พลังงานลม เกิดไฟฟ้าขึ้นได้อย่างไร

“ลม” เป็นแหล่งพลังงานสะอาดชนิดหนึ่งที่นานาประเทศมุ่งพัฒนาให้เกิดประโยชน์มากขึ้น เนื่องจากลมมีศักยภาพในการผลิตเป็นกระแสไฟฟ้าได้เป็นอย่างดี

การนำลมมาใช้ประโยชน์จะต้องอาศัยเครื่องจักรกลสำคัญ คือ “กังหันลม” ในการเปลี่ยน พลังงานจลน์จากการเคลื่อนที่ของลม เป็นพลังงานกลก่อนนำไปใช้ประโยชน์ ที่สำคัญพลังงานลม ใช้ไม่มีวันหมด และกระบวนการผลิตไฟฟ้าจากลมยังไม่ปล่อยของเสียที่เป็นอันตรายต่อ สภาพแวดล้อม อย่างไรก็ตาม หากจะผลักดันการเติบโตของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมอย่างยั่งยืนนั้น การพึ่งพาตัวเองก็เป็นเรื่องสำคัญ

การผลิตไฟฟ้าจากกังหันลมมีกำลังเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ปัจจุบันมีกำลังการติดตั้งรวมเกิน 487 กิกะวัตต์ ซึ่งพลังงานทดแทนประเภทพลังงานลมนี้สามารถสร้างความมั่นคงในด้านพลังงานให้กับประเทศไทย สอดคล้องกับแผนพัฒนาพลังงานทดแทนและพลังงานทางเลือก โดยมีเป้าหมายว่าในปี พ.ศ.2579 จะใช้พลังงานลมเป็นสัดส่วนร้อยละ 15.25 ของพลังงานทดแทนทั้งหมด หรือ คิดเป็น 3002 เมกะวัตต์ (MW) ซึ่งตลอดระยะเวลาการเติบโตของอุตสาหกรรมกังหันลมผลิตไฟฟ้าเพื่อสร้างพลังงานลมช่วงปี พ.ศ.2555-2559 พบว่ามีการสร้างพลังงานลมเพียง 507 MW น้อยกว่าเป้าหมายถึงเกือบ 6 เท่า ดังนั้นโอกาสในการเติบโตของอุตสาหกรรมผลิตไฟฟ้า เพื่อใช้พลิตพลังงานลมในประเทศไทยยังมีอยู่มาก

อย่างไรก็ดีอุปสรรคสำคัญต่อการขยายตัวในอุตสาหกรรมกังหันลมผลิตไฟฟ้าในประเทศไทยยังคงมีข้อจำกัดอยู่มาก ดังนั้นหากภาครัฐมุ่งหวังให้อุตสาหกรรมกังหันลมผลิตไฟฟ้าเป็นส่วนหนึ่งในการสร้างความมั่นคงด้านพลังงานของประเทศ การส่งเสริมอุตสาหกรรมข้างเคียงที่อยู่ในโซ่คุณค่าของอุตสาหกรรมพลังงานลมก็มีความสำคัญอย่างมาก เพื่อช่วยสร้างประโยชน์แก่ประเทศได้อย่างเหมาะสม และพัฒนาความมั่นคงในการผลิตพลังงานไฟฟ้าด้วยพลังงานทดแทนของไทยอย่างยั่งยืน

“โครงการการศึกษาโซ่คุณค่าของกังหันลมผลิตไฟฟ้าจึงเกิดขึ้นเพื่อค้นหาส่วนที่สามารถผลิตได้ในประเทศไทยอย่างคุ้มค่า” ซึ่งมี รองศาสตราจารย์ ดร.บัลลังก์ เนียมมณี เป็นหัวหน้าโครงการ ได้ทำการประเมินและวิเคราะห์โซ่คุณค่าของอุตสาหกรรมมกังหันลมผลิตไฟฟ้า ทั้งยังวิเคราะห์ความคุ้มค่าทางด้านเทคโนโลยี เศรษฐศาสตร์ ความคุ้มค่าทางสังคม เพื่อต้องการหาแนวทางให้ประเทศไทยสามารถเป็นฐานแห่งการผลิตส่วนประกอบกังหันลมผลิตไฟฟ้า ซึ่งสามารถสรุปได้ว่า อุตสาหกรรมที่มีความเป็นไปได้ในการสนับสนุนตามห่วงโซ่คุณค่าได้ 3 อุตสาหกรรม คือ อุตสาหกรรมติดตั้งและบำรุงรักษา อุตสาหกรรมผลิตเสา และอุตสาหกรรมผลิตใบพัด

โดยจากข้อมูลที่ได้ทำการวิเคราะห์เอกสาร สัมนาย่อย สัมภาษณ์เชิงลึกกับผู้ประกอบการที่เกี่ยวของ พบว่า อุตสาหกรรมการติดตั้งและบำรุงรักษา และ อุตสาหกรรมผลิตเสากังหันลม เป็นอุตสาหกรรมที่ควรได้รับการสนับสนุนให้เกิดขึ้นโดยทันที เนื่องจากมีศักยภาพและมีผู้ประกอบการจำนวนหนึ่งได้เริ่มดำเนินการอยู่ก่อนแล้ว แม้ว่าในแง่ผลกระทบทางเศรษฐกิจนั้นจะไม่ได้มีมูลค่ามากเท่ากับอุตสาหกรรมผลิตใบพัดกังหันลมไฟฟ้า แต่ก็ควรที่จะได้รับการสนับสนุนความเข้มแข็งและความมั่นคงด้านพลังงาน

นอกจากนี้ยังมีนโยบายสนับสนุนและแนวทางการส่งเสริมให้ประเทศสามารถเป็นฐานการผลิตส่วนประกอบกังหันลมผลิตไฟฟ้า โดยจะแบ่งกลุ่มนโยบายเป็น 4 กลุ่ม คือ

1.นโยบายที่ควรเร่งดำเนินการ เช่น ทบทวนมาตรการสนับสนุนทางภาษี ลดภาษีนำเข้าเครื่องจักร/อุปกรณ์ และสร้างมาตรการสนับสนุนการลงทุนพัฒนาด้านบุคลกร

2.นโยบายการทบทวนและการกำหนวดมาตรฐานในอุตสาหกรรม เช่น ระยะเสาลม ราคารับซื้อไฟฟ้า การใช้กังหันลมความเร็วต่ำ การใช้อุปกรณ์เก็บพลังงานไฟฟ้าและแผนการเปิดประมูลรอบถัดไป

3.นโยบายสร้างฐานข้อมูลรวมทั้งการเชื่อมโยงข้อมูล การรับข้อมูลต่าง ๆ และมาตรการกำหนดให้มีการผลิตเสาในประเทศ

4.นโยบายสร้างความเข้มแข็งแก่อุตสาหกรรม เช่น การปรับปรุงและทบทวนข้อกฎหมายที่เกี่ยวข้อง ทบทวนเป้าหมายด้านพลังงานทดแทน รวมทั้งการเพิ่มขีดความสามารถให้กับผู้ประกอบการไทยไปยังต่างประเทศ

สำหรับการผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยพลังงานลมของการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ปัจจุบัน (ข้อมูลปี พ.ศ.2562) มีกำลังผลิตไฟฟ้ารวมประมาณ 26 เมกะวัตต์ โดยมีกังหันลมผลิตไฟฟ้าที่สำคัญ 2 แห่ง ได้แก่  กังหันลมแหลมพรหมเทพ จ. ภูเก็ต กำลังผลิต 0.19235 เมกะวัตต์  และกังหันลมลำตะคอง จ. นครราชสีมา กำลังผลิต 2.50 เมกะวัตต์ นอกจากนี้ กฟผ. ยังมีโครงการโรงไฟฟ้ากังหันลมลำตะคองระยะที่ 2 รวมกำลังการผลิต 24 เมกะวัตต์ โดยโครงการดังกล่าวจะใช้กับ Wind Hydrogen Hybrid System ควบคู่กับเซลล์เชื้อเพลิง ซึ่งไทยจะเป็นประเทศแรกในเอเชียที่ใช้เทคโนโลยีนี้ในการเก็บและผลิตไฟฟ้าที่มีขนาดใหญ่ โดยเทคโนโลยีดังกล่าวจะช่วยให้กักเก็บไฟฟ้า และจ่ายไฟฟ้าอย่างมีเสถียรภาพมากขึ้น

พลังงานลม ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่เติบโตเร็วที่สุดในโลก เป็นเทคโนโลยีที่ลวงตาว่าเรียบง่าย เบื้องหลังอาคารสูง เพรียว และใบพัดที่หมุนอย่างสม่ำเสมอ คือ วัสดุน้ำหนักเบาที่ทำงานร่วมกันอย่างซับซ้อน การออกแบบด้านการเคลื่อนไหวของอากาศ และ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ควบคุมโดยคอมพิวเตอร์ พลังงานถูกส่งถ่ายจากปีกหมุน ผ่านเกียร์ ซึ่งบางครั้งปฏิบัติงานในความเร็วที่ไม่แน่นอน จากนั้นส่งไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (กังหันลมบางตัวไม่ส่งผ่านเกียร์แต่ใช้การขับเคลื่อนโดยตรงแทน)

พลังงานลมในปัจจุบัน

2 ทศวรรษแห่งความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีก่อให้เกิดกังหันลมที่ทันสมัยที่มีอุปกรณ์ทำงานร่วมกันได้และติดตั้งได้รวดเร็ว ในปัจจุบัน กังหันลมสมัยใหม่เพียงตัวเดียวมีพลังมากกว่ากังหันลมขนาดเท่ากันเมื่อ 2 ทศวรรษที่แล้ว 100 เท่า และปัจจุบันฟาร์มกังหันลมให้พลังงานมากเท่ากับโรงไฟฟ้าทั่วไป

ภายในต้นพ.ศ. 2546 การติดตั้งพลังงานลมสูงขึ้นสู่ระดับ 40,300 เมกะวัตต์ ซึ่งให้พลังงานมากพอที่จะตอบสนองความต้องการของครัวเรือนทั่วไปในยุโรปประมาณ 19 ล้านครัวเรือน ซึ่งใกล้เคียง 47 ล้านคน

ฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่งในเดนมาร์ก เดนมาร์กเป็นหนึ่งในประเทศผู้นำการพัฒนาพลังงานลม © Paul Langrock / Zenit / Greenpeace

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

Wind Farms in Iowa. © Karuna Ang / Greenpeace

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

มุ่งไปข้างหน้า

แม้ว่าพลังงานลมจะเติบโตอย่างรวดเร็ว แต่ไม่สามารถรับรองได้ว่าพลังงานลมจะมีอนาคตที่สดใส แม้ว่าปัจจุบันมีการผลิตพลังงานลมแล้วใน 50 ประเทศ แต่ความก้าวหน้าของพลังงานลมจนถึงปัจจุบันเกิดขึ้นจากความพยายามของไม่กี่ประเทศ โดยผู้นำ คือ เยอรมนี สเปน และ เดนมาร์ก ประเทศอื่นๆ จำเป็นต้องปรับปรุงอุตสาหกรรมพลังงานลมอย่างมากหากต้องการบรรลุเป้าหมายทั่วโลก ด้วยเหตุนี้การคาดการณ์ว่าจะมีการใช้พลังงานลม 12% ของพลังงานโลกภายในพ.ศ. 2563 จึงเป็นเรื่องไม่แน่นอน แต่เป็นเป้าหมาย นั่นคือ เป็นอนาคตที่เป็นไปได้ที่เราสามารถเลือกถ้าเราเต็มใจ

พลังงานลมในประเทศไทย

ร่วมบริจาค

ด้วยความช่วยเหลือจากคุณ ทำให้เราสามารถใช้วิธีการที่สร้างสรรค์อย่างสันติ เปิดโปงการทำลายสิ่งแวดล้อม ช่วยให้สังคมตระหนักถึงความสำคัญของการปกป้องมหาสมุทร ป่าไม้ แหล่งน้ำ อาหาร และสภาพภูมิอากาศ ซึ่งล้วนเป็นระบบพื้นฐานสำหรับทุกชีวิตบนโลกใบนี้