พลังงานทดแทน1

ท่มี าของรปู : https://th.bing.com/th/id/

จัดทำโดย

นายวีรศกั ดิ์ ยอดทอง 6304305001026
นางสาวษารณิ ี รุ่งรงั สี 6304305001050
นายกานตค์ ณุ ชั ญ์ เพชรพันธ์ 6304305001039
นางสาวนัฐชา นาควงศ์ 6304305001043
นางสาวนทั ธมล จันทวงษ์ 6304305001050

คำนำ

น้ำเป็นสง่ิ ทเ่ี กิดข้ึนจากธรรมชาติและหมนุ เวียนให้ใช้อย่างไม่มวี ันหมด น้ำถือเป็นปจั จยั ที่สำคัญต่อการ
ดำรงชวี ิตของสิ่งมชี วี ิตทุกชนดิ โดยเฉพาะอย่างย่ิงมนษุ ย์ใช้ประโยชน์จากนำ้ ทัง้ การ บรโิ ภคและอุปโภค
นอกจากนย้ี ังใช้นำมาเป็นแหล่งพลังงานในการผลิตไฟฟ้าเพ่ือทดแทนการใช้เชื้อเพลงิ จากซากดกึ ดำบรรพ์
พลังงานที่ไดจ้ ากน้ำเป็นพลังงานสะอาดไม่ก่อให้เกดิ มลพษิ ทางอากาศ จงึ ทำให้ทว่ั โลกมีการส่งเสริมใหม้ ีการใช้
พลงั งานน้ำเพื่อผลติ ไฟฟ้า

พลังงานน้ำ จัดทำขน้ึ เพอ่ื เปน็ สว่ นหน่งึ ของการศกึ ษาเร่อื งต่างๆของพลงั งานทดแทนที่ได้จากน้ำ
เช่น วฏั จกั รของนำ้ กําลงั และพลงั งานของนำ้ ประเภทของพลงั งานนำ้ โรงไฟฟ้าพลังงานน้ำ กังหนั นำ้ ประเทศ
ไทยกบั การใชพ้ ลังงานน้ำ ผลกระทบจากการใชพ้ ลงั งานน้ำ เป็นตน้ เพ่อื ให้นักศึกษาและผทู้ ีส่ นใจศึกษาค้นคว้า
มีความรู้และความเขา้ ใจเกี่ยวกบั พลังงานน้ำมากยง่ิ ขึน้

พลงั งานนำ้ มีความสำคัญและจำเป็นอยา่ งมาก ผจู้ ดั จึงได้รวบรวมข้อมูลตา่ งๆเกีย่ วกบั พลงั งานน้ำ จาก ก
แหลง่ ข้อมูลท่ีเกยี่ วข้องต่างๆของพลังงานน้ำ เช่น อนิ เตอร์เนต็ เอกสาร เพื่อหวงั ว่าพลงั งานน้ำ จะเปน็ แหล่ง
ความรูส้ ำหรบั ทีผ่ สู้ นใจไม่มากก็น้อย

นักศึกษาสาขาวทิ ยาการคอมพวิ เตอร์
มหาวิทยาลยั ราชภัฏสุราษฎรธ์ านี

สารบญั

หน้า
คำนำ .............................................................................................................................................................. ก
สารบัญ ........................................................................................................................................................... ข
พลังงานนำ้ ...................................................................................................................................................... 1
1. วฏั จักรของน้ำ............................................................................................................................................. 1
2. กําลงั และพลังงานของน้ำ............................................................................................................................ 2
3. ประเภทของพลงั งานน้ำ.............................................................................................................................. 4

3.1 พลงั งานน้ำตก ...................................................................................................................................... 4
3.2 พลังงานน้ำข้ึนน้ำลง ............................................................................................................................. 4

ข 3.3 พลังงานคล่นื ........................................................................................................................................ 5
4. โรงไฟฟา้ พลงั งานนำ้ ................................................................................................................................... 6
4.1 ประเภทของโรงไฟฟ้าพลังงานนำ้ ......................................................................................................... 6
4.2 สว่ นประกอบของโรงไฟฟ้าพลงั น้ำ........................................................................................................ 7
5. กงั หันนำ้ ..................................................................................................................................................... 9
5.1 กงั หันน้ำประเภทหวั ฉีด ........................................................................................................................ 9
5.2 กังหันน้ำประเภทแรงปฏิกิริยา............................................................................................................ 11
6. ประเทศไทยกับการใช้พลังงานนำ้ ............................................................................................................. 12
7. ผลกระทบจากการใชพ้ ลงั งานนำ้ ............................................................................................................... 13
7.1 ข้อดขี องการใชพลงั งานน้ำ ................................................................................................................. 14
7.2 ข้อเสยี ของการใชพ้ ลงั งานน้ำ .............................................................................................................. 14
8 บทสรปุ ...................................................................................................................................................... 15
บรรณานกุ รม ................................................................................................................................................ 16

พลงั งานน้ำ

น้ำเป็นสิ่งท่ีเกิดขึ้นจากธรรมชาติและหมนุ เวียนให้ใช้อย่างไม่มีวันหมด น้ำถือเป็นปจั จยั ท่ีสำคัญต่อการ
ดำรงชวี ิตของสิ่งมชี วี ิตทุกชนดิ โดยเฉพาะอย่างย่ิงมนษุ ย์ใช้ประโยชน์จากนำ้ ทัง้ การ บริโภคและอุปโภค
นอกจากนยี้ งั ใช้นำมาเป็นแหล่งพลังงานในการผลติ ไฟฟ้าเพ่ือทดแทนการใช้เช้ือเพลงิ จากซากดึกดำบรรพ์
พลงั งานที่ไดจ้ ากน้ำเป็นพลังงานสะอาดไม่ก่อให้เกดิ มลพษิ ทางอากาศ จึงทำให้ทว่ั โลกมีการส่งเสรมิ ใหม้ ีการใช้
พลงั งานน้ำเพ่ือผลติ ไฟฟ้า อย่างไรกต็ ามในปัจจบุ ันเมื่อเปรียบเทยี บกบั การบริโภคพลงั งานทัง้ โลกแล้ว การ
บรโิ ภคพลงั งานจากน้ำมีประมาณร้อยละ 3 เทา่ น้ัน สาเหตอุ าจเกดิ จากความแตกต่างของลกั ษณะทาง
ภมู ศิ าสตร์ของแต่ละพนื้ ท่ี ซึ่งเป็นขอ้ จำกัดในการสร้างเป็นแหล่งผลติ กระแสไฟฟ้าจากพลังงานน้ำ การใช้
พลงั งานจากน้ำหากไมใ่ ช่นำ้ จากแหล่งธรรมชาติแล้วอาจเกิดผลกระทบในเร่ืองของสงิ่ แวดล้อมอ่นื ได้เช่น การ
สร้างเขอื่ น ซ่ึงจะต้องเสยี พืน้ ท่ีป่าไมแ้ ละส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศวิทยาตอ่ พื้นที่บรเิ วณนนั้ เป็นอยา่ งมาก

1 1. วฏั จกั รของน้ำ

โลกมบี ริเวณทเี่ ป็นมหาสมุทรประกอบอยู่ถงึ 3 ใน 4 ส่วนพลงั งานจากแสงอาทติ ย์เป็น สาเหตทุ ีท่ ำให้
เกดิ การหมนุ เวียนเป็นวัฏจักรของน้ำขนึ้ จากปรมิ าณพลังงานแสงอาทติ ย์ที่ส่งมายังโลก 140,000 x 1012 วตั ต์
หรอื 140,000 เทระวัตต์พลังงานแสงอาทิตย์จำนวน 40,000 เทระวัตต์ หรอื ประมาณร้อยละ 23 ของพลงั งาน
แสงอาทิตย์ทั้งหมด ถกู ใช้ในการเกิดวัฏจักรของน้ำ (Ristinen & Kraushaar. 1999 : 126) เมือ่ น้ำบนโลก
ไดร้ บั พลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์จะทำให้นำ้ บน ผิวโลกตามแหล่งตา่ งๆ ทั้งในห้วย หนองคลอง บึง
ทะเลและมหาสมุทร ระเหยกลายเป็นไอน้ำและ ลอยขึ้นไปในอากาศเม่ือไอน้ำลอยสู่เบ้อื งบนแล้ว จะได้รบั
ความเยน็ และกลั่นตัวกลายเป็นละอองน้ำเลก็ ๆ ลอยจับตวั กันเป็นกลุ่มเมฆ เมอื่ จบั ตวั กันมากขน้ึ และกระทบ
ความเย็นจะกล่ันตัวกลายเป็นหยดน้ำตกลงสู่พนื้ โลก และจะเกิดกระบวนการเช่นน้ีซ้ำแล้วซ้ำเล่าเป็นวัฏจักร
หมุนเวียนต่อเน่ืองกันตลอดเวลา เรียกว่า วัฏจักรธรรมชาตขิ องน้ำ ซึ่งทำให้มีนำ้ เกดิ ขน้ึ บนผิวโลกอย่าง
สม่ำเสมอ

ภาพที่ 1.1 แสดงวฏั จักรของน้ำและการประยุกต์ใช้พลังงานจากนำ้ ท่ีมา (Ristinen & Kraushaar. 1999 : 128)

น้ำฝนทีต่ กลงสู่พืน้ โลก บางส่วนอาจตกลงในแหล่งกักเกบ็ ธรรมชาตทิ อี่ ยู่บนทีส่ งู หรือ ตกลงมาใน
แหล่งกักเก็บที่มนุษย์สร้างข้ึนเช่น ฝาย เข่อื น เป็นต้น แหล่งกักเก็บน้ำเหล่านี้จะเป็นแหล่งสะสมพลังงานของน้ำ

2 ในรูปของพลังงานศกั ย์ ซ่ึงถ้าเป็นแหล่งกักเกบ็ ท่ีอยู่บนทีส่ ูงน้ำจะไหลลงสู่พ้นื ด้านล่างเปน็ ลักษณะของน้ำตกจะ
ทำให้เกดิ การเปลี่ยนรูปของพลังงานตามธรรมชาติ โดยพลงั งานศักย์จะเปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์ ซง่ึ มนุษย์
สามารถนำเอาพลงั งานจลน์ท่ีเกดิ ขน้ึ นี้ไปผลิต กระแสไฟฟ้าได้ โดยหลกั การนม้ี นุษย์จงึ ได้สร้างแหล่งกกั เกบ็ น้ำ
ดังกล่าวเพื่อใช้พลังงานจากน้ำไปผลติ กระแสไฟฟ้าวฏั จกั รของน้ำและตัวอย่างการประยุกต์ใช้พลังงานจากน้ำ
แสดงในภาพท่ี 1.1

2. กำลงั และพลงั งำนของน้ำ

การประยุกตใ์ ช้พลังงานจากน้ำที่อยู่ในแหล่งกักเก็บที่อยู่สูงอย่างเช่น น้ำตกหรือเขื่อน ซงึ่ น้ำสะสม

พลงั งานอยู่ในรปู ของพลังงานศักย์น้ันสามารถคํานวณได้โดยสูตร

Ep = mgH (1.1)
เมื่อ Ep คือ พลังงานศกั ย์ของน้ำ (J)

m คอื มวลของน้ำ (kg)

g คอื คา่ ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก (มคี ่าคงที่ 9.8 m/s2 หรอื อาจใช้ค่าประมาณ

10 m/s2 เพอื่ สะดวกตอ่ การคำนวณ )

และ H คือความสงู ในแนวด่งิ ของแหล่งน้ำเหนือระดับอ้างอิง (m)
จากสมการการคํานวณค่าพลงั งานศักย์ของน้ำ (1.1) ถ้าต้องการคํานวณหาค่าพลงั งานศักย์ของน้ำทีม่ ี
อยู่ทวั่ โลกเพื่อนําไปผลิตกระแสไฟฟ้า โดยประมาณว่าจากแหล่งน้ำทง้ั หมดบนโลกมีประมาณ 1017 กิโลกรมั
และคา่ เฉลย่ี ความสูงของแหล่งน้ำทัง้ หลายอยสู่ ูงเหนือระดับน้ำทะเล 800 เมตร จะได้ว่าคา่ พลังงานจากนำ้
ประมาณ 8 x 1020 จลู หรอื ประมาณ 200,000 เทระวัตตช์ ่ัวโมงต่อปี ซ่งึ มีคา่ ประมาณ 2 เทา่ ของพลงั งานต่อปี

ที่บริโภคกนั ทั้งโลก (Boyle. 1996 : 188)
ในบางครัง้ อาจมีการใช้ปริมาณอกี ประเภทหนงึ่ เพื่ออธิบายค่าพลังงาน เนื่องจากพลงั งาน ท่ีได้จากนำ้

น้ันเป็นลกั ษณะของพลงั งานที่ถูกปล่อยออกมาอย่างต่อเน่ืองเช่น พลังงานจากน้ำตกหรอื พลงั งานทเี่ กดิ จาก

การปล่อยน้ำของเขอ่ื น จงึ มักใช้อธิบายเป็นคา่ พลงั งานต่อหน่วยเวลาทเ่ี รียกว่า กาํ ลัง (power) ซงึ่ กําลังของน้ำ
ทเ่ี กิดขึ้นจะขน้ึ อยู่กับอัตราการไหลของน้ำ (flow rate) เป็นกิโลกรมั ตอ่ วนิ าทีหรือโดยท่ัวไปมกั ใช้เป็น ปริ
มาตรการไหล (volume flow) เป็นลูกบาศก์เมตรต่อวนิ าที

จากสมการ (1.1) ถ้าเปลี่ยนค่าพลังงานให้อยู่ในรูปของกําลัง หรอื ค่าพลงั งานต่อหนงึ่ หน่วยเวลาจะได้

วา่ กาํ ลังของน้ำขนาด 1 ลูกบาศก์เมตร ซ่ึงมมี วล 1,000 กโิ ลกรัม จะมีคา่ เทา่ กับ

P = (1000Q)⋅10H (1.2)
เม่ือ P คอื กาํ ลงั วัตต์ (W)

3 Q คอื ปริมาตรการไหลลูกบาศก์เมตรต่อวินาที (m3/s) หรือถา้ ต้องการทำให้หนว่ ยของ
กาํ ลังเป็น กโิ ลวัตต์ (kW) สมการ (1.2) จะได้เป็น

P =10QH (1.3)

นอกจากน้ใี นการใช้พลงั งานจากนำ้ เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า โดยเฉพาะการใช้กังหันน้ำประเภทหวั ฉดี ซงึ่

จะตอ้ งมีการบังคบั น้ำให้พุ่งเป็นลำเพ่อื ฉีดเขา้ ไปที่กงั หนั สง่ิ ทจี่ ะต้องคำนึงถงึ

นอกจากระดับความสูงของระดับน้ำแลว้ ยังต้องพิจารณาถงึ ความเรว็ ของน้ำ (water speed) และ

อตั ราการไหลของนำ้ ซง่ึ จะได้ความสัมพันธ์ดงั ต่อไปน้ี

พิจารณาจากกฎทรงพลงั งาน (energy conservation) จะได้ว่านำ้ เมื่อตกลงมาพลงั งานศักย์ของน้ำ

จะเปล่ียนเป็นพลงั งานจลน์ทง้ั หมด ซ่ึงสามารถเขียนเป็นสตู รไดด้ งั นี้

Ep = Ek (1.4)

mgH = mv2 (1.5)

v 2 = 2gH (1.6)

นัน่ คือความเรว็ ของน้ำหาค่าได้จาก v = √20H (1.7)

พิจารณาการไหลของลำนำ้ ท่ีพุ่งผ่านพน้ื ทห่ี น้าตดั A ดว้ ยความเร็ว v จะได้ปรมิ าตรของ การไหลของ

น้ำ

Q = Av (1.8)

ดังนน้ั เม่ือแทนค่าสมการ (1.7) ใน (1.8) จะได้ความสมั พันธ์ระหว่างปริมาตรการไหล พ้ืนท่หี น้าตดั
ของลำน้ำและระดบั ความสูงคือ

Q = A⋅ √20H (1.9)

น่ันคอื ปรมิ าตรการไหลของนำ้ จะแปรผันโดยตรงกับขนาดพ้ืนทีห่ น้าตัดของลำนำ้ และ ระดับความสูง

ของแหล่งน้ำ

3. ประเภทของพลงั งำนน้ำ

มนุษยใ์ ช้พลงั งานจากนำ้ จากแหล่งต่างๆ ในรูปแบบท่ีแตกต่างกนั แต่มวี ัตถุประสงค์หลัก เหมือนกนั คอื
การผลติ ไฟฟ้า ดังนั้นการแบ่งประเภทของพลงั งานนำ้ ในทนี่ ี้จะแบ่งตามลักษณะและ รูปแบบการเกิดพลังงาน
จากน้ำ ซงึ่ สามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภทดงั นี้

3.1 พลงั งำนน้ำตก
การผลิตไฟฟ้าจากพลงั งานน้ำน้ที ำได้โดยอาศัยพลังงานของนำ้ ตก ออกจากน้ำตามธรรมชาติ

หรอื นำ้ ตกทเี่ กิดจากการดัดแปลงสภาพธรรมชาติ เช่น น้ำตกทเ่ี กิดจากการสร้างเข่ือนกั้นนำ้ นำ้ ตกจาก
ทะเลสาบบนเทือกเขาสู่หุบเขา กระแสนำ้ ในแม่น้ำไหลตกหน้าผา เป็นตน้ การสร้างเข่ือนก้ันนำ้ และให้

4 นำ้ ตกไหลผา่ นกังหนั นำ้ ซ่ึงติดอยู่บนเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากำลังงานน้ำที่ได้จะข้นึ อยู่กบั ความสงู ของนำ้
และอัตราการไหลของนำ้ ท่ีปล่อยลงมา ดังน้ันการผลติ พลังงานจากพลังงานนีจ้ ำเปน็ ต้องมีบรเิ วณท่ี
เหมาะสมและการสร้างเขื่อนนัน้ จะตอ้ งลงทนุ อย่างมากแต่อยา่ งไรกต็ ามจากการสำรวจคาดว่าท่ัวโลก
สามารถผลติ กำลังไฟฟา้ จากกำลงั นำ้ มากกวา่ พลงั งานทดแทนประเภทอื่น

ภาพท่ี 1.2 แสดงภาพตัวอย่างพลงั งานน้ำตก ท่ีมา : http://www.windenergyholding.co.th/th/article/

3.2 พลงั งำนน้ำข้ึนน้ำลง

มีพื้นฐานมาจากพลงั งานศักยแ์ ละพลงั งานจลนข์ องระบบทป่ี ระกอบดว้ ย ดวงอาทิตย์ โลก และดวงจันทร์
จึงจดั เปน็ แหลง่ พลงั งานประเภทใช้แล้วไม่หมดไป สำหรบั ในการเปลย่ี นพลังงานน้ำขนึ้ นำ้ ลงให้เปน็ พลงั งานไฟฟา้ คือ

เลือกแม่นำ้ หรืออา่ วทีม่ พี ืน้ ท่เี กบ็ นำ้ ได้มากและพสิ ัยของน้ำขึ้นน้ำลงมคี ่าสงู แลว้ สร้างเข่อื นทปี่ ากแมน่ ้ำหรอื ปากอา่ ว
เพื่อให้เกิดเป็นแหลง่ เก็บน้ำขน้ึ มา เมอื่ นำ้ ขึ้นจะไหลเข้าสอู่ ่างเกบ็ น้ำ และเมอื่ นำ้ ลงนำ้ จะไหลออกจากอา่ งเก็บนำ้ การ
ไหลเขา้ ออกจากอา่ งเก็บนำ้ ตอ้ งควบคุมใหไ้ หลผ่านกงั หนั นำ้ ทต่ี อ่ เช่ือมกบั เครื่องกำเนดิ ไฟฟา้ เมือ่ กังหนั น้ำหมุนก็จะ

ไดไ้ ฟฟ้าออกมาใช้งาน หลกั การผลิตไฟฟ้าจากน้ำขึ้นน้ำลงมหี ลกั การเชน่ เดยี วกบั การผลติ ไฟฟา้ จาก
พลงั งานนำ้ ตก แตก่ ำลังทไ่ี ด้จากพลังงานนำ้ ข้ึนนำ้ ลงจะไมค่ ่อยสม่ำเสมอเปลี่ยนแปลงไปมากในช่วง
ข้นึ ลงของน้ำ แต่อาจจดั ให้มีพ้นื ทกี่ ักนำ้ เปน็ สองบริเวณหรือบรเิ วณพน้ื ที่เดยี ว โดยการจดั ระบบการ
ไหลของน้ำระหว่างบริเวณบ่อสงู และบ่อต่ำ และกักบรเิ วณภายนอกในชว่ งทีม่ ีการขนึ้ ลงของน้ำอย่าง
เหมาะสม จะทำให้กำลงั งานพลงั งานน้ำขึ้นนำ้ ลงสม่ำเสมอดขี น้ึ

ภาพท่ี 1.3 แสดงภาพตัวอย่างพลงั งานน้ำขึ้นนำ้ ลง
ทมี่ า : http://www.energysavingmedia.com/news/page.php?a=10&n=122&cno=2760

5
3.3 พลงั งำนคล่ืน
เป็นการเกบ็ เก่ยี วเอา พลังงานที่ลม ถา่ ยทอดให้กับผิวนำ้ ในมหาสมุทรเกดิ เป็นคลืน่ ว่ิงเขา้ สู่
ชายฝัง่ และเกาะแก่งตา่ งๆเครื่องผลติ ไฟฟา้ พลงั งานคล่นื จะถูกออกแบบใหล้ อยตวั อยู่บนผิวน้ำบริเวณ
หนา้ อ่าวดา้ นหนา้ ทห่ี นั เขา้ หา คล่นื การใช้คล่ืนเพื่อผลิตไฟฟ้านั้นถ้าจะให้ไดผ้ ลจะต้องอยู่ในโซนทมี่ ี
ยอดคล่นื เฉลยี่ อยู่ที่ 8 เมตร ซ่ึงบรเิ วณน้ันต้องมแี รงลมด้วย แตจ่ ากการวดั ความสูงของยอดคลืน่ สูงสดุ
ในประเทศไทยท่จี งั หวดั ระนองพบว่า ยอดคล่ืนสูงสุดเฉล่ียอยู่ที่ 4 เมตรเทา่ น้นั ซง่ึ กแ็ น่นอนว่าดว้ ย
เทคโนโลยี การผลติ ไฟฟ้าด้วยพลังงานคลน่ื ในปัจจบุ ันนนั้ ยังคงไม่สามารถใช้ในบา้ นเราให้ผลจรงิ จังได้

ภาพท่ี 1.4 แสดงภาพตัวอยา่ งพลงั งานคล่นื ทีม่ า : http://vcharkarn.com/varticle/41602

4. โรงไฟฟ้ำพลงั งำนน้ำ

โรงไฟฟ้าพลงั งานนำ้ ท่จี ะกล่าวในหัวขอ้ น้ี เป็นโรงไฟฟ้าท่ีเกิดขน้ึ เพ่ือรองรับระบบการผลติ ไฟฟา้ จาก
พลงั งานน้ำ จากแหลง่ ท่เี ป็นแหล่งธรรมชาตทิ ี่อยู่บนพน้ื โลกท่ัวๆไป เช่น ลำหว้ ย ลำธาร และเข่ือนต่างๆ ไม่
รวมถงึ โรงไฟฟ้าท่ีเกดิ จากพลังงานน้ำขนึ้ น้ำลงหรือพลังงานคล่ืน โดยจะกล่าวถงึ ประเภทและส่วนประกอบ
ต่างๆ ของโรงไฟฟา้ พลังงานน้ำ ดงั ตอ่ ไปนี้

4.1 ประเภทของโรงไฟฟ้ำพลงั งำนน้ำ
การแบง่ ประเภทของโรงไฟฟ้าพลังงานน้ำ มักจะยึดเอาปริมาณน้ำทม่ี ีอยู่หรอื ทตี่ ้องใช้กบั

โรงไฟฟ้าพลังงานนำ้ นั้น โดยแบ่งออกเป็น 3 ประเภท (วัฒนาถาวร. 2543 : 35-41) คือ
4.1.1 โรงไฟฟา้ พลงั งานน้ำแบบไม่มีอ่างเก็บน้ำ (run of river) เป็นโรงไฟฟ้าทส่ี ร้างข้ึน

เพ่ือผลติ ไฟฟ้าโดยการบังคับทิศทางการไหลของนำ้ จากแหลง่ น้ำเล็กๆ เช่นตามลำหว้ ย ลำธารหรอื ฝายต่างๆ
ให้มารวมตัวกนั และไหลผ่านทอ่ หรือรางนำ้ ท่ีจดั ทำไว้และใชเแรงดนั ของน้ำซงึ่ ตกจากตำแหน่งทสี่ ูงมาหมุน
กังหนั ซึง่ ต่อกบั แกนหมุนของเคร่อื งกำเนดิ ไฟฟ้าลักษณะของโรงไฟฟ้าพลงั งานน้ำแบบไม่มอี า่ งเก็บน้ำ ดงั แสดง

6 ในภาพที่ 1.5

ภาพท่ี 1.5 แสดงลกั ษณะโรงไฟฟา้ พลงั งานน้ำแบบไมม่ อี ่างเกบ็ น้ำ ทีม่ า (วฒั นาถาวร. 2543 : 35)

4.1.2 โรงไฟฟ้าพลังงานนำ้ แบบมีอ่างเก็บน้ำ (storage regulation
development) เป็นโรงไฟฟา้ ที่ทำหนา้ ท่ีผลติ ไฟฟ้า โดยการใช้พลังงานน้ำท่มี ีอยู่ซงึ่ อาจเป็นแหลง่ ธรรมชาติ
หรอื เกดิ จากการสร้างขนึ้ มาเองในลักษณะของเขอื่ น ดังแสดงในภาพที่ 1.6 ซ่ึงน้ำท่ีมีอยู่ในอ่างหรอื เขอื่ นจะมี
ปริมาณมากพอทจ่ี ะถูกปล่อยออกมาเพอื่ ผลติ ไฟฟ้าได้ตลอดเวลา ในประเทศไทยโรงไฟฟา้ แบบนี้ ถูกใช้เป็น
หลักในการผลิตกระแสไฟฟา้ เพราะเป็นระบบที่มคี วามมนั่ คงในการผลติ และจ่ายไฟสูง

ภาพที่ 1.6 แสดงลักษณะโรงไฟฟา้ พลังงานนำ้ แบบมีอา่ งเกบ็ น้ำ ทีม่ า (วฒั นาถาวร. 2543 : 36)

4.1.3 โรงไฟฟา้ พลงั งานนำ้ แบบสบู นำ้ กลับ (pumped storage plant) โรงไฟฟ้าแบบน้ี
ถูกสร้างบนพ้ืนฐานความคิดในการจัดการกระแสไฟฟา้ ส่วนเกนิ เพราะโดยปกติการใช้ไฟฟา้ ในช่วงกลางคนื ท่ี
ค่อนดึกไปแล้วจะมีการใช้ไฟฟ้าลดลงแตก่ าํ ลงั การผลติ ไฟฟ้ายังคงเทา่ เดมิ ทำให้เกดิ การสญู เสียพลังงานไฟฟ้า
โรงไฟฟ้าพลงั งานนำ้ แบบสบู น้ำกลบั เป็นโรงไฟฟ้าทมี่ ีอา่ งเก็บน้ำสองส่วน คือ อ่างเกบ็ น้ำส่วนบน (upper
reservoir) และอ่างเก็บนำ้ ส่วนล่าง (lower reservoir) นำ้ จะถูกปล่อยจากอ่างเกบ็ นำ้ ส่วนบนลงมาเพื่อหมนุ
กังหนั และเคร่ืองกำเนดิ ไฟฟาเมื่อต้องการผลติ ไฟฟ้า ดงั แสดงในภาพท่ี 1.7 และในช่วงท่ีความต้องการใช้ไฟฟา้

7 ต่ำหรอื น้อยลง จะใช้ไฟฟ้าทเี่ หลอื จ่ายให้กับปมนำ้ ขนาดใหญ่ทีต่ ดิ ต้ังอยู่ในอ่างเกบ็ นำ้ ส่วนล่าง เพ่ือสูบนำ้ จาก
อา่ งเก็บน้ำส่วนล่างนกี้ ลบั ขึ้นไป เกบ็ ไว้ท่ีอ่างเก็บน้ำส่วนบนเพอื่ ใช้ในการผลิตไฟฟ้าต่อไป

ภาพที่ 1.7 แสดงลกั ษณะโรงไฟฟา้ พลงั งานนำ้ แบบสบู กลบั ท่มี า (วัฒนา ถาวร. 2543 : 37)

4.2 ส่วนประกอบของโรงไฟฟ้ำพลงั น้ำ
โรงไฟฟ้าพลังงานนำ้ มสี ่วนประกอบที่ควรรู้จักดงั ต่อไปน้ี
4.2.1 อาคารรบั นำ้ (power intake) คืออาคารสำหรับรับน้ำทีไ่ หลจากอ่างลงสู่ท่อ ท่ีอยู่

ภายในตัวอาคาร เพ่ือนาํ พลงั งานนำ้ ไปหมุนกังหนั และหมนุ เคร่ืองกำเนิดไฟฟา้ ภายในตัวอาคาร จะมี

หอ้ งควบคุมระบบการไหลของน้ำและระบบการผลิตไฟฟ้า อาคารรบั นำ้ โดยทั่วไปจะถกู สร้าง ไว้ใกล้ๆ
ตวั เขอ่ื น

4.2.2 ตะแกรง (screen) เป็นอปุ กรณ์ทใ่ี ช้ปอ้ งกันเศษไมห้ รอื วัตถใุ ดๆ ที่จะผ่าน เข้าไปทำให้
เกดิ การอุดตันของท่อส่งนำ้ หรือสร้างความเสยี หายให้กับกังหัน ขนาดของช่องตะแกรงจะต้องไมเ่ ล็กหรอื ใหญ่
เกนิ ไป เพราะถา้ เลก็ จะมีผลต่อปริมาณน้ำและอัตราการไหลของน้ำภายใน ท่อส่งนำ้ จะลดลงแต่ถ้าใหญ่เกินไป
จะไมส่ ามารถป้องกันวัตถุท่ีมีขนาดใหญ่ได้

4.2.3 อุโมงค์เหนือน้ำ (headrace) เป็นชอ่ งสำหรับให้นำ้ ไหลเข้ามายังทอ่ ส่งนำ้ อยู่ ภายใน
ตัวเขอื่ น อุโมงค์นจ้ี ะอยู่ในตวั อาคารรับนำ้ มพี นื้ ทีห่ น้าตดั เป็นรูปเกือกมา้ หรือวงกลม ทำด้วยคอนกรีต
เสริมเหลก็

4.2.4 ท่อส่งน้ำ (penstock) เป็นท่อสำหรับรับน้ำจากเหนือเข่ือนและส่งต่อไปยัง อาคารรับ
นำ้ เพ่ือหมนุ กังหนและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

4.2.5 อาคารลดแรงดันนำ้ (surge tank) เป็นอาคารท่ีสร้างข้ึนเพื่อควบคุมแรงดัน ของน้ำ
ท่จี ะอัดใส่ภายในท่อส่งน้ำ ซง่ึ อาจทำให้ท่อหรือหัวฉดี น้ำเสยี หายได้ โดยท่ัวไปจะสร้างอยู่ระหว่างตวั เข่อื นกับ
อาคารรบั นำ้ แตโ่ รงไฟฟ้าท่ีอยู่ใกล้กับตวั เขื่อนอยู่แล้วกไ็ ม่จำเป็นต้องมีอาคารลดแรงดันนำ้ นี้

4.2.6 ประตูนำ้ (wicket gate or guide vane) เป็นบานประตูที่ควบคมุ การไหลของนำ้ ท่ี

8 จะไหลเขา้ ไปหมุนใบพดั ของกังหันควบคมุ โดยการปิดหรือเปิดประตนู ้ำนี้ให้นำ้ ไหลผ่าน เขา้ ไปยงั ท่อส่ง
น้ำในอตั ราทเี่ หมาะสม
4.2.7 กังหันนำ้ (water turbine) เป็นตวั รบั แรงดนั ของนำ้ ทีไ่ หลมาจากท่อส่งน้ำ โดย
แรงดนั นี้จะทำหนา้ ที่ฉดี หรือผลกั ดนั ให้กงั หันหมนุ ทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟา้ สามารถผลติ ไฟฟา้ ออกมาได้ กังหนั
เป็นส่วนประกอบท่ีสำคัญของโรงไฟฟ้าพลงั นำ้ ซ่ึงจะได้กลา่ วถึงรายละเอียดในหวั ข้อต่อไป
4.2.8 ท่อรบั น้ำ (draft tube) เป็นท่อรบั นำ้ หลังจากท่ีน้ำผ่านออกมาจากกงั หัน เพอ่ื นาํ น้ำ
ออกไปยังท้ายนำ้ ท่อรับน้ำนีจ้ ะอยู่บรเิ วณส่วนหลงั ของกังหัน
4.2.9 ทางน้ำลน้ (spill way) คอื ทางระบายน้ำออกจากอ่างเก็บนำ้ ในกรณที ี่นำ้ ในอ่างมี
ระดบั สงู เกินไป ทางน้ำล้นจะต้องมีขนาดใหญ่พอทจ่ี ะให้ปริมาณน้ำสูงสุดทร่ี ะบายออก สามารถระบายออกได้
ทันเพื่อปอ้ งกนั ไม่ให้เกดิ ความเสียหายแก่เขื่อน
4.2.10 เครื่องกำเนดิ ไฟฟา้ (generator) เป็นอปุ กรณส์ ำหรบั เปล่ียนพลงั งานกล จากการ
หมุนของกงั หนั มาเป็นพลังงานไฟฟา้ โดยใช้หลักการของขดลวดตัดผ่านสนามแม่เหล็ก
4.2.11 หม้อแปลง (transformer) เป็นอุปกรณไ์ ฟฟ้าทใี่ ช้สำหรับแปลงแรงดันไฟฟ้าท่ีผลิต
ไดจ้ ากเคร่ืองกำเนิดไฟฟา้ ให้เป็นไฟฟ้าท่ีมแี รงดันสูงเพอื่ ส่งเขา้ สู่ระบบสายส่งต่อไป
ตวั อย่างรูปแบบการติดตง้ั และส่วนประกอบของโรงไฟฟา้ พลังงานน้ำ ดงั แสดงในภาพท่ี 1.8 ซงึ่ แสดง
ให้เหน็ ถงึ ภาคตดขวางของระบบโรงไฟฟ้าพลงั งานน้ำของเข่อื นสิรกิ ิติ์จังหวัดอตุ รดติ ถ์

ภาพที่ 1.8 แสดงภาคตัดขวางของระบบโรงไฟฟา้ พลงั งานนำ้ ที่มา (แผนพบั เขือ่ นสริ ิกติ ์ิ. 2546)

5. กงั หนั น้ำ

กังหันนำ้ เป็นอปุ กรณ์ทถี่ ูกพัฒนาจากวงลอน้ำซง่ึ เดิมใช้สำหรับการทดนำ้ และโมแปง ในปค.ศ. 1832
วศิ วกรชาวฝรง่ั เศสช่อื เบนอย์ต ฟเู นรองซ (Benoit Fourneyron) ประสบความสำเรจ็ ในการพัฒนากงั หนั นำ้ ที่

9 มีประสิทธภิ าพสูงในการเปลย่ี นพลงั งานน้ำไปเป็นพลงั งานกล โดยเรียกชื่อวากงั หันนำ้ ของฟเู นรองซ
(Fourneyron’s turbine) หลงั จากที่วงล้อน้ำไมเ่ คยมกี ารพัฒนาหรือ เปลย่ี นแปลงมากวา 2,000 ปกอนหน้าน้ี
(Boyle. 1996 : 194) จดุ นี้นับเป็นจุดเริ่มตนทสี่ ำคัญอยา่ งยง่ิ ในการพัฒนากงั หันนำ้ ในปจจุบนั กงั หันน้ำได้ถูก
พฒั นาใหมีขนาดและรูปร่างท่ีแตกต่างกนั มากมาย และมปี ระสิทธิภาพสูง กงั หันน้ำเป็นสว่ นประกอบที่สำคัญ
ทส่ี ดุ ของโรงไฟฟ้าพลงั งานน้ำเพราะจะ ทำหนาท่ีในการเปลี่ยนพลังงานจลนของน้ำไปเป๊นพลังงานกล โดยการ
ทำให้ใบพดั ของกังหันน้ำ เกดิ การหมนุ ส่งผลใหแกนของเคร่ืองกำเนิดไฟฟาท่เี ชือ่ มตออยูหมุนตาม และสามารถ
ผลติ ไฟฟ้า ออกมาไดโ้ ดยทว่ั ไปกันหันน้ำแบงเป็นประเภทใหญๆ ได้ 2 ประเภทคือ
5.1 กงั หนั น้ำประเภทหวั ฉีด
กงั หนั นำ้ ประเภทหัวฉีด (impulse turbine) หรอื กงั หันนำ้ แบบแรงกระแทก กงั หันนำ้ แบบ
น้มี กั ใช้กับเขอื่ นหรืออ่างเก็บน้ำทมี่ หี วั น้ำสูง เพราะตองอาศัยแรงฉดี หรอื แรงกระแทก ของนำ้ ท่ีไหลมาจากท่อส
งน้ำทรี่ ับนำ้ มาจากเข่ือน นำ้ ที่ไหลลงมาตามทอ่ สงน้ำจะถูกลดขนาดมายังหวั ฉีดกอนจะถูกฉดี เขาไปที่ตวั ของ
กังหันนำ้ ลำนำ้ ท่ีพุงผ่านหัวฉีดจะมแี รงและความเร็วสูง ดังน้ันเม่อื กระแทกเขาใบพดั หรอื วงล้อของกังหันนำ้ จะ
ทำให้กงั หนั น้ำเกิดการหมนุ ได้ การควบคมุ การหมุนของกงั หันนำ้ สามารถทำไดโ้ ดยการปรับขนาดของหวั ฉีด ซ่ึง
เสมือนเป็นการปรับปริมาณน้ำใหมากหรือน้อยไดต้ ามตองการ กังหันนำ้ ประเภทนีส้ ามารถแบงออกเป็น 3 ชนดิ
ไดแ้ ก
5.1.1 กังหนั น้ำแบงกี (banki turbine) กังหันนำ้ ประเภทนเ้ี หมาะสำหรบั แหล่งน้ำ ท่ีมีหัว
น้ำตำ่ (low head) และตองการกาํ ลงั การผลิตคอนข้างน้อย ซงึ่ ปจจบุ นั ไม่ค่อยนยิ มใช้แลว

5.1.2 กังหนั นำ้ เพลตัน (pelton turbine) กงั หันน้ำชนิดนี้ได้รบั การพฒั นามาตงั้ แต่ ปค.ศ.
1880 โดยเลสเตอรเพลตัน (Lester Pelton) รปู แบบของกังหนั นำ้ น้ถี กู ออกแบบโดยใชถ้วยรับนำ้ ซง่ึ
ติดอยู่ในวงลอภายในตัวกังหนั เป็นแบบถว้ ยคู ดังแสดงในภาพท่ี 1.9 และสามารถใชกับลำน้ำทีผ่ ่าน
หวั ฉีดมากกวา 1 ชอง โดยอาจมีจำนวนถึง 4 ชองก็ไดซ้ ึ่งจะทำให้ไดร้ บั กําลังเพม่ิ ข้นึ ใน ขณะที่ขนาด
ของกงั หนั น้ำเทา่ เดิม โดยทวั่ ไปกงั หันน้ำน้เี หมาะสำหรบั การผลิตไฟฟ้าจากแหล่งนำ้ ที่ มีระดบั ของหัว
น้ำสงู (high head) ซึง่ สูงกวา 250 เมตร หรืออาจนอยกวากไ็ ดใ้ นกรณีท่ีเป็นระบบเล็ก การทำให้
กังหันน้ำชนิดน้หี มุนอาจใชความเร็วของลำนำ้ ทีผ่ ่านหัวฉีดท่ีไมต่ องมีความเร็วสงู นัก โดยประสิทธภิ าพ
ของกงั หนั นำ้ ชนดิ นจ้ี ะดีทสี่ ดุ เมอื่ ความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วของการหมุนของ วงลอถ้วยเป็น
ครงึ่ หน่งึ ของความเรว็ ของลำน้ำทฉ่ี ีดเขาไป (Boyle. 1996 : 205-206)

10 ภาพที่ 1.9 แสดงตวั อยา่ งของกังหันนำ้ เพลตัน ที่มา (Hydro Energy. 2003. On-line)

5.1.3 กังหันน้ำเทอรโก (turgo turbine) เป็นกังหนั น้ำท่ีถกู พฒั นาขน้ึ จากกังหันน้ำแบบ
เพลตัน เม่ือประมาณป ค.ศ. 1920 โดยภายในตัวกังหนั น้ำนี้จะใชถ้วยรบั นำ้ แบบเด่ียวและคอนขา้ งตื้น
แทนถว้ ยรับนำ้ แบบคูในกังหันน้ำแบบเพลตนั ดงั แสดงในภาพที่ 1.10 กังหนั นำ้ ประเภท นเี้ หมาะ
สำหรบั แหล่งน้ำท่ีมหี วั นำ้ ท่มี ีระดับความสูงปานกลาง (medium head) เพราะสามารถใชกับ ลำนำ้ ที่
ผ่านหวั ฉดี ซ่งึ มีความเรว็ ไม่มากนกั และมคี วามสามารถในการรับปริมาณนำ้ ไดม้ ากกวา กังหนั นำ้ เพล
ตัน โดยประสิทธิภาพของกังหันน้ำจะดีที่สุดเมื่อความเร็วของการหมุนของวงลอถว้ ย เป็นครงึ่ หนึ่งของ
ความเรว็ ของลำน้ำที่ฉดี เขาไปเหมอื นกับกรณีของกงั หันนำ้ แบบเพลตัน (Boyle. 1996 : 207)

ภาพท่ี 1.10 แสดงตวั อยา่ งกงั หนั นำ้ เทอรโ์ ก ทม่ี า (Kansas Wind Power. 2005. On-line)

5.2 กงั หนั น้ำประเภทแรงปฏิกิริยำ
กังหนั นำ้ ประเภทแรงปฏิกิริยา (reaction turbine) เป็นกงั หันน้ำท่ตี องอาศัย แรงดันของน้ำ

ซง่ึ เกดิ จากความแตกต่างของระดบั นำ้ ท่ีอยู่ดา้ นหน้าและด้านท้ายของกงั หนั นำ้ มาทำใหใบพัดของกังหันเกดิ การ
หมนุ น้ำทเี่ ขาไปในตัวกังหนั จะแทรกเขาไปในชองระหว่างใบพัดเตม็ ทุกชองพรอมกันทำใหตวั กงั หันน้ำท้ังหมด
จะจมอยู่ในน้ำ กังหันน้ำประเภทน้เี หมาะสำหรบั การใชกบั แหล่งน้ำทม่ี หี ัวนำ้ ต่ำถึงปานกลาง โดยท่ัวไปท่ีนยิ มใช้
อยู่จะแบงออกเปน็ 3 ชนดิ ได้แก่

5.2.1 กังหนั น้ำฟรานซิส (francis turbine) กงั หันน้ำชนิดน้ีเป็นกังหนั น้ำทน่ี ิยมใชกันอย่าง
แพร่หลายเพราะสามารถใช้กับแหลง่ นำ้ ทีม่ รี ะดับความสงู ของหัวนำ้ ตั้งแต่ 2 ถึงกว่า 300 เมตร
(Boyle. 2004 : 164) หลักการทำงานของกังหันน้ำแบบฟรานซิส คือ น้ำท่ีถกู สงเขามาจากทอส่งนำ้
จะไหลเขาสู่ทอ่ ก้นหอยท่ปี ระกอบอยูรอบๆ ตวั กงั หนั ทอก้นหอยจะมีขนาดของพื้นท่ีหนาตดั เลก็ ลง
ตามความยาวของทอเพื่อตองการทำใหนำ้ มีแรงดนั และความเร็วในการไหลมากข้ึน ภายในทอกน้ หอย
จะมีนำ้ เต็มอยู่ตลอดเวลา นำ้ ท่ไี หลในทอกน้ หอยจะแทรกตัวผ่านลิ้นน้ำนำเขา (guide vane) เพอ่ื เขา้
สู่ตัวกังหันนำ้ ทำใหวงล้อของกังหันน้ำเกดิ การหมุนได้ ลิ้นนำน้ำเขาสามารถปรบั แต่งมุมใหปดหรอื เปดิ
ไดม้ ากนอ้ ยตามความตองการ ทำหนาทคี่ ล้ายหวั ฉีดของกังหนั นำ้ แบบเพลตนั นำ้ ซึง่ ถา่ ยพลงั งานจลน
ใหกบั ใบพดั กงั หันน้ำแลวจะไหลลงสู่ทอ่ รับน้ำที่อยู่ดา้ นล่างตอไป กงั หนั น้ำแบบฟรานซิสมีท้ังแบบแกน

11 ตั้งและแกนนอน ซึ่งการเลือกใชจะขน้ึ อยู่กบั การออกแบบและขนาด ของโรงไฟฟา้ แตโ่ ดยทั่วไปจะนยิ ม
ใชแบบแกนต้ังมากกว่า ลักษณะของกงั หันนำ้ ฟรานซิสดังแสดง ในภาพที่ 1.11

ภาพท่ี 1.11 แสดงตัวอยา่ งกงั หันน้ำฟรานซิส ท่มี า (Hydro Energy. 2003. On-line)

5.2.2 กังหนั นำ้ เคปแลน (kaplan turbine) เป็นกังหันน้ำทม่ี ลี ักษณะเหมอื นใบพัด ดงั
แสดงในภาพที่ 1.12 เหมาะกับแหลง่ นำ้ ทม่ี รี ะดับความสูงของหัวน้ำตำ่ ต้ังแต่ 1 ถงึ 70 เมตร (วัฒนา
ถาวร. 2543 : 43) และมีหลักการทำงานโดยใหนำ้ จะไหลผ่านใบพัดในทิศขนานกับแกนของกังหนั น้ำ
โดยใบพัดของกังหันน้ำเคปแลนสามารถปรับมุมเพื่อรบั แรงอดั หรอื แรงฉีดของน้ำโดยอตั โนมัตซิ งึ่ จะ
ทำใหสามารถควบคมุ ความเร็วในการหมุนของกังหันน้ำได้

ภาพท่ี 1.12 แสดงตัวอยา่ งกงั หันนำ้ เคปแลน ท่ีมา (Hydro Energy. 2003. On-line)

5.2.3 กังหันน้ำเดเรียซ (deriaz turbine) เป็นกงั หันน้ำท่ีมลี ักษณะท่ัวไปคล้ายกับ กงั หัน
นำ้ เคปแลนแตต่ ่างกนั ในสวนของรปู แบบของใบพัด ซงึ่ คล้ายกบั ใบพัดของกงั หนั น้ำฟรานซสิ กงั หนั น้ำ
ชนดิ น้ีจะใชแรงดันน้ำทีเ่ กิดจากการไหลของน้ำในทิศทางทแยงมมุ กบั แกนของกังหนั น้ำ และการ
ประยกุ ตใ์ ชจะเหมาะกบั แหล่งน้ำท่มี ีระดับความสงู ของหัวน้ำสูงๆ เพราะตองใช้แรงดนั นำ้ ทม่ี แี รงดันสูง
ลักษณะของกังหนั น้ำแบบเดเรียซแสดงไว้ในภาพท่ี 1.13

12

ภาพท่ี 1.13 แสดงตวั อย่างกงั หันน้ำเดเรียซ ท่ีมา (Mitsubishi Heavy Industries Ltd. 2003. On-line)

6. ประเทศไทยกบั กำรใชพ้ ลงั งำนน้ำ

ประเทศไทยมีปริมาณนำ้ ท่ีสามารถใชหมนุ เวียนภายในประเทศรายป (annual
internal renewable water resources) คอนขา้ งน้อยเม่ือเปรียบเทียบกบั ประเทศอ่ืนๆ ในทวีปเอเชยี ซ่งึ
ถอื วา เป็นทวีปท่ีมปี ริมาณน้ำตอ่ หัวตำ่ กวาคา่ เฉลี่ยของโลก โดยมีปริมาณน้ำหมุนเวียนในประเทศเฉล่ียไม่ถงึ
2,000 ลูกบาศกเมตรตอคนตอป ซ่งึ ใกลเคียงกับอินเดียและปากีสถาน แต่ถานับรวมปริมาณ นำ้ ท่ีไดจ้ ากแมน่ ้ำ
ระหว่างประเทศแล้วจะมีปรมิ าณนำ้ หมนุ เวียนประมาณ 3,000 ลกู บาศกเมตรต่อคนตอป ในขณะทป่ี ริมาณ

นำ้ ฝนเฉลีย่ ในประเทศไทยจดั อยู่ในเกณฑ์ทีค่ อนขา้ งน้อย คือประมาณ 1,630 มลิ ลิเมตรตอป ดงั น้ันจากขอ้ มลู
ปรมิ าณนำ้ ท่ีกลาวมาแล้วนัน้ จะเห็นว่าศกั ยภาพของพลพงั งาน น้ำของประเทศไทยถือวาอยู่ในเกณฑคอนขา้ งต่ำ
แตอ่ ย่างไรกต็ ามถึงแม้ปรมิ าณน้ำอยู่เกณฑค่อนขา้ งตำ่ กไ็ ม่เป็นปัญหาในการใชพลงั งานจากนำ้ เพราะการใช
พลังงานจากน้ำน้ันเป็นเพียง การนําเอาพลงั งานจากน้ำออกมาใชไมไ่ ด้เป็นการทำใหเกดิ การสิ้นเปลืองนำ้ หรือ
ทำใหน้ำหมดไป

ในปจจบุ นประเทศไทยใช้ไฟฟ้าจากการผลิตด้วยพลังงานน้ำประมาณร้อยละ 5-6 ของ ปรมิ าณการใช
ไฟฟ้าทั่วประเทศ พลงั งานไฟฟ้าท่ีได้จากพลังงานน้ำเป็นเพียงแหล่งผลิตไฟฟา้ เสริม ใหกับระบบไฟฟ้าของ
ประเทศในชวงท่มี ีการใช้ไฟฟ้าสูงหรือท่ีเรียกวา พคี โหลด (peak load) เพราะ โรงไฟฟา้ จากพลังงานน้ำ มี
ความสามารถในการเดนิ เครื่องไดร้ วดเร็วและสามารถหยุดเดินเครอ่ื งไดท้ ุกเวลาตามความตองการ ซงึ่ ต่างกบั
โรงไฟฟ้าทีใ่ ชซากดึกดำบรรพ์เป็นเชอื้ เพลิงต้องใชเวลานานในการเริม่ เดนิ เครื่อง สำหรบั หน่วยงานหลกั ของ
ประเทศไทยท่ีทำหนา้ ทผ่ี ลติ ไฟฟา้ จากพลังงานน้ำ คือการไฟฟ้าฝ่ายผลติ แห่งประเทศไทย โดยมโี รงไฟฟ้า
พลังงานนำ้ ที่อยู่ในความรับผิดชอบ 20 แหง ทว่ั ประเทศและมกี ําลังการผลิตรวมทัง้ สิน้ ประมาณ 2.9 จกิ ะวตั ต์

ในสวนของรัฐบาลไทยได้มกี ารส่งเสริมและสนบั สนุนใหมีการใชพลงั งานนำ้ เพื่อการผลิตไฟฟ้า โดยได้
กำหนดโครงการผลิตไฟฟา้ พลงั งานน้ำขนาดเล็กและขนาดจิ๋ว (small/micro hydropower) ซ่ึงจะมีกาํ ลังการ
ผลิตรวม 350 เมกะวัตต์ซง่ึ จะมีโครงการย่อยๆประกอบ เชน โครงการตดิ ต้ังเคร่อื งกำเนิดไฟฟา้ ท้ายเข่ือน

13 ชลประทานทีม่ ีอยู่แลว้ โครงการปรับปรุงประสิทธิภาพ เข่ือนไฟฟ้าพลังงานน้ำ และโครงการก่อสร้างโรงไฟฟา้
พลงั งานน้ำแห่งใหมส่ ำหรบโครงการที่ได้ เรม่ิ ตนไปแลวเมื่อป พ.ศ. 2547 คือโครงการตดิ ตั้งเครื่องผลิตไฟฟ้า
ทา้ ยเขื่อนและอาคารบงั คบั น้ำของกรมชลประทาน จำนวน 33 แหงทวั่ ประเทศ ซ่ึงมกี าํ ลงั การผลติ รวม 154 เม
กะวัตต์ (กชวรรณ ธานีวฒั น. 2547 : 7-8) จากนโยบายนี้ ผลพลอยได้ทจ่ี ะติดตามมา คือการสงเสริม
อุตสาหกรรมการ ผลติ กงั หนั น้ำและเคร่ืองกำเนิดไฟฟ้าขนาดเลก็ ซึ่งเดมิ กม็ ีอยู่บ้างแตย่ ังไมไ่ ดร้ ับการส่งเสริม
เทา่ ท่ีควร นน้ั คือจะเป็นการยกระดบั ใหเป็นอตุ สาหกรรมขนาดเล็กท่เี รียกวา เอส เอม็ อี (SMEs) ตามนโยบาย
การสงเสริมธรุ กจิ และอุตสาหกรรมขนาดยอมของรฐั บาลใหมีความเจริญเตบิ โตและยั่งยนื ตอไป

7. ผลกระทบจำกกำรใชพ้ ลงั งำนน้ำ

น้ำเปน็ หน่งึ ในปัจจัยสี่ที่มนุษย์จะขาดเสยี มิได้ ประโยชนของน้ำมมี ากมายมหาศาลแต่ในบางครัง้ ก็มี
โทษบ้างเหมือนกนั หรอื ในบางโอกาสถงึ กบั ทำลายชีวิตมนุษย์ไดเ้ หมือนกนั อย่างเชน เหตุการณท่เี กดิ ขน้ึ เม่อื
วันท่ี 26 ธนั วาคม พ.ศ. 2547 คลื่นยักษซ์ นึ ามิ ซง่ึ เป็นผลจากการเกิดแผ่นดินไหวใตทะเลบรเิ วณเกาะสุมาตรา
ประเทศอนิ โดนเี ซยี ได้คร่าเอาชีวติ มนุษยไ์ ปกว่าแสนราย ดงั นั้นการนําเอาพลงั งานจากน้ำมาใชประโยชนจึงมี
ไดท้ ง้ั ขอ้ ดีและขอเสยี ซ่ึงจาํ แนกไดด้ งั นี้

7.1 ขอ้ ดีของกำรใชพลงั งำนน้ำ
สำหรบั ขอดีของการประยุกตใชพลังงานน้ำสามารถสรุปไดด้ ังน้ี
7.1.1 เนอ่ื งจากน้ำมวี ฏั จกั รเป็นธรรมชาติ ดงั น้ันเมื่อเราใช้พลังงานจากน้ำแล้ว น้ำทถ่ี ูกใชแล้ว

จะถูกปล่อยกลบั ไปสู่แหลง่ ธรรมชาติ จะมีการระเหยกลายเป็นไอเมอื่ ไดร้ ับพลังงานความรอ้ นจากดวง
อาทติ ย์ และเม่ือไอน้ำรวมตวั เป็นเมฆก็จะตกลงมาเปน็ น้ำฝนหมุนเวียนกลับมา ทำใหเราสามารถใช
พลงั งานน้ำไดต้ ลอดไปไม่ส้ินสุด

7.1.2 การใชพลงั งานจากนำ้ เปน็ การใชเฉพาะสวนท่ีอยู่ในรูปพลังงาน ซงึ่ ไม่ใชเป็นเน้ือมวล
สาร ดังน้นั เม่ือใชพลังงานไปแลวเน้อื มวลสารของนำ้ กย็ งคงเหลืออยู่ นำ้ ท่ีถกู ปล่อยออกมายังมีปริมาณ
และคณุ ภาพเหมือนเดิม สามารถนําไปใชประโยชนอย่างอื่นไดอ้ ีกมากมาย เช่น เพ่ือการชลประทาน
การเกษตร การอุปโภคบริโภค หรือรักษาระดบั น้ำในแมน่ ้ำใหมีความลึกพอต่อการเดนิ เรือเป็นตน

7.1.3 การสร้างเขื่อนเป็นการเกบ็ กักน้ำเอาไวใช้ในชวงที่ไม่มีฝนตก ทำใหได้แหลง่ นำ้ ขนาด
ใหญ่ซงึ่ สามารถประกอบอาชีพด้านประมง หรือใชเป็นสถานท่ที องเท่ียวพักผ่อนหยอนใจได้ และใน
บางโอกาสก็ยังสามารถใชไล่น้ำเสียในแมน่ ้ำทเ่ี กิดจากการปล่อยของโรงงาน อตุ สาหกรรมต่างๆ หรอื
ช่วยไล่นำ้ ทะเลในเวลาที่นำ้ ทะเลหนุนสูงขนึ้ มา

7.1.4 ระบบของพลงั งานนำ้ เป็นระบบทม่ี ีประสิทธภิ าพสูง สามารถดำเนนิ การผลิตพลังงาน

14 ไฟฟ้าได้ในเวลาอันรวดเร็ว และสามารถควบคุมให้ผลิตพลังงานออกมาได้ใกลเคียงกบั ความตองการ
ทำใหการผลติ และการใช้พลังงานเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ
7.1.5 อุปกรณ์ต่างๆ ของระบบพลงั งานนำ้ สวนใหญ่จะมีความทนทานสูง มีอายุการใชงาน
นาน
7.1.6 ค่าใชจา่ ยในการดําเนนิ งาน ในการใชพลังงานน้ำคอนขา้ งต่ำเพราะไมต่ ้องสน้ิ เปลืองค่า
เชอ้ื เพลงิ และเนื่องจากไม่มีการปล่อยมลพิษจึงไม่ตองจ่ายค่ากาํ จดั มลพิษ

7.2 ขอ้ เสียของกำรใชพ้ ลงั งำนน้ำ
สำหรับขอเสียของการประยุกตใชพลงั งานน้ำสามารถสรุปได้ดังนี้
7.2.1 ในการสร้างเขื่อนเพื่อกักเกบ็ น้ำนั้นจะต้องมีการสญู เสียพื้นทปี่ าไมเ้ ป็นบริเวณกว้างซ่ึงน

นับวันปาไมจ้ ะหมดลงไปทุกทีและทำให้สตั วปา่ ต้องอพยพหนีนำ้ ท่วม บางชนิดอาจสญู พนั ธุไปจากโลก
เลยกไ็ ด้ ซึ่งถือเป็นการทำลายระบบนเิ วศวทิ ยาของพื้นทีบ่ รเิ วณน้ันอย่างรนุ แรง นอกจากนี้ยงั ทำให
ชวี ิตความเปน็ อยู่ของคนในพ้ืนทตี่ องเปลย่ี นไปจากเดมิ ด้วย

7.2.2 ตองใชเงินลงทุนสูงในการสร้างเขื่อนหรือพัฒนาแหลง่ พลังงานนำ้ เพอื่ ใหไดล้ ักษณะภูม
ประเทศทเ่ี หมาะสม เชน ตองการพื้นที่ท่ีมรี ะดับทองน้ำลึกๆ สำหรบั การสร้างเขื่อน สูงโดยท่มี คี วาม
ยาวไมม่ ากนกั ซ่งึ พื้นทีเ่ หล่าน้ีมกั จะอยู่ในป่าหรือช่องเขาแคบๆ

7.2.3 เน่ืองจากแหล่งพลังงานนำ้ สวนใหญ่อยู่ในทหี่ า่ งไกลชุมชน จงึ มกั เกิด ปญหาในเร่ืองการ
จัดหาบคุ ลากรไปปฏิบตั ิงาน รวมทัง้ การซอมแซม การบำรงุ รักษาสิ่งก่อสร้างและ อปุ กรณ์ต่างๆ ไม่
ค่อยสะดวกนกั เพระการคมนาคมไม่สะดวก

7.2.4 ในบางโอกาสอาจเกดิ ปญหาจากสภาวะของนำ้ ฝนทีต่ กลงสู่แหล่งกกั เกบ็ นำ้ มกั มีความ
ไมแ่ นน่ อนทำใหเกดิ ผลกระทบต่ออการผลิตไฟฟ้าได้

7.2.5 การทแี่ หล่งพลงั งานน้ำอยู่หางไกลจากชุมชน ทำใหตองลงทนุ ในเรื่องของ สายสงไฟฟา้
และจะเกดิ การสูญเสยี พลังงานในสายส่งดว้ ย

8 บทสรุป

นำ้ เป็นแหลง่ พลังงานตามธรรมชาติซ่งึ มใี ห้หมุนเวียนใช้อย่างไมม่ ีวันหมด พลงั งานทไ่ี ดจ้ ากน้ำมีอยู่
ด้วยกนั หลายรปู แบบ เช่น พลงั งานจากน้ำตก พลังงานน้ำจากเขื่อน พลงั งานน้ำขน้ึ นำ้ ลง พลังงานจากคล่ืนนำ้
เป็นต้น อุปกรณ์สำคญั ในการเปล่ยี นพลังงานจลน์ของนำ้ มาเป็นพลังงานกล คอื กังหนั น้ำ ซ่งึ มอี ยู่ด้วยกันหลักๆ

15 2 ประเภทคือ ประเภทหัวฉีดและประเภทแรงปฏิกริ ิยา การหมนุ ของกงั หันนำ้ จะทำให้แกนเพลาของเครือ่ ง
กำเนิดไฟฟ้าหมนุ ตามและผลิตไฟฟ้าออกมา การใช้พลังงานจากนำ้ ไมท่ ำให้เกิดการสญู เสยี นำ้ แตเ่ ป็นการนำเอา
พลังงานที่มอี ยู่ในน้ำมาใช้งาน ดังน้ันถงึ แมจ้ ะมปี ริมาณน้ำไมม่ ากหากมีความรู้ความสามารถกส็ ามารถนําเอา
พลงั งานจากน้ำมาใช้ได้ ประเทศไทย เป็นประเทศที่ถือว่ามีศักยภาพน้ำค่อนขา้ งน้อย แต่หากมกี ารส่งเสริม
โรงไฟฟ้าพลงั งานน้ำขนาดเล็ก ก็มีความเป็นไปได้สูงทจี่ ะช่วยกนั ลดมลพิษจากโรงไฟฟ้าทใ่ี ช้ซากดกึ ดำบรรพ์
และสร้างความม่นั คง ด้านพลังงานให้กบั ประเทศ นอกจากน้ียงั เปน็ การส่งเสรมิ อุตสาหกรรมกังหนั น้ำและ
เครือ่ งกำเนดิ ไฟฟ้าขนาดเล็กอกี ทางหนึ่งด้วย

บรรณานุกรม

16 บททึ 7 พลงั งานนา้ http://www.rmutphysics.com/charud/PDF-learning/5/energy/7.pdf

กชกร ธานวี ฒั น์. (2545, เมษายน). “จับตาพลังหมนุ เวียนปี 47 ไทยขึน้ แท่นผู้นำอาเซยี น,”รกั ษ์พลังงาน. 2(6)
: 7-8.

แผนพบั เข่ือนสิริกติ .ิ์ . โรงไฟฟ้าพลังน้ำเขื่อนสริ ิกติ ์ิ. อุตรดติ ถ์ เข่อื นสิริกิติ.์

วัฒนา ถาวา. โรงต้นกำลงั . พิมพค์ รัง้ ท่.ี กรุงเทพฯ สมาคมส่งเสรมิ เทคโนโลยี (ไทย-ญี่ปุ่น)

พลงั งานนา้ -พลงั ทดแทน C-Tect

https://sites.google.com/site/phlangnganthdthaencte/neuxha/phlangngan-na

ประเภทของพลงั งานนา้ | พลงั งานทดแทน

https://prisanajaiai.wordpress.com/%e0%b9%80%e0%b8%99%e0%b8%b7%e0%b9%89%e0
%b8%ad%e0%b8%ab%e0%b8%b2%e0%b8%9a%e0%b8%97%e0%b9%80%e0%b8%a3%e0
%b8%b5%e0%b8%a2%e0%b8%99-
2/%e0%b8%9e%e0%b8%a5%e0%b8%b1%e0%b8%87%e0%b8%87%e0%b8%b2%e0%b8%9
9%e0%b8%99%e0%b9%89%e0%b8%b3/%e0%b8%9b%e0%b8%a3%e0%b8%b0%e0%b9%
80%e0%b8%a0%e0%b8%97%e0%b8%82%e0%b8%ad%e0%b8%87%e0%b8%9e%e0%b8%a
5%e0%b8%b1%e0%b8%87%e0%b8%87%e0%b8%b2%e0%b8%99%e0%b8%99%e0%b9%8
9%e0%b8%b3/

17