Everlasting Economy

เรื่องที่ผมนำมาเล่าสู่กันฟังปิดท้ายปีวอกก่อนเข้าสู่ปีระกายังคงเป็นระบบการเก็บสะสมพลังงาน หรือ Energy Storage ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ได้รับความสนใจอยู่ในขณะนี้ และทางสำนักงานนโยบายและแผนพลังงาน (สนพ.) กระทรวงพลังงานก็ได้เห็นถึงความสำคัญในเรื่องนี้ โดยตั้งงบประมาณกว่า 700 ล้านบาท เพื่อสนับสนุนการศึกษาวิจัยและพัฒนาระบบ Energy Storage เพื่อจะได้นำมาใช้กับระบบผลิตไฟฟ้าในประเทศไทย

หน้าที่หลักของ Energy Storage คือการเก็บสำรองไฟฟ้าที่ผลิตได้เกินความต้องการในช่วงเวลาหนึ่งไว้ใช้ในยามที่ต้องการ เช่น ใช้ในการลดผลกระทบจากการผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ หรือลมที่ไม่สม่ำเสมอ หรือใช้บริหารพลังงานช่วงเวลาที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุด(Peak Load)

ถ้ามองไปยังต่างประเทศ ขณะนี้มีการพัฒนาโครงการ Energy Storage กันอย่างคึกคัก สำหรับเทคโนโลยีที่มีกำลังผลิตติดตั้งรวมทั่วโลกสูงที่สุด คือระบบเก็บสะสมพลังงานประเภทสูบกลับ (Pumped Hydro Energy Storage) ซึ่งประกอบด้วย อ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ที่มีระดับความสูงต่างกัน จำนวน 2 อ่างอุโมงค์ ทางเดินน้ำเชื่อมระหว่างอ่างทั้งสอง โดยมีเครื่องสูบน้ำและเครื่องปั่นไฟอยู่ภายใน ส่วนขั้นตอนการเก็บพลังงานระบบจะนำไฟฟ้าส่วนเกินมาเดินเครื่องสูบน้ำ เพื่อสูบน้ำจากอ่างด้านล่างขึ้นไปอ่างด้านบน เมื่อต้องการผลิตไฟฟ้าก็จะปล่อยน้ำจากอ่างด้านบนไหลย้อนลงมาขับใบพัดของเครื่องปั่นไฟฟ้าก่อนปล่อยน้ำลงไปเก็บในอ่างน้ำด้านล่าง

ระบบสูบกลับนี้ได้รับความนิยมมากนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายเพราะสามารถเก็บพลังงานได้ตั้งแต่ 100-1,000เมกะวัตต์ มีต้นทุนที่ต่ำกว่าแบตเตอรี่ ส่วนใหญ่จะต้องใช้พื้นที่บริเวณภูเขาเพื่อให้น้ำมีแรงดันสูงพอที่จะปั่นไฟ ซึ่งตอนนี้เริ่มประยุกต์ใช้กับเหมืองผิวดินต่างๆ เช่น โครงการระบบสูบกลับ Glenmuckloch ในสกอตแลนด์ ซึ่งใช้เหมืองถ่านหินเป็นที่ก่อสร้างโครงการ เป็นต้น

อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดหลักของระบบสูบกลับ คือต้องหาพื้นที่ที่มีความสูงต่างกันมากกว่า 300 เมตร เพื่อสร้างอ่างเก็บน้ำ จึงทำให้มีโปรเจค Start-up ที่พัฒนา Energy Storage รูปแบบใหม่ๆ ขึ้นมาเป็นทางเลือกมากมาย โดยครั้งนี้ผมขอเลือก 2 เทคโนโลยีที่มีไอเดียแปลกใหม่และน่าสนใจมาเล่าให้ฟังคือเทคโนโลยี “StEnSea” และ “Hydrostor”

ทั้ง 2 ระบบเป็นระบบเก็บสะสมพลังงานใต้ทะเล ซึ่งทำงานแตกต่างจากเทคโนโลยี Energy Storage ทั่วไป ตรงที่อาศัยความดันน้ำใต้ทะเลมาช่วยในการเดินระบบและใช้พื้นที่ไม่มากเป็นทางเลือกสำหรับบริเวณที่ไม่มีภูเขาหรือเหมืองผิวดิน

เทคโนโลยี StEnSea มีชื่อเต็มว่า Storing Energy at Sea พัฒนาโดย Fraunhofer Institute ประเทศเยอรมัน ระบบนี้ประกอบด้วยถังคอนกรีตทรงกลมกลวงขนาด12 ลูกบาศก์เมตร ติดตั้งที่ใต้ทะเลลึก 100 เมตร ด้านในของถังประกอบด้วยท่อกลวงทำหน้าที่เป็นทางไหลเข้า-ออกของน้ำเครื่องสูบน้ำ-เครื่องปั่นไฟฟ้า

หลักการทำงานของ StEnSea คือระบบจะนำไฟฟ้ามาเดินเครื่องสูบน้ำเพื่อสูบน้ำออกจากถังทรงกลม และเมื่อต้องการผลิตไฟฟ้าระบบจะปล่อยให้น้ำทะเลที่มีความดันสูงไหลเข้ามาทางท่อเพื่อขับใบพัดของเครื่องปั่นไฟฟ้าซึ่งน้ำที่ปั่นใบพัดแล้วจะถูกเก็บไว้ในถังทรงกลมก่อนที่จะถูกสูบออกเมื่อจะเริ่มการทำงานในรอบต่อไป

สำหรับเทคโนโลยีของ Hydrostor จากเมือง Toronto ประเทศแคนาดา แตกต่างจาก StEnSea ตรงที่ใช้อากาศเป็นตัวกลางในการเก็บสะสมพลังงานแทนน้ำ โดยระบบ Hydrostor ประกอบด้วยเครื่องอัดอากาศและเครื่องปั่นไฟฟ้าที่อยู่บนบกซึ่งเชื่อมกับลูกโป่งเก็บอากาศใต้ทะเลมีความจุรวม100ลูกบาศก์เมตรติดตั้งที่พื้นทะเลลึก 50 เมตร

เมื่อต้องการสะสมพลังงานระบบจะนำไฟฟ้ามาเดินเครื่องอัดอากาศส่งอากาศแรงดันสูงผ่านท่อเข้าไปเก็บในลูกโป่งใต้ทะเล จากนั้นเมื่อต้องการผลิตไฟฟ้าจะทำการปล่อยอากาศแรงดันสูงไหลย้อนกลับไปขับใบพัดของเครื่องปั่นไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

ทั้งนี้ระบบ StEnSea เพิ่งเริ่มติดตั้งทดลองเมื่อเดือนที่แล้ว หากสำเร็จโครงการจะขยายขนาดให้มีกำลังผลิตไฟฟ้า 5 เมกะวัตต์ ส่วนระบบ Hydrostor ตอนนี้ทำการทดลองมาแล้วกว่าหนึ่งปี รวมถึงมีแผนจะพัฒนาโครงการที่เมือง Goderish ประเทศแคนาดา ขนาดกำลังผลิต 1.75 เมกะวัตต์ และจะขยายกำลังผลิตให้เพิ่มสูงขึ้นเรื่อยๆ โดยมีเป้าหมายให้ถึง100เมกะวัตต์ในอนาคต

ผมว่าคนไทยเรามีศักยภาพและมีความคิดสร้างสรรค์ไม่แพ้ชาติอื่น และสามารถนำงานวิจัยมาต่อยอดพัฒนาระบบ Energy Storage มาใช้ได้จริงตามนโยบายของกระทรวงพลังงาน

ความเพียรนำมาซึ่งความสำเร็จครับ