Hydropower: พลังน้ำกับการผลิตพลังงานไฟฟ้า

โดย ม.ร.ว.วิพุธดนัย เทวกุล
บริษัท ทีม คอนซัลติ้ง เอนจิเนียริ่ง แอนด์ แมเนจเมนท์ จำกัด

...พลังน้ำ (Hydropower) เป็นพลังงานหมุนเวียนตามธรรมชาติ (Renewable Energy) ที่สะอาดปราศจากมลพิษ สามารถควบคุมและบริหารจัดการให้จ่ายพลังงานได้รวดเร็ว สม่ำเสมอ มีประสิทธิภาพสูงสุดและไม่มีต้นทุนค่าเชื้อเพลิง...

การเคลื่อนที่ของน้ำเต็มไปด้วยพลังงานธรรมชาติมหาศาล จะเห็นได้ว่าเมื่อเกิดอุทกภัยคราวใด จะก่อให้เกิดครามเสียหายใหญ่หลวงต่อเรือกสวนไร่นา สิ่งปลูกสร้าง สาธารณูปโภค ตลอดจนชีวิตของมนุษย์ ดังนั้นหากสามารถควบคุมการเคลื่อนที่ของน้ำและนำพลังน้ำเหล่านี้มาใช้ จะก่อให้เกิดประโยชน์เป็นคุณอนันต์

มนุษย์รู้จักนำพลังน้ำมาใช้ให้เกิดประโยชน์มาหลายศตวรรษแล้ว การใช้พลังน้ำในยุคแรกๆ เป็นการแปลงพลังน้ำเป็นพลังงานกล (Direct Mechanical Power Transmission) ชาวโรมันสร้างกังหันน้ำ (Water Wheel) เพื่อนำพลังงานกลมาใช้ในการสีข้าว ชาวจีนนำพลังน้ำมาหมุนกังหันน้ำเพื่อยกน้ำเข้าไร่นา แต่การใช้ประโยชน์โดยตรงเหล่านี้ ทำให้ต้องอยู่ใกล้แหล่งน้ำ ต่อมาเมื่อมนุษย์รู้จักพลังงานไฟฟ้าและผลิตกระแสไฟฟ้ามาใช้ประโยชน์ จึงนำพลังน้ำมาเป็นต้นพลังในการผลิตกระแสไฟฟ้า แล้วจึงส่งกระแสไฟฟ้าไปยังผู้ใช้ที่อยู่ห่างไกลออกไปเพื่อเปลี่ยนเป็นพลังงานที่ต้องการ ไม่ว่าจะเป็นพลังงานกล พลังงานแสงสว่าง หรือพลังงานความร้อน

โครงการโรงไฟฟ้าพลังน้ำได้รับการพัฒนาอย่างมากมาย ทั้งในทวีปยุโรป อเมริกา ออสเตรเลีย และเอเชีย โดยเฉพาะในช่วงสิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่ 2 สำหรับประเทศไทย ได้มีการศึกษาวางแผนดำเนินการโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ครั้งแรก ในโครงการก่อสร้างเขื่อนภูมิพล จังหวัดตาก ในช่วงทศวรรษที่ 2490 และเปิดทำการตั้งแต่ พ.ศ. 2507 เป็นต้นมา

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

แล้วโรงไฟฟ้าพลังน้ำเป็นโรงไฟฟ้าประเภทเดียวในระบบไฟฟ้าหรือ? ความจริงแล้วในระบบไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูงสุด ต้องประกอบด้วยโรงไฟฟ้าหลายประเภท เนื่องจากโรงไฟฟ้าแต่ละประเภทเหมาะสมที่จะสนองความต้องการที่แตกต่างกันในแต่ละช่วงเวลา สำหรับประเทศไทย มีโรงไฟฟ้า 4 ประเภท ได้แก่   

1. โรงไฟฟ้าพลังน้ำ (Hydropower Plant) เป็นการนำทรัพยากรน้ำมาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า โดยอาศัยพลังน้ำมาหมุนกังหันน้ำซึ่งต่อเพลาตรงกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ตัวอย่างของเขื่อนที่ใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า ได้แก่ เขื่อนภูมิพล จังหวัดตาก เขื่อนศรีนครินทร์ จังหวัดกาญจนบุรี และเขื่อนรัชชประภา จังหวัดสุราษฏร์ธานี เป็นต้น

2. โรงไฟฟ้าพลังไอน้ำ (Steam Power Plant) เป็นการแปรสภาพพลังงานเชื้อเพลิงไปเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยใช้ไอน้ำเป็นตัวกลาง ในประเทศไทยมีการใช้เชื้อเพลิงต่างๆ เช่น น้ำมันเตา ถ่านลิกไนต์ และแก๊สธรรมชาติ เพื่อต้มน้ำให้กลายเป็นไอน้ำในอุณหภูมิและความดันที่ต้องการ จากนั้นส่งไอน้ำเข้าไปหมุนเครื่องกังหันไอน้ำที่มีเพลาต่ออยู่กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โรงไฟฟ้าประเภทนี้ ได้แก่ โรงไฟฟ้าพระนครเหนือ โรงไฟฟ้าพระนครใต้ โรงไฟฟ้าแม่เมาะ ส่วนในต่างประเทศ มีการใช้เชื้อเพลิง อื่นๆ ทั้งถ่านหินคุณภาพดี เช่น แอนทราไซต์ (Anthracite) และบิทูมินัส (Bituminous) ตลอดจนเชื้อเพลิงนิวเคลียร์

1 | 2 >>>