สภาวะโลกร้อนที่ส่งผลให้ประเทศต่าง ๆ ทั่วโลก เกิดการปรับตัวมาใช้พลังงานหมุนเวียนในการผลิตกระแสไฟฟ้าที่มีความหลากหลาย นอกจากพลังงานแสงอาทิตย์ ที่ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายแล้ว “ลม” หรือ “พลังงานลม” ยังเป็นพลังงานหมุนเวียนที่มีศักยภาพชนิดหนึ่งที่ได้รับความนิยมในหลายประเทศทั่วโลก
“ลม” เป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ซึ่งเกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิ ความกดดันของบรรยากาศ และแรงจากการหมุนของโลก ซึ่งเป็นปัจจัยที่ก่อให้เกิดความเร็วลมและกำลังลม จัดเป็นพลังงานรูปหนึ่งที่มีอยู่ในตัวเอง
พลังงานลม (Wind Energy) เป็นการนำลมมาใช้ประโยชน์โดยอาศัยเครื่องจักรกลสำคัญ คือ “กังหันลม” หรือ เทคโนโลยีในการเปลี่ยนพลังงานจลน์จากการเคลื่อนที่ของลม เป็นพลังงานกลก่อนนำไปใช้ประโยชน์
ปัจจุบันหลายประเทศให้ความสำคัญ และนำพลังงานจากลมมาใช้ประโยชน์มากขึ้น เนื่องจากพลังงานลมมีอยู่โดยทั่วไป ไม่ต้องหาซื้อ อีกทั้งเป็นพลังงานที่สะอาดไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อสภาพแวดล้อม และสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้อย่างไม่รู้จักหมดสิ้น
เทคโนโลยีกังหันลมนำ พลังงานลม ไปผลิตกระแสไฟฟ้า
เทคโนโลยีกังหันลม ที่มีการคิดค้นและนำไปใช้เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ขึ้นกับสภาพแวดล้อม โดยแบ่งออกตามลักษณะการจัดวางแกนของใบพัด 2 รูปแบบ คือ
1. กังหันลมแนวแกนตั้ง (Vertical Axis Wind Turbine: VAWT) เป็นกังหันลมที่มีแกนหมุนและใบพัดตั้งฉากกับการเคลื่อนที่ของลมในแนวราบ ซึ่งข้อดีสามารถรับลมแนวราบได้ทุกทิศทาง
2. กังหันลมแนวแกนนอน (Horizontal Axis Wind Turbine: HAWT) เป็นกังหันลมที่มีแกนหมุนขนานกับการเคลื่อนที่ของลมในแนวราบ โดยมีใบพัดเป็นตัวตั้งฉากรับแรงลม
ส่วนประกอบของเทคโนโลยีกังหันลมเพื่อผลิตไฟฟ้า
1. กังหันลมเพื่อสูบน้ำ (Wind Turbine for Pumping) เป็นกังหันลมที่รับพลังงานจลน์จากการเคลื่อนที่ของลม และเปลี่ยนให้เป็นพลังงานกล เพื่อใช้ในการชัก หรือ สูบน้ำจากที่ต่ำขึ้นที่สูงเพื่อใช้ในการเกษตร การทำนาเกลือ การอุปโภคและการบริโภคปัจจุบันมีใช้อยู่ด้วยกัน 2 แบบ คือ แบบระหัดวิดน้ำ และ แบบสูบชักน้ำ
2. กังหันลมเพื่อผลิตไฟฟ้า (Wind Turbine for Electric) เป็นกังหันลมที่รับพลังงานจลน์จากการเคลื่อนที่ของลมและเปลี่ยนให้เป็นพลังงานกล จากนั้นนำพลังงานกลมาผลิตเป็นพลังงานไฟฟ้า ปัจจุบันมีการนำมาใช้งานทั้ง กังหันลมขนาดเล็ก (Small Wind Turbine) และ กังหันลมขนาดใหญ่ (Large Wind Turbine)
การผลิตไฟฟ้าจาก พลังงาน ลม เมื่อมีลมพัดผ่านใบกังหัน พลังงานจลน์ที่เกิดจากลมจะทำให้ใบพัดของกังหันเกิดการหมุน และได้เป็นพลังงานกลออกมา
พลังงานกลจากแกนหมุนของกังหันลมจะถูกเปลี่ยนรูปไปเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เชื่อมต่ออยู่กับแกนหมุนของกังหันลม จ่ายกระแสไฟฟ้าผ่านระบบควบคุมไฟฟ้า และจ่ายกระแสไฟฟ้าเข้าสู่ระบบต่อไป
ทั้งนี้ปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้จะขึ้นอยู่กับความเร็วของลม ความยาวของใบพัด และสถานที่ติดตั้งกังหันลม
ประเทศไทย มีการพัฒนาผลิตไฟฟ้าพลังงานลมมานาน เริ่มตั้งแต่ในปี 2526 การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ได้เลือกบริเวณแหลมพรหมเทพ จังหวัดภูเก็ต ซึ่งเป็นจุดที่มีข้อมูลบ่งชี้ว่า มีความเร็วลมเฉลี่ยตลอดปี ประมาณ 5 เมตรต่อวินาที เป็นสถานที่ตั้งของสถานีทดลองการผลิตไฟฟ้าจากกังหันลมโดยได้ติดตั้งกังหันลมขนาดเล็กเพื่อทดสอบการใช้งานที่สถานีแห่งนี้ จำนวน 6 ชุด พร้อมทั้งติดตั้งอุปกรณ์บันทึกข้อมูล
สำหรับไฟฟ้าที่ผลิตได้ก็นำมาใช้ให้แสงสว่างในบริเวณสถานีทดลอง โดยใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ จากผลการวิเคราะห์ข้อมูลเบื้องต้นสรุปได้ว่า การใช้กังหันลมผลิตกระแสไฟฟ้า ที่บริเวณสถานีพลังงานทดแทนพรหมเทพนี้ มีผลเป็นที่น่าพอใจ
ต่อมาในปี 2531 กฟผ. ได้เชื่อมโยงระบบกังหันลมมาผลิตไฟฟ้า เข้าสู่ระบบจำหน่ายของ การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) ในลักษณะของการใช้งานจริง สามารถจ่ายไฟเข้าสู่ระบบได้เมื่อต้นเดือนสิงหาคม ปี 2533 นับเป็นครั้งแรกในประเทศไทย ที่สามารถนำไฟฟ้าจากพลังงาน ลม มาใช้งานได้โดยเชื่อมโยงเข้ากับระบบจำหน่ายไฟฟ้า จากนั้น กฟผ. ได้ขยายผลเพิ่มกำลังผลิตไฟฟ้าพลังงานลมในเชิงพาณิชย์มากขึ้น
กระทรวงพลังงาน เห็นความสำเร็จดังกล่าวจึงเปิดให้ภาคเอกชนเข้ามาร่วมติดตั้งกังหันผลิตไฟฟ้า มีการนำเทคโนโลยีใหม่ ๆ เข้ามาตั้งโรงไฟฟ้าพลังงาน ลมมากขึ้น โดยมีภาคเอกชนเข้ามาร่วมตั้งโรงไฟฟ้าพลังงาน ลมแล้ว 27 ราย โดยบริษัทเอกชนเหล่านี้ ได้ประกอบกิจการโรงไฟฟ้าพลังงาน ลมมายาวนาน ทำให้มีความเชี่ยวชาญในระดับสูง
ปัจจุบันผู้ประกอบการไทยขนาดใหญ่หลายราย ที่มีประสบการณ์ทั้งด้านการผลิต การบริหารจัดการ และความพร้อมของเงินลงทุน ได้ออกไปลงทุนโรงไฟฟ้าพลังงานลมในต่างประเทศเป็นจำนวนมาก ทั้งในอาเซียน เอเชีย ญี่ปุ่น และยุโรป มีกำลังการผลิตหลายพันเมกะวัตต์ จึงทำให้ไทยก้าวขึ้นเป็นผู้นำในการผลิตไฟฟ้าจากพลังงาน ลมในภูมิภาคนี้
ขณะเดียวกัน การส่งเสริมติดตั้งกังหันผลิตไฟฟ้าในประเทศช่วงที่ผ่านมา ยังมีอุปสรรค เพราะพื้นที่ที่พอจะมีศักยภาพสำหรับพลังงานลมในประเทศไทย ส่วนใหญ่ 86% อยู่ในภาคอีสาน และมักติดปัญหาในเรื่องที่ดิน เนื่องจากพื้นที่ที่ใช้ติดตั้งกังหันลมส่วนใหญ่จะเป็นพื้นที่สูงอยู่บนภูเขา ซึ่งอาจเป็นที่ดินในเขตสำนักงานปฏิรูปที่ดินเพื่อการเกษตร (ส.ป.ก.) ที่จัดสรรให้เกษตรกรเข้าทำประโยชน์ หรือ ที่ดินในเขตป่าสงวน ที่ต้องมีขั้นตอนในการขออนุญาตก่อน
การติดตั้งกังหันลม จะต้องจัดทำ รายงานผลกระทบสิ่งแวดล้อม (EIA) ที่ชาวบ้านต้องให้ความยินยอม เพราะจะมีปัญหาด้านเสียงดังจากใบพัดของกังหันลม อีกทั้งความเร็วลมที่ผลิตไฟฟ้าได้ในประเทศไทยอยู่ในเกณฑ์ความเร็วต่ำ
แต่อย่างไรก็ตาม ประเทศไทยก็ยังมีศักยภาพที่จะติดตั้งกังหันลมผลิตไฟฟ้าเพิ่มเติมได้ เมื่อมีการพัฒนาของเทคโนโลยีที่ดีขึ้น ซึ่งสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ แม้ในยามกระแสลมอ่อน
ด้วยเหตุนี้ กระทรวงพลังงาน จึงกำหนดเป้าหมายรับซื้อไฟฟ้าพลังงานลมไว้ใน แผนพัฒนาพลังงานทดแทนและพลังงานทางเลือก พ.ศ. 2561-2580 (AEDP 2018) รวมอยู่ที่ 2,989 เมกะวัตต์ จากปัจจุบันที่มีกำลังการผลิต 1,504 เมกะวัตต์ คงเหลือที่จะส่งเสริมอีก 1,485 เมกะวัตต์ จากเป้าหมายผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนรวม 28,004 เมกะวัตต์
ในปี 2564 มีแผนจะเปิดรับซื้อไฟฟ้าพลังงาน ลม จำนวน 270 เมกะวัตต์ หรือเฉลี่ยปีละ 90 เมกะวัตต์ กำหนดจ่ายไฟฟ้าเข้าระบบปี 2565-2567
ทั้งนี้ สำนักงานคณะกรรมการกำกับกิจการพลังงาน (สำนักงาน กกพ.) กำกับการจัดหาไฟฟ้าจากผู้ผลิตพลังงานไฟฟ้าจากพลังงาน ลม ณ วันที่ 30 กันยายน 2563 ที่มีพันธะผูกพันแล้ว 1,542 เมกะวัตต์ จากผู้ผลิต 38 ราย เมื่อเปรียบเทียบกับ แผนพัฒนาพลังงานทดแทนและพลังงานทางเลือก พ.ศ. 2558–2579 (AEDP2015) จำนวน 3,002 เมกะวัตต์ คงเหลือจากแผน 1,460 เมกะวัตต์
หากเป็นไปตามแผน AEDP 2018 การผลิตไฟฟ้าจากพลังงาน ลมก็จะบรรลุเป้าหมาย แผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าของประเทศไทย พ.ศ. 2561-2580 ฉบับปรับปรุงครั้งที่ 1 (PDP 2018 Rev.1) ที่กำหนดกำลังการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมรวม 2,989 เมกะวัตต์ คิดเป็น 11% ของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานทดแทน
อ่านข่าวเพิ่มเติม:
- พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานหมุนเวียนยอดนิยม
- “ก๊าซชีวภาพ (Biogas)” พลังงานสะอาดคู่ประเทศไทย
- “ชีวมวล (Biomass)” พลังงานสีเขียวเป็นมิตรต่อโลก
