วันเสาร์ที่ 23 มิถุนายน พ.ศ. 2555

พลังงานลม


พลังงานลม เป็นพลังงานตามธรรมชาติที่เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิ ความกดดันของบรรยากาศและแรงจากการหมุนของโลก สิ่งเหล่านี้เป็นปัจจัยที่ก่อให้เกิดความเร็วลมและกำลังลม เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปว่าลมเป็นพลังงานรูปหนึ่งที่มีอยู่ในตัวเอง ซึ่งในบางครั้งแรงที่เกิดจากลมอาจทำให้บ้านเรือนที่อยู่อาศัยพังทลายต้นไม้ หักโค่นลง สิ่งของวัตถุต่างๆ ล้มหรือปลิวลอยไปตามลม ฯลฯ ในปัจจุบันมนุษย์จึงได้ให้ความสำคัญและนำพลังงานจากลมมาใช้ประโยชน์มากขึ้น เนื่องจากพลังงานลมมีอยู่โดยทั่วไป ไม่ต้องซื้อหา เป็นพลังงานที่สะอาดไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อสภาพแวดล้อม และสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้อย่างไม่รู้จักหมดสิ้น พลังงานลมก็เหมือนกับพลังงานแสงอาทิตย์คือไม่ต้องซื้อ ซึ่งปัจจุบันได้มีการนำเอาพลังงานลมมาใช้ประโยชน์มากขึ้น พื้นที่ยังมีปัญหาในการวิจัยพัฒนานำเอาพลังงานลมมาใช้งานเนื่องจากปริมาณของลมไม่สม่ำเสมอตลอดปี แต่ก็ยังคงมีพื้นที่บางพื้นที่สามารถนำเอาพลังงานลมมาใช้ให้เกิดประโยชน์ได้ เช่น พื้นที่บริเวณชายฝั่งทะเลเป็นต้น ซึ่งอุปกรณ์ที่ช่วยในการเปลี่ยนจากพลังงานลมออกมาเป็นพลัง งานในรูปอื่น ๆ เช่น พลังงานไฟฟ้า หรือ พลังงานกล ก็ได้แก่ กังหันลม เป็นต้น แต่ก็ยังมีวิธีอีกหลายอย่าง

เทคโนโลยีกังหันลม
ดูบทความหลักที่ กังหันลม
กังหันลม คือ เครื่องจักรกลอย่างหนึ่งที่สามารถรับพลังงานจลน์จากการเคลื่อนที่ของลมให้ เป็นพลังงานกลได้ จากนั้นนำพลังงานกลมาใช้ประโยชน์โดยตรง เช่น การบดสีเมล็ดพืช การสูบน้ำ หรือในปัจจุบันใช้ผลิตเป็นพลังงานไฟฟ้า การพัฒนากังหันลมเพื่อใช้ประโยชน์มีมาตั้งแต่ชนชาวอียิปต์โบราณและมีความต่อ เนื่องถึงปัจจุบัน โดยการออกแบบกังหันลมจะต้องอาศัยความรู้ทางด้านพลศาสตร์ของลมและหลัก วิศวกรรมศาสตร์ในแขนงต่างๆ เพื่อให้ได้กำลังงาน พลังงาน และประสิทธิภาพสูงสุด    ประวัติ

 พลังงานลมในปัจจุบัน

2 ทศวรรษแห่งความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีก่อให้เกิดกังหันลมที่ทันสมัยที่มีอุปกรณ์ทำงานร่วมกันได้และติดตั้งได้รวดเร็ว ในปัจจุบัน กังหันลมสมัยใหม่เพียงตัวเดียวมีพลังมากกว่ากังหันลมขนาดเท่ากันเมื่อ 2 ทศวรรษที่แล้ว 100 เท่า และปัจจุบันฟาร์มกังหันลมให้พลังงานมากเท่ากับโรงไฟฟ้าทั่วไป
ภายในต้นพ.ศ. 2546 การติดตั้งพลังงานลมสูงขึ้นสู่ระดับ 40,300 เมกะวัตต์ ซึ่งให้พลังงานมากพอที่จะตอบสนองความต้องการของครัวเรือนทั่วไปในยุโรปประมาณ 19 ล้านครัวเรือน ซึ่งใกล้เคียง 47 ล้านคน
สวนกังหันลมนอกชายฝั่งในเดนมาร์ก เดนมาร์กเป็นหนึ่งในประเทศผู้นำการพัฒนาพลังงานลม
ในขณะที่ตลาดพลังงานลมเติบโต พลังงานลมมีค่าใช้จ่ายในการผลิตลดลง 50% ใน 15 ปีที่ผ่านมา ปัจจุบันกังหันลมในสถานที่ที่เหมาะสมที่สุดสามารถแข่งขันกับโรงไฟฟ้าพลังงานถ่านหิน และในบางสถานที่สามารถเป็นคู่แข่งกับก๊าซได้

 พลังงานลมภายในพ.ศ. 2563

เนื่องจากพลังงานลมที่ติดตั้งแล้วมีกำลังการผลิตเพิ่มขึ้น 30% ใน 2-3 ปีที่ผ่านมา จึงเป็นไปได้อย่างแท้จริงที่จะตั้งเป้าหมายให้ลมผลิตพลังงาน 12% ของพลังงานทั้งโลก ภายในพ.ศ. 2563 ในช่วงที่พลังงานลมผลิตพลังงาน จะสร้างงานให้คน 2 ล้านคน และลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้มากกว่า 10,700 ล้านตัน
ขนาดและกำลังการผลิตของกังหันลมโดยทั่วไปที่ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องทำให้ภายในพ.ศ. 2563 ราคาของพลังงานลมที่ตั้งอยู่ในสถานที่เหมาะสมคาดว่าจะตกลงไปอยู่ที่ 2.45 ยูโรเซ็นต์ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง ซึ่งน้อยกว่า 3.79 ยูโรเซ็นต์ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง ในพ.ศ. 2546 เท่ากับ 36% ค่าใช้จ่ายนี้ไม่รวมการเชื่อมต่อกับสายส่งไฟฟ้า แต่มัีนเป็นปัจจัยหนึ่งสำหรับสถานีพลังงานเกือบทุกชนิด ไม่ใช่เพียงพลังงานลม

 พลังงานลมหลังพ.ศ. 2563

ทรัพยากรพลังงานลมของโลกมีจำนวนมากมายมหาศาลและกระจายไปเกือบทุกภูมิภาคและประเทศต่างๆ การใช้เทคโนโลยีในปัจจุบันทำให้พลังงานลมสามารถผลิตพลังงานได้ประมาณ 53,000 เทราวัตต์ชั่วโมง (TWh) ต่อปี ซึ่งมากกว่าความต้องการพลังงานของโลกที่คาดการณ์ไว้ในพ.ศ. 2563 มากกว่า 2 เท่า ทำให้อุตสาหกรรมพลังงานลมมีโอกาสเติบโตสูงแม้ในหลายทศวรรษจากปัจจุบัน สหรัฐอเมริกาเพียงประเทศเดียวมีศักยภาพการผลิตพลังงานลมเพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานในประเทศได้มากกว่า 3 เท่า

 ข้อดีของพลังงานลม

  • เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม โดยลดระดับการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซต์ที่ก่อให้เกิดภาวะโลกร้อน นี่เป็นประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญที่สุดของการผลิตพลังงานลม นอกจากนี้พลังงานลมยังปราศจากสารก่อมลพิษอื่นๆ ที่เกิดจากเชื้อเพลิงฟอสซิลและโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อีกด้วย
  • มีความสมดุลด้านพลังงานที่ดีเยี่ยม การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซต์ที่เกิดจากการผลิต ติดตั้ง และให้บริการของกังหันลมที่มีช่วงอายุโดยเฉลี่ย 20 ปีถูก "ทดแทน" หลังดำเนินการผลิต 3-6 เดือน ซึ่งเท่ากับการผลิตพลังงานมากกว่า 19 ปีโดยแทบไม่มีค่าใช้จ่ายด้านสิ่งแวดล้อมเลย
  • ดำเนินงานได้รวดเร็ว ฟาร์มกังหันลมสามารถสร้างเสร็จสิ้นภายในไม่กี่สัปดาห์ โดยใช้รถเครนติดตั้งหอคอยของกังหันลม ส่วนเชื่อมต่อกับปีกหมุน (โครงยึด) และ ใบพัดเหนือฐานคอนกรีตเสริมกำลัง ด้วยเงินลงทุนที่เท่ากัน พลังงานลมสร้างงานมากกว่าเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ 5 เท่า และผลิตพลังงานได้มากกว่า 2.3 เท่า
  • เป็นแหล่งพลังงานที่น่าเชื่อถือและนำกลับมาใช้ใหม่ได้ เนื่องจากลมที่ใช้ขับเคลื่อนกังหันลมไม่มีค่าใช้จ่ายตลอดกาล และไม่ถูกกระทบโดยราคาของเชื้อเพลิงฟอสซิลที่ขึ้นๆ ลงๆ นอกจากนี้ยังไม่ต้องอาศัยการทำเหมือง ขุดเจาะ หรือ ขนส่งไปยังสถานีจ่ายไฟฟ้า ในขณะที่ราคาเชื้อเพลิงฟอสซิลสูงขึ้น คุณค่าของพลังงานลมก็สูงขึ้นเช่นกัน ทำให้ค่าใช้จ่ายของการผลิตไฟฟ้าโดยพลังงานลมมีแต่จะลดลง
นอกจากนี้ในโครงการใหญ่ๆ ที่ใช้กังหันลมขนาดกลางที่ได้รับการทดสอบประสิทธิภาพ จะมีศักยภาพในการปฏิบัติงาน 98% อย่างสม่ำเสมอโดยอาศัยลม ซึ่งหมายถึงต้องซ่อมแซมเป็นระยะเวลาเพียง 2% ซึ่งเป็นประสิทธิภาพการทำงานที่สูงกว่าประสิทธิภาพที่คาดหวังได้จากโรงไฟฟ้าทั่วไปอย่างมาก

 ความไม่แน่นอนของพลังงานลม

ความไม่แน่นอนของพลังงานลมสร้างปัญหาน้อยกว่าการจัดการสายส่งไฟฟ้าที่ผู้สงสัยในเรื่องนี้ได้คาดไว้มาก ความต้องการพลังงานที่ขึ้นลงไม่แน่นอนและความผิดพลาดจากโรงไฟฟ้าทั่วไปที่จำเป็นต้องป้องกันไม่ให้เกิดขึ้นทำให้ต้องอาศัยระบบสายส่งไฟฟ้าที่ยืดหยุ่นมากกว่าพลังงานลม และประสบการณ์การใช้งานจริงแสดงให้เห็นว่าระบบไฟฟ้าในประเทศสามารถปฏิบัติงานส่งไฟฟ้าจากพลังงานลมได้ ตัวอย่างเช่น ในคืนวันลมแรง กังหันลมผลิตไฟฟ้าได้สูงสุดถึง 50% ในทางตะวันตกของเดนมาร์ก แต่งานที่มากเช่นนั้นได้รับการพิสูจน์แล้วว่าจัดการได้
นอกจากนี้ การสร้างสายส่งไฟฟ้าประสิทธิภาพสูงยังลดปัญหาความไม่แน่นอนของลม โดยทำให้ความเร็วลมเปลี่ยนแปลงในหลายๆ พื้นที่ เพื่อทำให้แต่ละที่สมดุลซึ่งกันและกัน

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น

แสดงความคิดเห็น