การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลม

จาก ChulaPedia

การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลม (Wind Power Generation)

ณ ปัจจุบัน การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลม หรือ Wind Power Generation ทั่วโลกมีอัตราการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยจากรายงานการศึกษาพบว่า มีการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมเพิ่มขึ้นประมาณปีละ 19,800 เมกะวัตต์ และจากการประมาณการการเพิ่มขึ้นของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมทั่วโลกจะอยู่ที่ประมาณ 50,000 เมกะวัตต์ ในปี พ.ศ. 2555 ซึ่งจะทำให้การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมรวมทั้งสิ้นเป็น 287,000 เมกะวัตต์ หรือ เป็นปริมาณประมาณ 2.7% ของการใช้ไฟฟ้าทั่วโลก

ศักยภาพพลังงานลมในประเทศไทย

ในประเทศไทยนั้น ได้มีการนำพลังงานลมมาใช้ในการผลิตไฟฟ้าจากทั้งตัวผู้ใช้ไฟฟ้าเอง (ผลิตไฟฟ้าเพื่อใช้เองเป็นหลัก) และจากการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (ผลิตไฟฟ้าเพื่อส่งเข้าระบบส่ง) โดยตามแผนการพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าของประเทศไทยฉบับ พ.ศ. 2550-2564 (PDP 2007) การนำพลังงานลมเพื่อการผลิตไฟฟ้าได้ถูกบรรจุในโครงการพลังงานทดแทน (Renewable Portfolio Standard: RPS) ซึ่งกำหนดนโยบายการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานทดแทน เป็นสัดส่วนไม่น้อยกว่าร้อยละ 5 ของกำลังผลิตไฟฟ้าใหม่ที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล (ก๊าซธรรมชาติ น้ำมัน และถ่านหิน) โดยโรงไฟฟ้าของการไฟฟ้าฝ่ายผลิตทั้งที่ดำเนินการเองและให้ภาคเอกชนดำเนินการซึ่งจะก่อสร้างในช่วงปี พ.ศ. 2551-2553 จะมีกำลังไฟฟ้าจากพลังงานลมทั้งสิ้น 4 เมกะวัตต์

ข้อดีของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลม

1. ไม่มีค่าใช้จ่ายในด้านการจัดหาเชื้อเพลิงพลังงาน

2. ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมต่ำที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งสามารถช่วยลดระดับการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซต์ที่ก่อให้เกิดภาวะโลกร้อนได้

3. ตั้งอยู่ในพื้นที่ที่มีศักยภาพสามารถป้อนพลังงานไฟฟ้าให้กับชุมชนได้โดยตรงโดยไม่ต้องเสียค่าก่อสร้างระบบส่งไฟฟ้าจากแหล่งผลิต

4. ใช้พื้นที่ในการผลิตพลังงานไฟฟ้าน้อยเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าทั่วไป

5. ดำเนินการใช้งานได้รวดเร็ว โดยนับจากการนำกังหันลมที่ผลิตแล้วเสร็จมาติดตั้ง

งานวิจัยที่เกี่ยวกับการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลม

1. การศึกษาผลของความไม่แน่นอนของพลังงานลม ดังเป็นที่ทราบกันดีว่าพลังงานลมขึ้นอยู่กับความเร็วและทิศทางของลมซึ่งแปรเปลี่ยนไปตามเวลาของแต่ละวันและฤดูกาล นั่นหมายความว่าพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้ก็จะมีความไม่แน่นอนด้วนเช่นกัน การวางแผนการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานอื่นๆและการควบคุมผลกระทบจากความไม่แน่นอนนี้ต่อระบบไฟฟ้ากำลังจึงเป็นประเด็นที่ผู้ให้การบริการพลังงานไฟฟ้า (การไฟฟ้าทั้งสามแห่ง) ให้ความสำคัญเป็นอย่างมาก

2. การศึกษาการเชื่อมต่อกังหันลมเข้ากับระบบของการไฟฟ้า ข้อจำกัดทางเทคนิคต่างๆที่จำเป็นต้องทราบก่อนการติดตั้งและจ่ายพลังงานไฟฟ้า เช่น ผลกระทบของกระแสลัดวงจร ของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมต่อระบบป้องกันทางไฟฟ้า ผลกระทบของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมต่อคุณภาพไฟฟ้า เช่น ฮาร์มอนิก แรงดันตก เป็นต้น

3. การศึกษาความน่าชื่อถือได้ของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมก็เป็นอีกประเด็นหนึ่งที่จำเป็นอย่างยิ่ง เนื่องจากเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมยังไม่เป็นที่แพร่หลายมากนัก ดังนั้นจึงยังไม่สามารถพึ่งพาพลังงานลมเพื่อการผลิตไฟฟ้าในปริมาณมากได้

4. การศึกษาการลดต้นทุนในการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมซึ่งครอบคลุมตั้งแต่ต้นทุนวัสดุและเทคโนโลยีที่นำมาผลิตกังหันลม ระบบแปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า ระบบควบคุมความเร็วกังหันลมและกำลังไฟฟ้า ระบบส่งจ่ายพลังงานไฟฟ้าเข้าไปยังสายส่ง และระบบอื่นๆที่เกี่ยวข้อง แม้การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานจะมีข้อดีอย่างเด่นชัด แต่ต้นทุนต่างๆข้างต้นที่มีค่าสูงนั้นส่งผลให้ราคาไฟฟ้าต่อหน่วยที่ผลิตได้ยังต้องได้รับการพัฒนาให้ต่ำลงอีก

อาจารย์ผู้ดูแลบทความ อ. ดร.สุรชัย ชัยทัศนีย์

ผู้รับผิดชอบบทความ ศูนย์การสื่อสารนานาชาติแห่งจุฬาฯ