พลงั งานทดแทน (Renewable Energy)
ทาํ โดย ด.ช.ธนกฤต เยาวส์ ทิ ธิ์ ม.2/8 เลขท่ี7
พลังงานทดแทน หมายถึง พลงั งานท่ผี ลติ ขนึ้ ใชแ้ ทนพลงั งานเชือ้ เพลงิ
ประเภทของพลังงานทดแทน
แบง่ เป็น 2 ประเภท
1.พลงั งานทดแทนทใี่ ช้แลว้ หมดไปหรือพลงั งานสิน้ เปลอื ง เช่น พลงั งานถา่ น
หนิ พลงั งานนิวเคลยี ร์ พลงั งานหนิ นา้ํ มนั พลงั งานทายนาํ้ มนั ฯลฯ
2.พลงั งานทดแทนทไี่ มม่ ีวันหมดหรือนาํ มาหมุนเวยี นใชใ้ หมไ่ ด้ เช่น
พลงั งานแสงอาทิตย์ พลงั งานลม พลงั งานนา้ํ พลงั งานชีวมวลซงึ่ ไดจ้ ากอนิ ทรวี ตั ถุ
ในธรรมชาตทิ ่นี าํ มาเปลยี่ นเป็นพลงั งานได้ เช่น แกลบ ชานออ้ ย เปลอื กไม้ กาก
ปาลม์ ซงั ขา้ วโพด ฯลฯ
1 พลงั งานชีวมวล
เป็นเช้ือเพลิงที่ไดจ้ ากส่ิงมีชีวติ เช่น ไมฟ้ ื น แกลบ กากออ้ ย เศษไม้ เศษหญา้ เศษเหลอื ทิ้งจาก
การเกษตร เหล่าน้ีใชเ้ ผาใหค้ วามร้อนได้ เป็นเช้ือเพลงิ ชีวภาพแบบของแขง็ และความร้อนน้ีแหละที่เอา
ไปปั่นไฟ โดยเหตุที่ประเทศไทยทาํ การเกษตรอยา่ งกวา้ งขวาง วสั ดุเหลอื ใชจ้ ากการเกษตร เช่น แกลบ
ข้ีเลือ่ ย ชานออ้ ย กากมะพร้าว ซ่ึงมอี ยจู่ าํ นวนมาก (เทียบไดน้ ้าํ มนั ดิบปี ละไม่นอ้ ยกวา่ 6,500 ลา้ นลติ ร) ก็
ควรจะใชเ้ ป็นเช้ือเพลิงผลิตไฟฟ้าในเชิงพาณิชยไ์ ด้
พลงั งานชีวมวล (biomass energy) คือ พลงั งานจากเชือ้ เพลิงชวี มวล (biofuels) ที่ผลิตขนึ้ โดยอาศยั กระบวนการแปรรูปวตั ถชุ วี ภาพ
ดงั นนั้ พลงั งานชีวภาพกจ็ ดั เป็นรูปแบบหนง่ึ ของพลงั งานชีวมวล เนื่องจากเป็นการเปล่ยี นสถานะจากของแขง็ เป็นก๊าซ พลงั งานชีวมวลสามารถจะ
นาํ ไปใชป้ ระโยชนไ์ ดส้ องแนวทางหลกั ๆ ไดแ้ ก่ เชือ้ เพลิงเพื่อการผลติ ไฟฟา้ และความรอ้ น และเชือ้ เพลิงเชือ้ เพลงิ สาํ หรบั เคร่อื งยนต์
กระบวนการผลิตพลงั งานชวี มวล
กระบวนการผลติ พลงั งานชีวมวล มอี ยหู่ ลายแนวทางดว้ ยกนั ไดแ้ ก่ การเผาไหมโ้ ดยตรง
(combustion) หรือการสนั ดาป คอื ปฏิกิริยาการรวมตวั กนั ของวตั ถดุ ิบทีล่ กุ ไหมก้ บั ออกซิเจนแลว้ คาย
ความรอ้ นออกมา พลงั งานความรอ้ นที่ไดน้ ีส้ ามารถนาํ ไปผลติ ไฟฟา้ พลงั ไอนา้ํ ท่ีมีอณุ หภมู ิและความดนั สงู ไดโ้ ดย
อาศยั กงั หนั ไอนา้ํ เดนิ เครอื่ งกาํ เนิดไฟฟ้า
2 พลงั งานชีวภาพ
พลงั งานชีวภาพ (biogas energy) คือ พลงั งานจากเชือ้ เพลิงที่ผลติ ไดจ้ ากการยอ่ ยสลายวตั ถชุ ีวภาพดว้ ยแบคทีเรยี ภายใตส้ ภาวะไร้
ออกซิเจน (anaerobic digestion) ทาํ ใหเ้ กิดก๊าซชีวภาพ (biogas) ซ่ึงสามารถจะนาํ ไปใชป้ ระโยชนไ์ ดส้ องแนวทางหลกั ๆ ไดแ้ ก่ เชือ้ เพลิง
เพื่อการผลติ ไฟฟ้าและความรอ้ น และเชือ้ เพลงิ เพื่อการผลติ ก๊าซหงุ ตม้ และก๊าซเชือ้ เพลงิ สาํ หรบั เคร่อื งยนต์เชน่ CNG LPG ซงึ่ มคี ณุ สมบตั ใิ กลเ้ คยี ง
กบั ก๊าซธรรมชาติ
ข้อดขี องพลังงานชวี ภาพมีอะไรบ้าง เราจะแบ่งใหด้ งู า่ ยๆ เลยกค็ ือ
- ใชส้ าํ หรบั เป็นเชอื้ เพลงใหก้ บั พลงั งานตา่ งๆ – พลงั งานตา่ งๆ ท่ีวา่ นี้ ก็ไดแ้ ก่ พลงั งานความรอ้ น พลงั งานไฟฟา้ พลงั งานกล ซ่ึงช่วยในเรื่องของ
การประหยดั คา่ ใชจ้ ่ายดา้ นไฟฟา้ ลง และเมื่อใชไ้ ฟฟ้านอ้ ยลงโลกของเรากจ็ ะดขี นึ้ ไมม่ ีปัญหาเรื่องก๊าซเรือนกระจก น่นั คือการปลอ่ ยก๊าซ
คารบ์ อนไดออกไซด์
- ใชเ้ ป็นเชือ้ เพลงิ ในทางคมนาคม – พลงั งานชีวภาพท่ีเกิดขนึ้ ยงั สามารถใชเ้ ป็นพลงั งานทดแทนใหก้ บั ตวั เครื่องยนตเ์ ป็นระบบ 2 เชือ้ เพลิง ไม่
วา่ จะใชใ้ น รถบรรทกุ รถตู้ หรือรถยนต์ แตร่ าคายงั คอ่ นขา้ งสงู
- ใชใ้ นภาคอตุ สาหกรรมเคมี – กลา่ วคือเราสามารถใชเ้ ป็นตวั นาํ หรือท่ีเรยี กวา่ สารตง้ั ตน้ ในการผลิตสินคา้ ประเภทเคมตี า่ งๆ ซึ่งถือเป็นวตั ถดุ บิ
ท่ีไมส่ รา้ งความเสียหายใหก้ บั สภาพแวดลอ้ มของเรา
- ใชใ้ นการเกษตรตา่ งๆ – สงิ่ ที่เป็นพลงั งานชีวภาพไมว่ า่ จะมาจากซากพืช หรือซากสตั ว์ มลู สตั วต์ า่ งๆ สามารถนาํ ไปทาํ เป็นป๋ ยุ อินทรียวตั ถใุ ส่
ตน้ ไม้ แปลงพืชผกั ได้ หรือนาํ ไปอดั แทง่ เป็นถา่ นใชใ้ นครวั เรือนไดอ้ ีกดว้ ย ซ่ึงนอกจากจะไมต่ อ้ งเสยี เงินซือ้ เชือ้ เพลิงหงุ อาหาร หรอื ป๋ ยุ ใสต่ น้ ไมแ้ ลว้ ยงั ชว่ ย
ใหโ้ ลกของเราปราศจากมลพิษทางอากาศ รวมถึงสารพิษจากป๋ ยุ เคมที ่ใี ช่อยู่
พลงั งานท่เี ราใชอ้ ยใู่ นโลกทกุ วนั นี้ สว่ นใหญ่ลว้ นเป็นพลงั งานท่เี กดิ จากการสะสมและแปลงสภาพของพลงั งานจากแสงอาทติ ย์ เช่นถา่ นหิน ก็เกิดจากการสะสมของตะกอนซากพืชดกึ ดาํ บรรพ์ เป็น
เวลาหลายลา้ นปี ซง่ึ พชื เหลา่ นนั้ ก็สะสมพลงั งานจากดวงอาทิตยโ์ ดยกระบวนการ Photosynthesis
พลงั งานจากแหลง่ พลงั งานท่สี ะสมอย่ใู นโลกนนั้ หากใชไ้ ปก็ย่อมมแี ตว่ นั หมดไป หรอื อย่ใู นพนื้ ท่ีท่สี ามารถขดุ หานาํ มาใชไ้ ดย้ ากขนึ้ เรอ่ื ยๆ
ในชว่ งของเวลาท่ีพลงั งานจากถา่ นหินและนา้ํ มนั มีราคาสงู พลงั งานทางเลอื กก็ไดร้ บั ความนิยมมากขนึ้ และมีเทคโนโลยีท่ีพฒั นาขนึ้ ดว้ ย พลงั งานทางเลอื กท่ีเป็นท่ีนิยมเหลา่ นี้ กไ็ ดแ้ ก่ พลงั งานลม
พลงั งานแสงอาทติ ย์ พลงั งานจากพืช เป็นตน้
พลงั งานท่ไี ดม้ าจากพืชและของเหลอื ทางอตุ สาหกรรม กส็ ามารถนาํ มาใชผ้ ลติ พลงั งานไฟฟ้า ไดเ้ ชน่ กนั โดยเราเรยี กว่า พลงั งานชีวภาพ ( Biogas) และพลงั งานชวี มวล ( Biomass) และ
ช่ือของพลงั งานทางเลอื กทงั้ สองแบบนกี้ พ็ าใหส้ บั สนไดเ้ หมือนกนั
จะเหน็ ไดว้ า่ พลงั งานจากไฟฟ้าชวี ภาพ และชีวมวลนน้ั เป็นพลงั งานไฟฟา้ ท่ี ไม่หมดไป เหมอื นพลงั งานจากท่ีไดจ้ ากการนาํ ฟอสซิลไปผลติ พลงั งาน แตท่ งั้ นีท้ งั้ นน้ั พลงั งานสว่ นใหญ่ท่ผี ลติ ไดเ้ พ่อื ใชใ้ น
ปัจจบุ นั ก็ยงั มาจากพลงั งานจากแหลง่ ฟอสซิลอย่ดู ี เพราะพลงั งานจากแหลง่ ทางเลอื ก ยงั ไมส่ ามารถผลติ ไดใ้ นจาํ นวนมากๆ ไดเ้ หมอื นกบั พลงั งานจากแหลง่ หลกั
สาํ หรบั ในประเทศไทยนนั้ แผนพฒั นาพลงั งานฉบบั ใหม่ไดว้ างเป้าใหผ้ ลติ พลงั งานจากพชื พลงั งานใหไ้ ดม้ ีกาํ ลงั การผลติ 650 เมกาวตั ต์ ต่อปี ซ่งึ ถา้ นบั จากจาํ นวนโรงฟ้าท่ีผลิตพลงั งานจากพืชพลงั งานใน
ปัจจบุ นั แลว้ คาดวา่ ในอนาคตประเทศไทยเรายงั มีโอกาสท่จี ะมีโรงไฟฟา้ จากพืชพลงั งานนเี้ พ่ิมขนึ้ อกี พอสมควร
พลังงานทดแทนทไี่ มม่ ีวนั หมด
ตวั อยา่ งที่ 1 พลังงานลม
เป็นพลงั งานธรรมชาตทิ ่เี กดิ จากความแตกต่างของอณุ หภูมิ 2 ท่ี ซ่งึ สะอาดและบรสิ ทุ ธิ์ใชแ้ ลว้ ไมม่ วี นั หมดสนิ้ ไปจากโลก ไดร้ บั ความสนใจนาํ มาพฒั นาใหเ้ กิดประโยชนอ์ ย่างกวา้ งขวาง ในขณะเดยี วกนั
กงั หนั ลมกเ็ ป็นอปุ กรณช์ นิดหน่งึ ท่สี ามารถนาํ พลงั งานลมมาใชใ้ หเ้ ป็นประโยชนไ์ ด้ โดยเฉพาะในการผลติ กระแสไฟฟ้า และในการสบู นา้ํ ซง่ึ ไดใ้ ชง้ านกนั มาแลว้ อย่างแพรห่ ลายพลงั งานลมเกิดจากพลงั งานจาก
ดวงอาทิตยต์ กกระทบโลกทาํ ใหอ้ ากาศรอ้ น และลอยตวั สงู ขนึ้ อากาศจากบรเิ วณอ่นื ซ่งึ เยน็ และหนาแนน่ มากกวา่ จงึ เขา้ มาแทนท่ี การเคล่อื นท่ีของอากาศเหลา่ นีเ้ ป็นสาเหตใุ หเ้ กดิ ลม และมีอทิ ธิพลต่อสภาพลม
ฟา้ อากาศในบางพืน้ ท่ีของประเทศไทย โดยเฉพาะอยา่ งย่งิ แนวฝ่ังทะเลอนั ดามนั และดา้ นทะเลจนี (อ่าวไทย) มพี ลงั งานลมท่อี าจนาํ มาใชป้ ระโยชนใ์ นลกั ษณะพลงั งานกล (กงั หนั สบู นา้ํ กงั หนั ผลติ ไฟฟ้า)
ศกั ยภาพของพลงั งานลมท่สี ามารถ นาํ มาใชป้ ระโยชนไ์ ดส้ าํ หรบั ประเทศไทย มคี วามเรว็ อยรู่ ะหวา่ ง 3 - 5 เมตรต่อวินาที และความเขม้ พลงั งานลมท่ีประเมินไวไ้ ดอ้ ยู่ระหว่าง 20 - 50 วตั ตต์ อ่ ตารางเมตร
ข้อดขี องพลังงานลม
•พลงั งานลมเป็นมิตรตอ่ ส่งิ แวดลอ้ ม สามารถลดระดบั การปลอ่ ยก๊าซคารบ์ อนไดออกไซตท์ ่ีก่อใหเ้ กิดภาวะโลกรอ้ น นอกจากนพี้ ลงั งานลมยงั ปราศจากสารกอ่ มลพษิ อ่ืน ๆ ท่ีเกิดจากเชอื้ เพลงิ ฟอสซิลและ
โรงไฟฟ้านวิ เคลยี รอ์ ีกดว้ ย
•การผลติ พลงั งานลมสามารถดาํ เนินงานไดอ้ ยา่ งรวดเรว็ ฟารม์ กงั หนั ลมสามารถสรา้ งเสร็จสนิ้ ภายในไม่ก่ีสปั ดาห์ โดยใชร้ ถเครนตดิ ตงั้ หอคอยของกงั หนั ลม สว่ นเช่ือมตอ่ กบั ปีกหมนุ และใบพดั เหนือฐาน
คอนกรตี ดว้ ยเงินลงทนุ ท่ีเทา่ กนั พลงั งานลมสรา้ งพลงั งานงานมากกวา่ เครอ่ื งปฏิกรณน์ วิ เคลยี ร์ 5 เท่า และผลติ พลงั งานไดม้ ากกว่า 2.3 เท่า
•คา่ ใชจ้ า่ ยของการผลติ ไฟฟา้ โดยพลงั งานลมมแี ตจ่ ะลดลง เน่อื งจากพลงั งานลมเป็นแหลง่ พลงั งานท่ีสามารถนาํ กลบั มาใชใ้ หมไ่ ด้ ไมต่ อ้ งอาศยั การทาํ เหมือง ขดุ เจาะ หรอื ขนสง่ ไปยงั สถานจี า่ ยไฟฟา้
นอกจากนีใ้ นโครงการใหญ่ ๆ ท่ีใชก้ งั หนั ลมขนาดกลาง จะมีศกั ยภาพในการปฏิบตั ิงานสงู ถงึ 98% ซ่งึ หมายถงึ ตอ้ งซ่อมแซมเป็นระยะเวลาเพียง 2% ซ่งึ เป็นประสทิ ธิภาพการทาํ งานท่ีสงู กว่าประสทิ ธิภาพท่ี
คาดหวงั ไดจ้ ากโรงไฟฟา้ ท่วั ไปอยา่ งมาก