“น้ำ” จัดเป็นทรัพยากรธรรมชาติที่มีความสำคัญต่อการอุปโภคบริโภคเพื่อหล่อเลี้ยงชีวิตทั้ง คน พืช และสัตว์ ซึ่งยังมีการนำน้ำไปใช้ประโยชน์ด้านการคมนาคมขนส่ง การเดินทาง การประมง หรือการชลประทานเพื่อการเกษตร และยังนำมาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า โดยประเทศไทยมีการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานน้ำ มากว่าครึ่งศตวรรษแล้ว
พลังงานน้ำ (Hydroelectric Energy) ถือเป็นพลังงานหมุนเวียนที่มีอยู่อย่างไม่จำกัด ที่เกิดจากวัฏจักรของน้ำที่ไหลลงมาจากที่สูงลงสู่แหล่งน้ำ ซึ่งการนำเอาพลังงานน้ำมาใช้ประโยชน์ ด้วยการเปลี่ยนพลังงานน้ำที่ไหลจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำให้เป็นกระแสไฟฟ้า
ขั้นตอนการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานน้ำ มีหลักการง่าย ๆ โดยกักเก็บน้ำในเขื่อน หรืออ่างเก็บน้ำ จากนั้นก็ปล่อยกระแสน้ำผ่านกังหันน้ำ ซึ่งน้ำที่ถูกปล่อยออกมาผ่านเข้าท่อ จะเกิดพลังมหาศาลจากระดับความสูงของตัวเขื่อน และไปหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอีกทอดหนึ่ง
การผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานน้ำ 4 รูปแบบ
การผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานน้ำ ถือเป็นวิธีการผลิตกระเเสไฟฟ้า ที่มีต้นทุนต่ำที่สุด เพราะน้ำไม่มีต้นทุนค่าเชื้อเพลิง ไม่ก่อให้เกิดมลภาวะเมื่อใช้ในการผลิตไฟฟ้าพลังงานน้ำ โดยแหล่งผลิตกระแสไฟฟ้าของระบบผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยพลังงานน้ำ คือ โรงไฟฟ้าพลังน้ำ สามารถแบ่งตามลักษณะการบังคับน้ำเพื่อผลิตไฟฟ้าได้ 4 รูปแบบ
1. โรงไฟฟ้าเเบบมีน้ำไหลผ่านตลอดปี ผลิตไฟฟ้าโดยการใช้น้ำที่ไหลตามธรรมชาติของลำน้ำ โดยโรงไฟฟ้าประเภทนี้จะอาศัยติดตั้งอยู่กับเขื่อนผันน้ำชลประทาน ซึ่งมีน้ำไหลผ่านตลอดปี เช่น โรงไฟฟ้าเขื่อนผันน้ำ เขื่อนเจ้าพระยา จังหวัดชัยนาท
2. โรงไฟฟ้าแบบมีอ่างเก็บน้ำขนาดเล็ก สามารถควบคุมการผลิตไฟฟ้าให้สอดคล้องกับความต้องการใช้ได้ดีกว่าโรงไฟฟ้าเเบบน้ำไหลผ่านตลอดปี เช่น โรงไฟฟ้าขนาดเล็กบ้านสันติ จังหวัดยะลา
3. โรงไฟฟ้าเเบบมีอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ สามารถเก็บกักน้ำในฤดูฝน และนำไปใช้ในฤดูแล้งได้ ซึ่งจากการควบคุมการใช้น้ำในการผลิตกระเเสไฟฟ้านี้เอง โรงไฟฟ้าประเภทนี้สามารถช่วยเสริมในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ของการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ทุกแห่ง เป็นโรงไฟฟ้าประเภทนี้ ยกเว้นเขื่อนปากมูล
4. โรงไฟฟ้าเเบบสูบน้ำกลับ สามารถสูบน้ำที่ปล่อยจากอ่างเก็บน้ำลงมา กลับขึ้นไปเก็บไว้ในอ่างเก็บน้ำเพื่อใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าได้อีกครั้ง ซึ่งปัจจุบันโรงไฟฟ้าประเภทนี้ของ การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) มี 3 แห่ง คือ โรงไฟฟ้าพลังงานน้ำเขื่อนลำตะคอง เขื่อนภูมิพล และเขื่อนศรีนครินทร์
สำหรับประเทศไทย โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ อยู่ในความดูแลของ การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) โดยเป็นโรงไฟฟ้าที่มีขนาดกำลังผลิตไฟฟ้ามากกว่า 30 เมกะวัตต์ ซึ่งโรงไฟฟ้าประเภทนี้ ประเทศไทยได้ดำเนินการก่อสร้างมาอย่างยาวนาน จนถึงปี 2561 โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ มีกำลังผลิตทั้งสิ้น 2,918 เมกะวัตต์
ปัจจุบัน กฟผ. ได้นำเทคโนโลยีใหม่ เพื่อใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานน้ำ อย่างเช่น โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบน้ำไหลผ่านตลอดปี (Run-of-River) โรงไฟฟ้าประเภทนี้ไม่ได้มีการกักเก็บน้ำไว้ทางต้นน้ำ แต่ปล่อยให้น้ำไหลผ่านเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ดังนั้น เมื่อน้ำไหลผ่านก็จะผลิตไฟฟ้าได้ทันที ซึ่งมีการติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากลางลำน้ำ
นอกจากนี้ยังมี โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับ (Pumped-Storage) ซึ่งหลักการการผลิตไฟฟ้าเหมือนกับโรงไฟฟ้าจากอ่างเก็บน้ำ แต่เพิ่มอ่างเก็บน้ำตอนล่าง โดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประเภทนี้จะสามารถสูบน้ำจากอ่างเก็บน้ำตอนล่าง กลับขึ้นไปยังอ่างเก็บน้ำด้านบนได้ เพื่อปล่อยน้ำกลับลงมาผลิตไฟฟ้าอีกครั้ง
อย่างไรก็ตาม กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน (พพ.) ได้ดำเนินโครงการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานน้ำที่มีอยู่ภายในประเทศ แต่มีขนาดเล็ก โดยเฉพาะในชุมชนที่อยู่ห่างไกลจากแนวสายส่งไฟฟ้า ซึ่งนอกจากจะช่วยให้ชุมชนมีไฟฟ้าใช้แล้ว ยังลดการนำเข้าเชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้าได้ด้วย โดยดำเนินโครงการไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก 2 ขนาด ได้แก่ โครงการไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก และ โครงการไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กมาก ระดับชุมชน หรือหมู่บ้าน
1. โครงการไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก มีขนาดกำลังผลิตอยู่ระหว่าง 200 กิโลวัตต์ ถึง 30 เมกะวัตต์ โดยโรงไฟฟ้าขนาดเล็ก เกิดจากแนวคิดที่จะทำให้ชุมชนที่อยู่ห่างไกลจากแนวสายส่งไฟฟ้า หันมาใช้ศักยภาพทรัพยากรน้ำภายในพื้นที่ เป็นการส่งเสริมให้ชุมชนร่วมกันดูแลรักษาป่าต้นน้ำ และช่วยเสริมสร้างความมั่นคงของระบบไฟฟ้า
2. โครงการไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กมาก มีขนาดกำลังผลิตน้อยกว่า 200 กิโลวัตต์ จะแบ่งออกเป็นโครงการไฟฟ้าพลังน้ำระดับชุมชน หรือหมู่บ้าน เป็นการส่งเสริมการผลิตไฟฟ้าพลังน้ำแบบอิสระ (Off-Grid) ในพื้นที่ที่ไม่มีไฟฟ้าใช้ เพื่อให้ประชาชนสามารถพึ่งพาตนเองได้ และเกิดการมีส่วนร่วมของประชาชนในชุมชน โดยภาครัฐให้การสนับสนุนด้านเทคนิค
โดย โครงการไฟฟ้าพลังน้ำชุมชน ดำเนินการโดยชุมชนที่จะต้องประสานงานกับหน่วยงานที่เกี่ยวข้องและจัดหาพื้นที่ก่อสร้าง โดยภาครัฐให้การสนับสนุนทางเทคนิค และให้องค์การบริหารส่วนท้องถิ่นร่วมกับชุมชนในพื้นที่ เป็นผู้บริหารจัดการในการผลิตไฟฟ้าใช้เอง หรือขายไฟฟ้าให้กับ การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.)
แผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าของประเทศไทย พ.ศ. 2561-2580 ฉบับปรุงปรับครั้งที่ 1 (PDP 2018 Rev.1) กำหนดเป้าหมายเพิ่มกำลังผลิตไฟฟ้าจาก พลังงานน้ำ ขนาดเล็ก 69 เมกะวัตต์ จากกำลังผลิตที่จ่ายไฟฟ้าเข้าระบบแล้ว 187 เมกะวัตต์ รวมเป้าหมายเมื่อสิ้นสุดแผนในปี 2580 จะมีกำลังผลิตไฟฟ้าจากพลังงานน้ำขนาดเล็ก 256 เมกะวัตต์
สำหรับเป้าหมายการผลิตไฟฟ้าจาก โรงไฟฟ้าพลังงานน้ำขนาดใหญ่ 2,918 เมกะวัตต์ คิดเป็น 10% ของพลังงานหมุนเวียนทั้งหมด ซึ่งเป็นกำลังผลิตเดิมที่มีอยู่ในปัจจุบัน เนื่องจากไม่สามารถสร้างอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ได้ และกำลังผลิตไฟฟ้าไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อสิ้นสุดแผนในปี 2580
ทั้งนี้ สำนักงานคณะกรรมการกำกับกิจการพลังงาน (สำนักงาน กกพ.) ได้กำกับจัดหาไฟฟ้าจากพลังงานน้ำ ณ วันที่ 30 กันยายน 2563 มีพันธะผูกพันกำลังผลิตไฟฟ้าจากพลังงานน้ำแล้ว 146 เมกะวัตต์ จำนวนผู้ผลิต 73 ราย เมื่อเปรียบเทียบกับ แผนพัฒนาพลังงานทดแทนและพลังงานทางเลือก พ.ศ. 2558–2579 (AEDP 2015) จำนวน 376 เมกะวัตต์ คงเหลือจากแผน 230 เมกะวัตต์
โรงไฟฟ้าพลังน้ำ เป็นประเด็นถกเถียงกันมากถึง “ข้อดี-ข้อเสีย”
ข้อดีของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ คือ เป็นแหล่งพลังงานสะอาด ระดับมลภาวะต่ำ อีกทั้งมีต้นทุนการผลิตพลังงานไฟฟ้าต่อหน่วยต่ำสุด เมื่อเทียบกับการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งอื่น เนื่องจากเป็นแหล่งพลังงานหาได้ในพื้นที่ตามธรรมชาติ ไม่จำเป็นต้องขนส่ง หรือนำเข้าจากต่างประเทศ
นอกจากนี้ในพื้นที่สร้างเขื่อนขนาดใหญ่ เพื่อใช้เป็นที่ตั้งของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ ก่อให้เกิดการสร้างงานในพื้นที่ และการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานในบริเวณโดยรอบ อีกทั้งยังสามารถพัฒนาเป็นแหล่งท่องเที่ยว เพื่อสร้างรายได้ให้กับชุมชนในพื้นที่
ส่วน ข้อเสียของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ คือ ต้นทุนการก่อสร้างสูง และมีประเด็นเรื่องสิ่งแวดล้อม เนื่องจากการสร้างเขื่อนทำให้สภาพแวดล้อมและระบบนิเวศเปลี่ยนไป สูญเสียพื้นที่ป่าต้นน้ำ และทำลายถิ่นที่อยู่อาศัยของสัตว์ป่า และสัตว์น้ำพื้นถิ่นที่สำคัญ รวมถึงมีการเคลื่อนย้ายประชาชนที่อาศัยอยู่ในพื้นที่เหนือเขื่อน
การผลิตไฟฟ้าจาก พลังงานน้ำ
การผลิตไฟฟ้าจาก พลังงานน้ำ ยังมีข้อจำกัดในเรื่องการขยายกำลังการผลิตกระแสไฟฟ้า เนื่องจากพื้นที่ใหม่ ๆ มีจำกัด นอกจากนี้ยังมีความเสี่ยงเรื่องของอุบัติเหตุ เกิดการแย่งชิงน้ำในช่วงที่เกิดปัญหาขาดแคลนน้ำ และผลกระทบที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพทางภูมิอากาศ หากการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวส่งผลกระทบต่อปริมาณฝนในพื้นที่ ก็ถือเป็นความเสี่ยงของการใช้น้ำเป็นแหล่งผลิตไฟฟ้า
โรงไฟฟ้าพลังน้ำ ในประเทศไทยยังมีอายุการใช้งานค่อนข้างยาวกว่าโรงไฟฟ้าประเภทอื่น ๆ ที่ผลิตไฟฟ้าจากฟอสซิล เช่น น้ำมัน ก๊าซ และถ่านหิน โดยปัจจุบันโรงไฟฟ้าพลังน้ำเขื่อนภูมิพลมีอายุการใช้งานประมาณ 56 ปี นอกจากนี้ ค่าบำรุงรักษา และค่าดำเนินการยังต่ำกว่าอีกด้วย ดังนั้นโรงไฟฟ้าพลังน้ำจึงมีความเหมาะสมในเชิงเศรษฐกิจสูง เมื่อเปรียบเทียบกับโรงไฟฟ้าประเภทอื่น ๆ
แผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าของประเทศไทย พ.ศ. 2561-2580 ฉบับปรับปรุงครั้งที่ 1 (PDP 2018 Rev.1) ได้กำหนดเป้าหมายการผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ 2,918 เมกะวัตต์ คิดเป็น 10% ของพลังงานหมุนเวียนทั้งหมด ซึ่งเป็นกำลังผลิตเดิมที่มีอยู่ในปัจจุบัน และโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก 69 เมกะวัตต์ คิดเป็น 0.25% ของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนทั้งหมด
การพัฒนาไฟฟ้าพลังงานน้ำ นอกจากจะก่อให้เกิดความมั่นคงในระบบไฟฟ้าของประเทศ และสร้างเสถียรภาพต้นทุนค่าไฟต่ำแล้ว ยังเกิดประโยชน์ต่อระบบชลประทานทั่วประเทศ ช่วยสนับสนุนการเติบโตทางด้านเศรษฐกิจอย่างยั่งยืนในอนาคต
อ่านข่าวเพิ่มเติม:
- ขยะจากชุมชน กับการเสริมความมั่นคงของไฟฟ้าในประเทศ
- พลังงานลม (Wind Energy) หนุนความมั่นคงไฟฟ้าไทย
- พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานหมุนเวียนยอดนิยม
