เรื่องที่ 1 เชื้อเพลิงและพลังงานที่ใช้ในการผลิตไฟฟ้า
พลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานรูปหนึ่งที่มีความสำคัญและมีการใช้งานกันมาอย่างยาวนาน
โดยสามารถผลิตได้จากเชื้อเพลิงหลากหลายชนิด โดยแบ่งรายละเอียดเป็น 2 ตอน คือ
ตอนที่ 1 เชื้อเพลิงฟอสซิล
ตอนที่ 2 พลังงานทดแทน
ตอนที่ 1 เชื้อเพลิงฟอสซิล
เชื้อเพลิงฟอสซิล (Fossil Fuel) หมายถึง พลังงานของสารเชื้อเพลิงที่เกิดจากซากพืช
ซากสัตว์ที่ทับถมจมอยู่ใต้พื้นพิภพเป็นเวลานานหลายร้อยล้านปี โดยอาศัยแรงอัดของเปลือกโลก
และความร้อนใต้ผิวโลก มีทั้งของแข็ง ของเหลว และก๊าซ เช่น ถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ
เป็นต้น สำหรับประเทศไทยได้มีการนำเอาเชื้อเพลิงฟอสซิลมาใช้ในการผลิตไฟฟ้าประมาณ
ร้อยละ 89 ของแหล่งพลังงานทั้งหมด
1. ถ่านหิน (Coal)
ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลชนิดหนึ่งที่อยู่ในสถานะของแข็ง เกิดจากการทับถมกัน
ของซากพืชในยุคดึกดำบรรพ์ ถ่านหินมีปริมาณมากกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิลชนิดอื่น ๆ โดยข้อมูล
พ.ศ. 2557 พบว่าถ่านหินของโลกจะมีเพียงพอต่อการใช้งานไปอีกอย่างน้อย 110 ปี และถ่านหิน
ในประเทศไทยเหลือใช้อยู่ 69 ปี ซึ่งถ่านหินที่นำมาเป็นเชื้อเพลิงสำหรับการผลิตกระแสไฟฟ้า
ได้แก่ ลิกไนต์ ซับบิทูมินัส และบิทูมินัส ใน พ.ศ. 2558 ประเทศไทยมีการผลิตไฟฟ้าด้วยถ่านหิน
ประมาณร้อยละ 19 โดยมีทั้งการใช้ถ่านหินจากแหล่งในประเทศ คือ ลิกไนต์ที่เหมืองแม่เมาะ
จังหวัดลำปาง และบางส่วนนำเข้าจากต่างประเทศ โดยนำเข้าจากประเทศอินโดนีเซียมากที่สุด
กระบวนการผลิตไฟฟ้าด้วยถ่านหิน เริ่มจากการขนส่งถ่านหินจากลานกองถ่านหิน
ไปยังยุ้งถ่านหินโดยสายพานส่งไปยังเครื่องบดถ่านหินซึ่งจะบดถ่านหินเป็นผงละเอียดแล้วส่งไปยัง
หม้อไอน้ำเพื่อเผาไหม้ ทำให้น้ำร้อนขึ้นจนเกิดไอน้ำซึ่งจะถูกส่งไปยังกังหันไอน้ำ ทำให้กังหันหมุน
โดยแกนของกังหันเชื่อมต่อไปยังเครื่องกำ เนิดไฟฟ้าจึงทำ ให้เครื่องกำ เนิดไฟฟ้าทำ งาน
ผลิตกระแสไฟฟ้าออกมาดังภาพ
ภาพขั้นตอนการผลิตไฟฟ้าด้วยถ่านหิน
กระบวนการผลิตไฟฟ้าด้วยถ่านหิน มีข้อดีและข้อจำกัดดังนี้
ข้อดีของการผลิตไฟฟ้าด้วยถ่านหิน
|
ข้อจำกัดของการผลิตไฟฟ้าด้วยถ่านหิน
|
1. มีต้นทุนในการผลิตไฟฟ้าต่ำ
2. มีปริมาณเชื้อเพลิงสำรองมาก
3. สามารถผลิตไฟฟ้าได้ตลอด 24 ชั่วโมง
4. ขนส่งง่าย จัดเก็บง่าย
|
1. ปล่อยก๊าซเรือนกระจก
2. ใช้เชื้อเพลิงในปริมาณมาก
3. ประชาชนไม่เชื่อมั่นเรื่องมลภาวะทางอากาศ
|
2. น้ำมัน (Petroleum Oil)
น้ำมันเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลชนิดหนึ่งที่มีสถานะเป็นของเหลว เกิดจากซากพืช
ซากสัตว์ทับถมเป็นเวลาหลายล้านปี โดยข้อมูลปี พ.ศ. 2557 พบว่าปริมาณน้ำมันดิบสำรองของ
โลกจะมีเพียงพอต่อการใช้งานประมาณ 52.5 ปี เท่านั้น ส่วนประเทศไทยมีแหล่งน้ำมันดิบ
จากกลางอ่าวไทย เช่น แหล่งเบญจมาศ และแหล่งจัสมิน เป็นต้น และบนบก เช่น แหล่งสิริกิติ์
อำเภอลานกระบือ จังหวัดกำแพงเพชร เป็นต้น ซึ่งเหลือใช้อีก 2.8 ปี
น้ำมันที่ใช้ในการผลิตไฟฟ้ามี 2 ประเภท คือ น้ำมันเตา และน้ำมันดีเซล ในปี
พ.ศ. 2558 การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ใช้น้ำมันผลิตไฟฟ้าในสัดส่วนเพียง
ร้อยละ 1 เท่านั้น เนื่องจากมีต้นทุนการผลิตสูง สำหรับการใช้น้ำมันมาผลิตไฟฟ้านั้นมักจะใช้เป็น
เชื้อเพลิงสำรองในกรณีที่เชื้อเพลิงหลักไม่สามารถนำมาใช้ผลิตได้
กระบวนการผลิตไฟฟ้าด้วยน้ำมัน
มี 2 กระบวนการ คือ
1) การผลิตไฟฟ้าด้วยน้ำมันเตา ใช้น้ำมันเตาเป็นเชื้อเพลิงให้ความร้อนไปต้มน้ำ
เพื่อผลิตไอน้ำไปหมุนกังหันไอน้ำที่ต่ออยู่กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จึงเกิดการผลิตไฟฟ้าออกมา
2) การผลิตไฟฟ้าด้วยน้ำมันดีเซล มีหลักการทำงานเหมือนกับเครื่องยนต์ในรถยนต์
ทั่วไป ซึ่งจะอาศัยหลักการสันดาปน้ำมันดีเซลของเครื่องยนต์ดีเซล ทำให้เพลาของเครื่องยนต์หมุน
ส่งผลให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งต่อกับเพลาของเครื่องยนต์หมุน จึงเกิดการผลิตไฟฟ้าออกมา ดังภาพ
ภาพการผลิตไฟฟ้าจากน้ำมันดีเซล
3. ก๊าซธรรมชาติ (Natural Gas)
ก๊าซธรรมชาติ เป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลชนิดหนึ่งที่มีสถานะเป็นก๊าซ ซึ่งเกิดจาก
การทับถมของซากพืชซากสัตว์มานานนับล้านปี โดยข้อมูลปี พ.ศ. 2557 พบว่าปริมาณ
ก๊าซธรรมชาติสำ รองของโลกจะมีเพียงพอต่อการใช้งานประมาณ 54.1 ปี เท่านั้น และ
ก๊าซธรรมชาติในประเทศไทย เหลือใช้อีก 5.7 ปี ใน พ.ศ. 2558 ประเทศไทยใช้ก๊าซธรรมชาติ
ผลิตกระแสไฟฟ้าในสัดส่วนที่สูงมากถึงประมาณร้อยละ 69 ซึ่งเป็นก๊าซธรรมชาติที่ประเทศไทย
ผลิตร้อยละ 60 และนำเข้าจากประเทศเมียนมาร์ร้อยละ 40 นับเป็นความเสี่ยงด้านความมั่นคง
ในการจัดหาพลังงานไฟฟ้า เมื่อเปรียบเทียบปริมาณการใช้และการผลิตไฟฟ้าของประเทศไทย
กระบวนการผลิตไฟฟ้าด้วยก๊าซธรรมชาติ เริ่มต้นด้วยกระบวนการเผาไหม้
ก๊าซธรรมชาติ ในห้องสันดาปของกังหันก๊าซที่มีความร้อนสูงมาก เพื่อให้ได้ก๊าซร้อนมาขับกังหัน
ซึ่งจะไปหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จากนั้นจะนำก๊าซร้อนส่วนที่เหลือไปผลิตไอน้ำสำหรับใช้ขับ
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบกังหันไอน้ำ สำ หรับไอน้ำส่วนที่เหลือจะมีแรงดันต่ำ ก็จะผ่านเข้าสู่
กระบวนการลดอุณหภูมิ เพื่อให้ไอน้ำควบแน่นเป็นน้ำและนำกลับมาป้อนเข้าระบบผลิตใหม่
อย่างต่อเนื่อง
ภาพกระบวนการผลิตไฟฟ้าด้วยก๊าซธรรมชาติ
ตอนที่ 2 พลังงานทดแทน
พลังงานทดแทน (Alternative Energy) ตามความหมายของกระทรวงพลังงาน คือ
พลังงานที่นำมาใช้แทนน้ำมันเชื้อเพลิง ซึ่งจัดเป็นพลังงานหลักที่ใช้กันอยู่ทั่วไปในปัจจุบัน พลังงาน
ทดแทนที่สำคัญ ได้แก่ พลังงานน้ำ พลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานความร้อนใต้พิภพ
พลังงานจากชีวมวล และพลังงานนิวเคลียร์ เป็นต้น
1. ความสำคัญของพลังงานทดแทน
ปัจจุบันทั่วโลก โดยเฉพาะประเทศไทย กำลังเผชิญกับปัญหาด้านพลังงานเชื้อเพลิง
ฟอสซิล เช่น น้ำ มัน ก๊าซธรรมชาติ เป็นต้น ทั้งในด้านราคาที่สูงขึ้น และปริมาณที่ลดลง
อย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ปัญหาสภาวะโลกร้อนซึ่งส่วนหนึ่งมาจากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลที่มากขึ้น
อย่างต่อเนื่องตามการขยายตัวของเศรษฐกิจโลก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการกระตุ้นให้เกิดการคิดค้น
และพัฒนาเทคโนโลยีที่ใช้พลังงานชนิดอื่น ๆ ขึ้นมาทดแทน ซึ่งพลังงานทดแทนเป็นพลังงาน
ชนิดหนึ่งที่ได้รับความสนใจ และภาครัฐได้มีนโยบายส่งเสริมให้มีการพัฒนาเทคโนโลยีด้าน
พลังงานทดแทนอย่างกว้างขวางในประเทศ เนื่องจากเป็นพลังงานที่ใช้แล้วไม่ทำลายสิ่งแวดล้อม
2. ประเภทของพลังงานทดแทน
พลังงานทดแทนมีหลายประเภท ซึ่งแต่ละประเภท มีหลักการทำงานแตกต่างกันไป
ทั้งนี้ กระทรวงพลังงานได้แบ่งประเภทของพลังงานทดแทนตามแหล่งที่มาออกเป็น 2 ประเภท คือ
2.1 พลังงานทดแทนประเภทสิ้นเปลือง เป็นพลังงานทดแทนจากแหล่งที่ได้มาแล้ว
ใช้หมดไป เช่น ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ พลังงานนิวเคลียร์ เป็นต้น
2.2 พลังงานทดแทนประเภทหมุนเวียน เป็นพลังงานทดแทนจากแหล่งที่ใช้แล้ว
สามารถหมุนเวียนมาใช้ได้อีก เช่น ลม น้ำ แสงอาทิตย์ ชีวมวล ความร้อนใต้พิภพ ไฮโดรเจน เป็นต้น
3. หลักการทำงานของพลังงานทดแทน
พลังงานทดแทนที่สำคัญและใช้กันอยู่ในปัจจุบัน ได้แก่ ลม น้ำ แสงอาทิตย์ ชีวมวล
ความร้อนใต้พิภพ และนิวเคลียร์ ซึ่งมีรายละเอียดดังนี้
3.1 พลังงานลม
การผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานลม จะใช้กังหันลมเป็นอุปกรณ์ในการ
เปลี่ยนพลังงานลมเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยจะต่อใบพัดของกังหันลมเข้ากับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
เมื่อลมพัดมาปะทะจะทำให้ใบพัดหมุน แรงจากการหมุนของใบพัดจะทำให้แกนหมุนที่เชื่อมอยู่กับ
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุน เกิดการเหนี่ยวนำและได้ไฟฟ้าออกมาดังภาพ อย่างไรก็ดีการผลิตไฟฟ้า
ด้วยพลังงานลมก็จะขึ้นกับความเร็วลมด้วย สำหรับประเทศไทยมีศักยภาพพลังงานลมต่ำ ทำให้
ผลิตไฟฟ้าได้จำกัดไม่เต็มกำลังการผลิตติดตั้ง
ภาพกังหันลม
3.2 พลังงานน้ำ
การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานน้ำ โดยการปล่อยน้ำจากเขื่อนให้ไหลจากที่สูง
ลงสู่ที่ต่ำ เมื่อน้ำไหลลงมาปะทะกับกังหันน้ำก็จะทำให้กังหันหมุน แกนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
ที่ถูกต่ออยู่กับกังหันน้ำดังกล่าวก็จะหมุนตาม เกิดการเหนี่ยวนำและได้ไฟฟ้าออกมา จากนั้น
ก็ปล่อยน้ำให้ไหลสู่แหล่งน้ำตามเดิมดังภาพ แต่ประเทศไทยสร้างเขื่อนโดยมีวัตถุประสงค์หลัก คือ
การกักเก็บน้ำไว้ใช้ในการเกษตร ดังนั้นการผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานน้ำจากเขื่อนจึงเป็นเพียงผล
พลอยได้เท่านั้น
ภาพการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานน้ำ
3.3 พลังงานแสงอาทิตย์
การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ใช้เซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Cell) ซึ่งเป็น
สิ่ประดิษฐ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ชนิดหนึ่ง ทำมาจากสารกึ่งตัวนำพวกซิลิคอน สามารถเปลี่ยน
พลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรงดังภาพ แม้พลังงานแสงอาทิตย์จะเป็นพลังงาน
สะอาดแต่ก็มีข้อจำกัดในการผลิตไฟฟ้า โดยสามารถผลิตไฟฟ้าได้แค่ช่วงที่มีแสงแดดเท่านั้น
ประสิทธิภาพของการผลิตไฟฟ้าขึ้นอยู่กับความเข้มรังสีดวงอาทิตย์ ซึ่งจะมีค่าเปลี่ยนแปลงไปตาม
เส้นละติจูด ช่วงเวลาของวัน ฤดูกาล และสภาพอากาศ
สำหรับในประเทศไทยได้รับรังสีดวงอาทิตย์ค่อนข้างสูงระหว่างเดือนเมษายน
และพฤษภาคม เท่านั้น บริเวณที่รับรังสีดวงอาทิตย์สูงสุดตลอดทั้งปีที่ค่อนข้างสม่ำเสมอ
อยู่ในบริเวณจังหวัดนครราชสีมา บุรีรัมย์ ศรีสะเกษ ร้อยเอ็ด ยโสธร อุบลราชธานี และอุดรธานี
บางส่วนในภาคกลางที่จังหวัดสุพรรณบุรี ชัยนาท พระนครศรีอยุธยา และลพบุรี ส่วนในบริเวณ
จังหวัดอื่นๆ ความเข้มรังสีดวงอาทิตย์มีความไม่สม่ำเสมอและมีปริมาณความเข้มต่ำ จึงไม่คุ้มค่า
กับการลงทุนสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในเชิงพาณิชย์
3.4 พลังงานชีวมวล
พลังงานชีวมวลเป็นพลังงานความร้อนที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่มาจาก
ชีวมวลหรือสิ่งมีชีวิต โดยแบ่งตามแหล่งกำเนิดชีวมวลได้ 3 กลุ่ม คือ 1) เกษตรกรรม ได้แก่
วัสดุทางการเกษตร และวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร 2) อุตสาหกรรม ได้แก่ วัสดุเหลือทิ้ง
ภายหลังปรับเปลี่ยนรูปผลผลิตการเกษตร ของเสียจากกระบวนการผลิต และ 3) ชุมชน ได้แก่
ขยะมูลฝอย และน้ำเสียจากชุมชน
กระบวนการผลิตไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงชีวมวลมี 2 วิธี ดังนี้
1) การเผาไหม้โดยตรง เช่น การนำวัสดุเหลือทิ้งจากการเกษตรมาเผาให้
ความร้อนในหม้อไอน้ำ จนกลายเป็นไอน้ำที่ร้อนจัด และมีความดันสูง ไอน้ำจะไปปั่นกังหัน
ไอน้ำที่ต่ออยู่กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าออกมา
2) การเปลี่ยนเชื้อเพลิงชีวมวลให้เป็นเชื้อเพลิง เรียกว่า ก๊าซชีวภาพ ได้แก่
มูลสัตว์ และของเสียจากโรงงานแปรรูปทางการเกษตร เช่น เปลือกสับปะรดจากโรงงานสับปะรด
กระป๋อง หรือน้ำเสียจากโรงงานแป้งมัน แล้วนำก๊าซชีวภาพไปใช้เป็นเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์สำหรับ
ผลิตไฟฟ้าได้อีกด้วย
ภาพกระบวนการผลิตก๊าซชีวภาพจากขยะอินทรีย์ครัวเรือน
ประเทศไทยทำการเกษตรอย่างกว้างขวาง จึงมีวัสดุเหลือใช้จากการเกษตร เช่น
แกลบ ขี้เลื่อย ชานอ้อย กากมะพร้าว อยู่จำนวนมาก สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงผลิตไฟฟ้า
ในเชิงพาณิชย์ได้ แต่มีข้อจำกัดในการจัดหาชีวมวลในปริมาณที่ต้องการใช้ให้คงที่ตลอดปี เพราะ
ชีวมวลบางประเภทมีจำกัดบางช่วงเวลาหรือบางฤดูกาลและขึ้นอยู่กับผลผลิต เช่น กากอ้อย แกลบ
เป็นต้น ทำให้เกิดความผันผวนของราคาชีวมวล นอกจากนี้การผลิตไฟฟ้าด้วยชีวมวลยังมีข้อจำกัด
คือ มีการเก็บรักษาและการขนส่งที่ยาก ต้องการพื้นที่ในการเก็บรักษาขนาดใหญ่
3.5 พลังงานความร้อนใต้พิภพ
พลังงานความร้อนใต้พิภพเป็นพลังงานความร้อนตามธรรมชาติที่ได้จาก
แหล่งความร้อนที่ถูกกักเก็บอยู่ภายใต้ผิวโลก แหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพจะตั้งอยู่ในบริเวณ
ที่เรียกว่าจุดร้อน (Hot Spots) มักตั้งอยู่ในบริเวณที่มีการเคลื่อนที่ของเปลือกโลก เขตที่ภูเขาไฟ
ยังคุกรุ่น และบริเวณที่มีชั้นของเปลือกโลกบาง ปรากฏให้เห็นในรูปของบ่อน้ำพุร้อน ไอน้ำร้อน
และบ่อโคลนเดือด เป็นต้น
ภาพแหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพบนโลก
ประเทศไทยมีแหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพที่มีศักยภาพเป็นแหล่ง
ผลิพลังงานไฟฟ้าได้น้อย จึงมีการการผลิตไฟฟ้าจากความร้อนใต้พิภพเพียงแห่งเดียว คือ
โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพฝาง ตั้งอยู่ที่ ตำบลม่อนปิ่น อำเภอฝาง จังหวัดเชียงใหม่
โดยได้เริ่มเดินเครื่องเมื่อวันที่ 5 ธันวาคม พ.ศ. 2532 มีขนาดกำลังผลิต 300 กิโลวัตต์
มีหลักการทำงาน คือ นำน้ำร้อนจากหลุมเจาะไปถ่ายเทความร้อนให้กับของเหลวหรือสารทำงาน
(Working Fluid) ที่มีจุดเดือดต่ำจนกระทั่งเดือดเป็นไอ แล้วนำไอนี้ไปหมุนกังหันเพื่อขับ
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าผลิตไฟฟ้าออกมา
ภาพโรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพฝางของ กฟผ.
พลังงานความร้อนใต้พิภพมีข้อจำกัด คือ ใช้ได้เฉพาะในพื้นที่ที่มีศักยภาพ
พลังงานความร้อนใต้พิภพอยู่เท่านั้น นอกจากนี้การใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพอาจมีก๊าซและน้ำ
ที่มีแร่ธาตุที่เป็นอันตรายต่อร่างกายของสิ่งมีชีวิต
3.6 พลังงานนิวเคลียร์
พลังงานนิวเคลียร์ เป็นพลังงานที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงภายในนิวเคลียสของ
อะตอม ซึ่งมนุษย์ได้มีการนำพลังงานนิวเคลียร์มาใช้ประโยชน์ในหลายด้าน ได้แก่ การแพทย์
เกษตรกรรม อุตสาหกรรม และการผลิตไฟฟ้า
การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานนิวเคลียร์เป็นการใช้ปฏิกิริยาแตกตัวนิวเคลียสของ
อะตอมของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่เรียกว่า ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน (Nuclear Fission)
ผลิตความร้อนในถังปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ธาตุที่สามารถนำ มาใช้เป็นเชื้อเพลิงในโรงไฟฟ้า
พลังงานนิวเคลียร์ คือ ยูเรเนียม – 235 ซึ่งเป็นธาตุตัวหนึ่งที่มีอยู่ในธรรมชาติ โดยนิวเคลียสของ
เชื้อเพลิงนิวเคลียร์จะแตกออกได้เป็นธาตุใหม่ 2 ธาตุ พร้อมทั้งให้พลังงานหรือความร้อนจำนวน
มหาศาลออกมา ความร้อนที่เกิดขึ้นนี้สามารถนำมาให้ความร้อนกับน้ำจนเดือดกลายเป็นไอน้ำ
ไปหมุนกังหันไอน้ำที่ต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าก็จะสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้
ปัจจุบันเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานนิวเคลียร์ได้รับการพัฒนา
อย่างต่อเนื่องโดยเฉพาะด้านมาตรฐานความปลอดภัย จึงทำให้การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานนิวเคลียร์
ในประเทศต่าง ๆ เพิ่มมากขึ้น ประกอบกับมีต้นทุนการผลิตไฟฟ้าต่อหน่วยต่ำ รวมไปถึงโรงไฟฟ้า
พลังงานนิวเคลียร์ยังมีความพึ่งพาได้สูง เนื่องจากสามารถผลิตไฟฟ้าได้ในปริมาณมากอย่างต่อเนื่อง
เมื่อเปรียบเทียบกับเชื้อเพลิงชนิดอื่น ๆ นอกจากนี้ไม่มีการเผาไหม้ โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์
ไม่ปล่อยก๊าซเรือนกระจก แต่มีข้อจำกัดในเรื่องของการจัดการกากกัมมันตรังสีและเชื้อเพลิง
ที่ใช้แล้ว
4. ข้อดีและข้อจำกัดของพลังงานทดแทน
พลังงานทดแทนที่ได้ศึกษามาแล้วมีข้อดีและข้อจำกัดดังตาราง เพื่อจะนำไปใช้เป็นข้อมูล
ในการพิจารณาเลือกใช้พลังงานทดแทนแต่ละชนิดได้อย่างถูกต้องและเหมาะสม
พลังงาน
|
||
1. เป็นแหล่งพลังงานที่ได้จากธรรมชาติ ไม่มี
ค่าเชื้อเพลิง
2. เป็นแหล่งพลังงานสะอาด
3. สามารถใช้ระบบไฮบริดเพื่อให้เกิดประโยชน์
สูงสุด คือ กลางคืนใช้พลังงานลม กลางวัน
|
บางฤดูอาจไม่มีลมต้องใช้แบตเตอรี่ราคาแพง
เป็นแหล่งเก็บพลังงาน
2. สามารถใช้ได้ในบางพื้นที่เท่านั้น พื้นที่ที่
เหมาะสมควรเป็นพื้นที่ที่มีกระแสลมพัด
สม่ำเสมอ
3. มีเสียงดังและมีผลกระทบต่อทัศนียภาพ
4. ทำ ให้เกิดการรบกวนในการส่งสัญญาณ
โทรทัศน์ และไมโครเวฟ
5. ต้นทุนค่าไฟฟ้าต่อหน่วยสูง
|
พลังงาน
| ||
1. ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการซื้อเชื้อเพลิง
2. ไม่ก่อให้เกิดก๊าชคาร์บอนไดออกไซด์ จาก
การผลิตไฟฟ้า
3. โครงการโรงไฟฟ้าพลังน้ำ ขนาดใหญ่มีขีด
ความสามารถสูงในการรักษาความมั่นคง
ให้แก่ระบบไฟฟ้าสำ หรับรองรับช่วงเวลา
ที่มีความต้องการใช้กระแสไฟฟ้าสูงสุด
4. ต้นทุนค่าไฟฟ้าต่อหน่วยต่ำ
|
ในช่วงที่สามารถปล่อยน้ำออกจากเขื่อนได้
2. การก่อสร้างเขื่อนขนาดใหญ่ในประเทศไทย
มีข้อจำ กัดเนื่องจากอ่างเก็บน้ำ ของเขื่อน
ขนาดใหญ่จะทำให้เกิดน้ำท่วมเป็นบริเวณกว้าง
ส่งผลกระทบต่อบ้านเรือนประชาชน
|
พลังงาน
| ||
พลังงาน
แสงอาทิตย์
|
1. เป็นแหล่งพลังงานธรรมชาติขนาดใหญ่ที่สุด
และสามารถใช้เป็นพลังงานได้ไม่มีวันหมด
2. ไม่มีค่าใช้จ่ายในเรื่องเชื้อเพลิง
3. สามารถนำไปใช้ในแหล่งที่ยังไม่มีไฟฟ้าใช้
และอยู่ห่างไกลจากระบบสายส่งและสาย
จำหน่ายไฟฟ้า
4. เป็นพลังงานสะอาดไม่ก่อให้เกิดมลภาวะ
จากกระบวนการผลิตไฟฟ้า
|
2. แบตเตอรี่ซึ่งเป็นตัวกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์
ไว้ใช้ในเวลากลางคืนมีอายุการใช้งานต่ำ
3. มีความไม่แน่นอนขึ้นอยู่กับสภาวะอากาศ โดย
พื้นที่ที่เหมาะสมต้องเป็นพื้นที่ที่มีความเข้ม
รังสีดวงอาทิตย์คงที่และสม่ำเสมอ
|
พลังงาน
| ||
พลังงาน
ชีวมวล
|
1. ใช้ประโยชน์จากเศษวัสดุเหลือใช้ทาง
การเกษตร
2. เพิ่มรายได้ให้เกษตรกร
3. ช่วยแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมเรื่องวัสดุเหลือทิ้ง
ทางการเกษตร
|
1. ชีวมวลเป็นวัสดุที่เหลือจากการแปรรูป
ทางการเกษตรมีปริมาณสำรองที่ไม่แน่นอน
2. การบริหารจัดการเชื้อเพลิงและจัดเก็บทำได้
ยาก
3. ราคาชีวมวลมีแนวโน้มสูงขึ้นเนื่องจากมี
ความต้องการใช้เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ
4. ชีวมวลที่มีศักยภาพเหลืออยู่มักจะอยู่
กระจัดกระจาย มีความชื้นสูง จึงทำ ให้
ต้นทุนการผลิตไฟฟ้าสูงขึ้น เช่น ใบอ้อย
และยอดอ้อย ทะลายปาล์ม เป็นต้น
|
พลังงาน
| ||
พลังงาน
ความร้อน
ใต้พิภพ
|
1. เป็นแหล่งพลังงานที่ได้จากธรรมชาติ ไม่มี
ค่าเชื้อเพลิง
2. เป็นแหล่งพลังงานสะอาด
|
ใช้ได้เฉพาะในพื้นที่ที่มีแหล่งความร้อน
ใต้พิภพอยู่เท่านั้น
|
พลังงาน
| ||
พลังงาน
นิวเคลียร์
|
1. เป็นแหล่งผลิตไฟฟ้าขนาดใหญ่โดยมีต้นทุน
การผลิตไฟฟ้าต่อหน่วยต่ำแข่งขันได้กับ
โรงไฟฟ้าชนิดอื่นได้
2. เป็นโรงไฟฟ้าที่สะอาดไม่ก่อให้เกิดมลพิษ และ
ก๊าซเรือนกระจก
3. ช่วยเสริมสร้างความมั่นคงให้ระบ บ
ผลิตไฟฟ้า เนื่องจากใช้เชื้อเพลิงน้อยเมื่อ
เทียบกับโรงไฟฟ้าความร้อนประเภทอื่น
4. มีแหล่งเชื้อเพลิงมากมาย เช่น แคนาดา
และออสเตรเลีย และราคาไม่ผันแปรมาก
เมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงฟอสซิล
|
1. ใช้เงินลงทุนในการก่อสร้างสูง
2. จำ เป็นต้องเตรียมโครงสร้างพื้นฐานและ
พัฒนาบุคลากรเพื่อให้การดำเนินงานเป็นไป
อย่างมีประสิทธิภาพ
3. ต้องการเตรียมการจัดการกากกัมมันตรังสี
และมาตรการควบคุมความปลอดภัยเพื่อ
ป้องกันอุบัติเหตุ
4. ยังไม่เป็นที่ยอมรับของประชาชน ประชาชน
มีข้อกังวลใจในเรื่องความปลอดภัย
|
เรื่องที่ 2 โรงไฟฟ้ากับการจัดการด้านสิ่งแวดล้อม
การก่อสร้างโรงไฟฟ้าแต่ละแห่ง มีการใช้ทรัพยากรธรรมชาติ ซึ่งก่อให้เกิดผลกระทบ
ต่อสิ่งแวดล้อม 3 ด้าน คือ ด้านอากาศ ด้านน้ำ และด้านเสียง ดังนั้น โรงไฟฟ้าจึงต้องมีระบบ
การจัดการด้านสิ่งแวดล้อมเพื่อควบคุมมลภาวะให้อยู่ในเกณฑ์มาตรฐานหรือตามมาตรฐาน
ที่กฎหมายกำหนด
ตอนที่ 1 ผลกระทบและการจัดการสิ่งแวดล้อมด้านอากาศ
1. ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมด้านอากาศ
ผลกระทบด้านอากาศ ถือเป็นผลกระทบที่สำคัญที่สุดที่โรงไฟฟ้าต้องคำนึงถึง ทั้งนี้
ความรุนแรงของผลกระทบขึ้นอยู่กับชนิดของเชื้อเพลิงที่ใช้ผลิตไฟฟ้าในโรงไฟฟ้า ถ้าเป็นโรงไฟฟ้า
พลังน้ำหรือพลังงานทดแทน จะไม่ก่อเกิดให้มลพิษ แต่ถ้าเป็นโรงไฟฟ้าที่มีการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง
จะก่อให้เกิดมลพิษในอากาศที่สำคัญ ได้แก่ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ ก๊าซโอโซน
ในระดับพื้นดิน คาร์บอนมอนอกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์ และฝุ่นละออง
2. การจัดการสิ่งแวดล้อมด้านอากาศ
โรงไฟฟ้ามีการจัดการสิ่งแวดล้อมด้านอากาศ เพื่อลดก๊าซที่เป็นพิษต่อสุขภาพอนามัย
และชุมชน มี 5 วิธี ดังนี้
2.1 การลดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ทำโดยติดตั้งเครื่องกำจัดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์
ที่เรียกว่า เครื่อง FGD (Flue Gas Desulfurization) ซึ่งวิธีการนี้จะสามารถลดก๊าซซัลเฟอร์
ไดออกไซด์ได้ ร้อยละ 80 – 90
2.2 การลดก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ กระบวนการที่ใช้กันแพร่หลาย และ
มีประสิทธิภาพสูง คือ SCR (Selective Catalytic Reduction) และเลือกใช้เตาเผาที่สามารถ
ลดการเกิดก๊าซไนโตรเจนออกไซด์
2.3 การลดก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ ทำโดยการตรวจสอบอุปกรณ์เครื่องเผาไหม้
เป็นประจำ และควบคุมการเผาไหม้ให้มีปริมาณออกซิเจนที่เหมาะสม เพื่อให้เกิดการเผาไหม้
ที่สมบูรณ์
2.4 การลดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ทำโดยการรวบรวมและกักเก็บก๊าซคาร์บอน-
ไดออกไซด์ไว้ใต้ดินหรือน้ำ เช่น ในแหล่งน้ำมันหรือก๊าซธรรมชาติที่สูบออกมาหมดแล้ว หรืออาจนำ
ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไปใช้ในกระบวนการอุตสาหกรรม
2.5 การลดฝุ่นละออง ทำโดยการใช้อุปกรณ์กำจัดฝุ่นละออง 3 ลักษณะ คือ
1) เครื่องดักฝุ่นด้วยไฟฟ้าสถิต โดยใช้หลักการไฟฟ้าสถิต ซึ่งระบบนี้มี
ประสิทธิภาพสูง
2) เครื่องแยกฝุ่นแบบลมหมุน โดยใช้หลักของแรงเหวี่ยง
3) เครื่องกรองฝุ่นแบบถุงกรองเป็นอุปกรณ์ที่มีถุงกรองเป็นตัวกรองแยกฝุ่นละออง
ออกจากก๊าซที่เกิดจากการเผาไหม้ถ่านหิน
นอกจากนี้ โรงไฟฟ้าควรมีระบบตรวจวัดปริมาณสารเจือปนจากปล่องโรงไฟฟ้า
แบบอัตโนมัติอย่างต่อเนื่อง เป็นการตรวจติดตามและเฝ้าระวังสิ่งผิดปกติ เพื่อควบคุมคุณภาพ
อากาศที่ปล่อยออกจากปล่องโรงไฟฟ้าให้อยู่ในเกณฑ์มาตรฐานตามประกาศกระทรวงอุตสาหกรรม
และประกาศกระทรวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม อย่างเคร่งครัด เช่น ปริมาณของ
มลพิษเกินมาตรฐาน ควรมีการจัดเก็บข้อมูลทุกวัน และติดตั้งเครื่องตรวจวัดคุณภาพอากาศบริเวณ
พื้นที่ชุมชนรอบโรงไฟฟ้า โดยทำการเก็บข้อมูลอย่างต่อเนื่อง
ตอนที่ 2 ผลกระทบและการจัดการสิ่งแวดล้อมด้านน้ำ
1. ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมด้านน้ำ
ในกระบวนการผลิตไฟฟ้าจะใช้น้ำ 2 ส่วน คือ น้ำที่ใช้กับอุปกรณ์ต่าง ๆ ในโรงไฟฟ้า
ซึ่งต้องเติมสารเคมีบางอย่างลงในน้ำ เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติน้ำให้เหมาะสม และน้ำหล่อเย็น
ที่ใช้สำหรับระบายความร้อนให้กับระบบต่าง ๆ ซึ่งน้ำหล่อเย็นนี้จะมีอุณหภูมิสูงกว่าน้ำจาก
แหล่งน้ำธรรมชาติ เช่น แม่น้ำ ลำคลอง เป็นต้น หากน้ำเหล่านี้ถูกปล่อยลงสู่แหล่งน้ำธรรมชาติ
โดยไม่ผ่านกระบวนการจัดการบำบัดฟื้นฟูน้ำที่ดี จะส่งผลกระทบต่อพืชและสัตว์น้ำที่อาศัยอยู่
2. การจัดการสิ่งแวดล้อมด้านน้ำ
โรงไฟฟ้าต้องมีมาตรการจัดการน้ำเสียที่มาจากกระบวนการผลิตไฟฟ้า และ
จากอาคารสำนักงานตามลักษณะหรือประเภทของน้ำเสีย โดยคุณภาพน้ำทิ้งต้องมีการควบคุม
ให้ครอบคลุมทั้งเรื่องของเสียและอุณหภูมิ ดังนี้
2.1 การควบคุมอุณหภูมิของน้ำก่อนที่จะปล่อยสู่ลงแหล่งน้ำธรรมชาติ โดยน้ำทิ้ง
จากท่อหล่อเย็นที่มีความขุ่นจะถูกระบายออกไปสู่บ่อพักน้ำที่ 1 และทิ้งไว้เป็นเวลาอย่างน้อย
24 ชั่วโมง เพื่อให้ตกตะกอนและลดอุณหภูมิลงเหลือประมาณ 28 – 30 องศาเซลเซียส
จากนั้นจึงระบายออกสู่บ่อพักที่ 2 เพื่อปรับสภาพน้ำ ให้มีอุณหภูมิใกล้เคียงกับธรรมชาติ
ซึ่งกรมชลประทานได้กำหนดมาตรฐานไว้ที่อุณหภูมิ 33 องศาเซลเซียส ก่อนปล่อยลงสู่แหล่งน้ำ
ธรรมชาติ
2.2 การจัดการสารเคมีต่าง ๆ ที่อยู่ในน้ำก่อนปล่อยสู่แหล่งน้ำธรรมชาติ ทำโดย
การกักน้ำไว้ในบ่อปรับสภาพน้ำ เพื่อบำบัดให้มีสภาพเป็นกลางและมีการตกตะกอน หรือเติม
คลอรีนเพื่อฆ่าเชื้อโรค
นอกจากนี้ในโรงไฟฟ้าควรมีระบบเฝ้าระวังคุณภาพน้ำ ได้แก่ การตรวจวัดคุณภาพน้ำ
ที่ระบายออกจากโรงไฟฟ้าอย่างสม่ำเสมอ เพื่อให้มั่นใจว่าคุณภาพน้ำที่จะปล่อยลงสู่แหล่งน้ำ
ธรรมชาตินั้นมีคุณภาพอยู่ในเกณฑ์มาตรฐานของกรมชลประทาน และมาตรฐานควบคุมการระบาย
น้ำทิ้งจากแหล่งกำเนิดประเภทโรงงานอุตสาหกรรมและนิคมอุตสาหกรรม และตามประกาศ
กระทรวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม
ตอนที่ 3 ผลกระทบและการจัดการสิ่งแวดล้อมด้านเสียง
1. ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมด้านเสียง
ผลกระทบด้านเสียงที่เกิดจากโรงไฟฟ้าที่สำคัญ คือ เสียงที่เกิดจากหม้อไอน้ำ
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันก๊าซ และพาหนะที่เข้ามาในพื้นที่โรงไฟฟ้า
2. การจัดการสิ่งแวดล้อมด้านเสียง
มีมาตรการควบคุมเสียงของโรงไฟฟ้าเพื่อไม่ให้ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ดังนี้
2.1 กิจกรรมที่ก่อให้เกิดเสียงรบกวนชุมชนในเวลากลางคืน ต้องมีระดับเสียงไม่เกิน
85 เดซิเบล ในระยะ 1 เมตรจากจุดกำเนิดเสียง ตามมาตรฐานข้อกำหนดความดังของเสียง
จากโรงงานอุตสาหกรรม เพื่อไม่ให้เป็นที่รบกวนต่อผู้อยู่อาศัยโดยรอบโรงไฟฟ้า
2.2 ติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมเสียงภายในโรงไฟฟ้าช่วงเดินเครื่องผลิตไฟฟ้าและติดตั้ง
อุปกรณ์ดูดซับเสียงแบบเคลื่อนที่ขณะทำความสะอาดท่อที่เครื่องกังหันไอน้ำ เพื่อควบคุมความดัง
ของเสียงให้อยู่ในมาตรฐานไม่เกิน 85 เดซิเบล
นอกจากนี้ โรงไฟฟ้าควรทำ การตรวจวัดเสียงอย่างสม่ำ เสมอ โดยกำ หนด
จุดตรวจวัดเสียงทั้งภายในโรงไฟฟ้า และชุมชนรอบโรงไฟฟ้าจำนวน 3 จุด และตรวจวัดตามแผน
ที่กำหนดไว้ เช่น ตรวจครั้งละ 3 วันติดต่อกันทุก 3 เดือน และทำการก่อสร้างแนวป้องกันเสียง
โดยการปลูกต้นไม้ (Noise Barrier) รอบพื้นที่โรงไฟฟ้า เป็นต้น
