เทคโนโลยี

โรงไฟฟ้าพลังงานน้ำทะเล มีกี่รูปแบบ ผลิตไฟฟ้าได้อย่างไรบ้าง

1071

เราสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานน้ำได้ แต่ทราบไหมคะว่าน้ำในท้องทะเลที่กว้างใหญ่ก็สามารถนำมาผลิตไฟฟ้าได้เช่นกัน ซึ่งปัจจุบันเรามีโรงงานไฟฟ้าจากพลังงานน้ำทะเล ด้วยกัน 3 แบบ ได้แก่

โรงไฟฟ้าพลังงานน้ำทะเล — ภาพจาก pixabay.com

โรงงานไฟฟ้าจากอุณหภูมิที่ต่างกันของน้ำทะเล

โรงงานไฟฟ้าจากอุณหภูมิที่ต่างกันของน้ำทะเล โดยปกติแล้วผิวหน้าของน้ำทะเลจะสัมผัสกับแสงอาทิตย์โดยตรง ทำให้มีอุณหภูมิสูง ส่วนน้ำทะเลที่อยู่ลึกจะมีอุณหภูมิต่ำกว่า ระบบการผลิตพลังงานจากอุณหภูมิของน้ำทะเลมีด้วยกัน 3 แบบ คือ

แบบวงจรปิด (Close-Cycle System) เป็นการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างน้ำผิวหน้ากับของเหลว เช่น แอมโมเนีย จนเกิดเป็นไอ ซึ่งจะเป็นตัวไปขับกังหันเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
แบบวงจรเปิด (Open-Cycle System) การนำน้ำทะเลอุ่นไปทำให้กลายเป็นไอ ไอน้ำจะไปขับกังหันความดันต่ำที่ต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ไอน้ำที่มีเกลือจะกลั่นตัวเป็นของเหลวจากการไปแลกเปลี่ยนความร้อนกับน้ำทะเลลึกที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า หากในช่วงที่เกิดการกลั่นตัว ไอน้ำไม่ได้สัมผัสกับน้ำทะเล น้ำที่ได้ก็จะกลายเป็นน้ำจืดบริสุทธิ์ สามารถนำไปใช้ในการชลประทานได้ แต่จะผลิตไฟฟ้าได้น้อยกว่า
แบบลูกผสม (Hybrid System) เป็นการผสมระหว่างระบบวงจรปิดกับระบบวงจรเปิด เพื่อให้สามารถควบคุมการผลิตไฟฟ้าและน้ำบริสุทธิ์ในปริมาณที่เหมาะสม

โรงงานไฟฟ้าจากคลื่นทะเล

โรงงานไฟฟ้าจากคลื่นทะเล พลังงานคลื่นเป็นพลังงานจลน์และพลังงานศักย์ของคลื่นในมหาสมุทร ซึ่งมักเกิดจากลม แต่มีบางกรณีที่เกิดจากการเคลื่อนตัวของเปลือกโลก ในปัจจุบันมีเทคโนโลยีในการนำคลื่นมาผลิตไฟฟ้าอยู่ด้วยกัน 2 แบบ ได้แก่

แบบอยู่กับที่ (Fixed Generating Devices) มีด้วยกัน 2 แบบ

แบบคอลัมน์น้ำสั่น (Oscillating Water Colum /OWC) อุปกรณ์แบบนี้มักจะนำไปติดตั้งบริเวณแหลมที่ยื่นออกไปในทะเล และมีชายฝั่งเป็นแบบแนวตั้ง โดยเมื่อคลื่นเข้าไปในอุปกรร์ตามแนวตั้ง แรงอัดอากาศในแนวตั้งจะสูงขึ้น และเมื่อคลื่นลดระดับลง อากาศจะถูกดันให้ไหลผ่านกังหันเพื่อลดแรงอัดในอุปกรณ์ หากทะเลบริเวณใดมีคลื่นสูง คลื่นแรง และเกิดคลื่นบ่อยๆก็จะผลิตไฟฟ้าได้มากขึ้น
แบบศูนย์รวมน้ำ (Focusing Device, Wave Surge) นิยมนำไปติดตั้งบริเวณหน้าผา ช่องแคบ ซึ่งบริเวณดังกล่าวจะทำให้ยอดคลื่นสูงมาก เมื่อคลื่นผ่านเข้าไปในหน้าผา ระดับน้ำทะเลในหน้าผาจะสูงขึ้นจากผิวน้ำมาก ทำให้เกิดพลังงานจลน์ และถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานศักย์ซึ่งเกิดจากน้ำทะเลที่ไหลออกมาทางกังหัน

แบบลอยตัว (Floating Devices) อุปกรณ์ที่เป็นที่รู้จักกันดีคือ Nodding Duck หรือ Edinburgh Duck ซึ่งจะสร้างไฟฟ้าจากการเคลื่อนที่ไปมาของอุปกรณ์ที่ลอยอยู่ในทะเล เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบหมุนจะสามารถแปลงพลังงานไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพมาก

โรงงานไฟฟ้าจากน้ำขึ้น-น้ำลงของน้ำทะเล

โรงงานไฟฟ้าจากน้ำขึ้น-น้ำลงของน้ำทะเล แรงโน้มถ่วงที่เกิดจากดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ทำให้เกิดปรากฏการณ์น้ำขึ้น-น้ำลง โดยปกติแล้วจะเกิดขึ้น 2 ครั้งต่อวัน โรงไฟฟ้าแบบนี้จำเป็นต้องมีเขื่อนกั้นน้ำ และมีกังหัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอยู่ภายในเขื่อน เมื่อเกิดปรากฏการณ์น้ำขึ้น น้ำทะเลด้านนอกเขื่อนจะไหลเข้ามาในเขื่อน ทำให้กังหันหมุน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุนจ่ายพลังงานออกมา และเมื่อน้ำลง น้ำทะเลที่อยู่ภายในเขื่อนก็จะไหลออกมา

การผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานน้ำทะเลหรือมหาสมุทรนี้ยังคงมีค่าใช้จ่ายที่ค่อนข้างสูงมากๆ จำเป็นต้องใช้เงินลงทุนมหาศาลเลยทีเดียว อุปกรณ์ต่างๆมีราคาแพง อีกทั้งการหากสถานที่จัดตั้งโรงงานไฟฟ้าจากพลังงานน้ำทะเลก็หาได้ยาก ด้วยเหตุนี้โรงงานไฟฟ้าจากพลังงาน้ำทะเลนั้นจึงยังไม่เป็นที่แพร่หลายนัก แต่ในอนาคตหากได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง อาจทำให้ต้นทุนการสร้างโรงไฟฟ้าต่ำลง ก็คงเป็นเรื่องที่ไม่อยาก หากคนไทยจะได้ใช้ไฟฟ้าที่ผลิตกจากโรงงานไฟฟ้าพลังงานน้ำทะเลคะ

ข้อมูลเพิ่มเติม: พลังงานทดแทน