเสร็จ และเปิดให้เข้าชมได้ประมาณเดือนพฤษภาคม ปีนี้  "นายธีระชัยกล่าว

เครื่องเพิ่มแรงดันก๊าซไฮโดรเจน

สำหรับงานก่อสร้างระบบพัฒนาเสถียรภาพการผลิตไฟฟ้าจากกังหันลม  หรือ Wind Hydrogen Hybrid   จะสามารถลดการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้าได้ประมาณ 109.26 ล้านลิตร/ปี 2. ลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ได้ประมาณ 264,148 ตัน/ปี  สามารถผลิตไฟฟ้าได้ 453.85 ล้านหน่วย/ปี  นับเป็นการตอบสนองนโยบายภาครัฐโดยการนำาพลังงานหมุนเวียนที่มีอยู่ในประเทศมาใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุด อีกทั้งยังเป็นแหล่งศึกษาข้อมูลด้านพลังงานทดแทนให้กับนักเรียน นักศึกษา และผู้สนใจทั่วไป 

 

หัวหน้าโครงการกังหันลมระยะที่ 2 กล่าวอีกว่า แม้ระบบไฮบริดจากกังหันลม จะสามารถกักเก็บพลังงานไว้ได้ในรูปของไฮโดรเจน แต่ก็ไม่สามารถขยายกังหันลมได้ มากกว่า 12 ตัว  เพราะการวางกังหันแต่ละตัว ต้องมีระยะหว่างกันพอสมควร  เนื่องจากกังหันจะหมุนรอบตัว 360 องศา หมายความว่าต้องใช้พื้นที่เยอะ และถ้ากังหันอยู่ใกล้กันเกินไป ก็จะเกิดการแย่งลม ทำให้ใบพัดไม่ทำงาน หรือทำงานได้ไม่เต็มที  ไม่แรงพอ ก็จะทำให้ไม่ได้กระแสไฟฟ้า ซึ่งทั้งหมดเป็นปัจจัยการคำณวน  ทำให้มีการวางกังหันแค่ 12 ตัว นับเป็นจำนวนที่เหมาะกับพื้นที่ และทิศทางลมแล้ว 

 

 

ราคาของไฟฟ้าที่ได้จากกังหันลม และไฮโดรเจนเป็นเท่าไหร่ นายสหรัฐ  รองผู้ว่ากฟผ.กล่าวยอมรับว่า ย่อมมีต้นทุนที่สูงกว่าการผลิตไฟฟ้าพื้นฐานที่เป็นอยู่ขณะนี้ โดยรวมแล้วจะมีต้นทุนอยู่ที่  14 บาทต่อหน่วย เนื่องจาก ถ้าคิดจากไฟฟ้าพลังงานลม ก็จะมีต้นทุนที่ประมาณ 6 บาท ต่อหน่วย แต่เมื่อมีการนำพลังงานจากลม มาทำเป็นไฮโดรเจน และเซลล์เชื้อเพลิง จึงมีต้นทุนที่ต้องบวกเพิ่มเข้าไปด้วย แต่เนื่องจาก กฟผ.เองมองถึงการศึกษาเรียนรู้ ที่จะมีผลดีต่ออนาคต การมีต้นทุนระดับนี้ก็ถือว่าเป็นเรื่องที่ยอมรับได้ 

 

ศูนย็์การเรียนรู้ที่โรงไฟฟ้าลำตะตอง

"โครงการไฮบริดกังหันลม ไฮโดรเจน เป็นงานศึกษาวิจัยด้วย ผลทางอ้อมเราจะได้บทเรียน  ทั้งในเรื่องของอุปกรณ์ และการผลิตไฟฟ้า  เรื่องการป้อนเชื้อเพลิงทำอย่างไรให้ได้ไฮโดรเจน  เราลงทุน330ล้าน   แต่เราได้เรียนรู้เทคโนโลยีเรื่องการทำ ไฮโดรเจน  ซึ่งเทคนิคส่วนหนึ่งมาจากเบลเยี่ยม อุปกรณ์บางส่วนก็มาจากแคนาดา ส่วนตัวถังที่กักเก็บก๊าซมาจากอเมริกา   ในต่างประเทศก็มีการใช้รูปแบบนี้ เพราะตำแหน่งที่ตั้ง สะดวกไม่ต้องทำสายส่ง และที่แม่เมาะ เราก็จะทำโครงการไฮโดรเจนแบบนี้ด้วยเหมือนกัน "รองผู้ว่าการฯกล่าว 

 

 

เมื่อถามว่าพลังงานหมุนเวียน ที่เป็นพลังงานทดแทน จะมีผลต่อทิศทางการสร้างโรงไฟฟ้าในอนาคตอย่างไร โดยเฉพาะเมื่อนำมาเปรียบเทียบกับโรงไฟฟ้าถ่านหิน ที่ถูกต่อต้าน รองผู้ว่าการ กฟผ.กล่าวว่า การผลิตไฟฟ้าทางเลือกแบบนี้  ต้องบอกว่าพลังงานทดแทนกับถ่านหิน เป็นอะไรที่ตรงกันข้ามกัน  เวลาที่ผ่านไปนานๆ พลังงานทดแทนจะมีความนิยมมากขึ้น เพราะลดโลกร้อน เป็นพลังงานสะอาด  และราคาลดลง ขณะที่ถ่านหิน ติดขัดในเรื่องการปล่อยกําซคาร์บอน แต่เรื่องมลภาวะสามารถกำจัดได้หมด ด้วยเทคโนโลยีสมัยใหม่ รวมทั้งเรื่องซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ก็ไม่ได้เป็นประเด็นอีกแล้ว   แต่สำหรับ มุมมองการยอมรับของคนโดยทั่วไป ก็คือ ให้การยอมรับกับถ่านหินน้อยลงเรื่อยๆ  แต่ในความเป็นจริง ประเทศในเอเชียมีการสร้างโรงไฟฟ้าถ่านหินมีแนวโน้มมากขึ้น แต่ถ้าดูทั้งโลกมีแนวโน้มลดลงโดยเฉพาะในสหรัฐอเมริกา    ที่มีการยกเลิกโรงไฟฟ้าถ่านหินไปเยอะ  สาเหตุหลักน่าจะมาจากโรงมันเก่า  อายุ40-50 ปีแล้ว  เป็นการยกเลิกตามสภาพ   ส่วนในยุโรป ก็เช่นเดียวกัน โรงไฟฟ้าถ่านหินก็มีสภาพเก่า   กลับมาดูที่ประเทศจีน    จีนก็ยังตั้งหน้าตั้งตาสร้างโรงไฟฟ้าทั้งถ่านหิน และRenewable   Energy หรือพลังงานทดแทน   แต่ข่าวที่เราได้ยินมักจะเป็นโรงไฟฟ้าพลังงานทดแทน มากกว่าโรงไฟฟ้าถ่านหินที่จะเงียบ   

 

 

"แม้แต่ญี่ปุ่น ก็ยังมีโครงการสร้างโรงไฟฟ้าถ่านหิน แต่ว่าข่าวทุกวันนี้ มีแต่สร้างโรงไฟฟ้า ลม แดด โน่นนี่  ถ่านหินจะเงียบกว่า  แต่ถ้าดูตัวเลขจริงแล้วในเอเชีย ยังมีโรงไฟฟ้าถ่านหินเกิดขึ้นเรื่อยๆ   อีไอเอ ก็ยังมีการวิเคราะห์กันอยู่ " รองผู้ว่าการกฟผ.กล่าว

 

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำตัวที่ 3 ที่อยู่ในอุโมงค์ใต้ดินและอยู่ระหว่างการติดตั้้ง

 

อ่างเก็บน้ำบนยอดเขายายเที่ยง ที่ได้จากระบบสูบกลับในช่วงกลางคืนและนำมาผลิตกระแสไฟฟ้า

กระบวนการกำเนิดพลังงานไฮโดรเจน

------------------------------------

 

 

 

 

 

 

 


ในโลกของ "ข่าวสาร"เหตุการณ์ "๑๓ หมูป่าติดถ้ำ" ผมว่าเป็น "ข่าวแรก" ของโลกที่สื่อทั่วโลก รวมทั้งสื่อไทย......

"รีแบรนดิ้ง" ประเทศไทย
'แดงอีสาน' โดมิโนการเมือง
'กาแฟดำ' ในแดน 'ไทยโพสต์'
'ตำรวจรับใช้โจร' จะให้ทนหรือ?
'ปฏิรูประบบราชการ' ที่เกิดแล้ว
นอกถ้ำอาจอันตรายยิ่งกว่า!