โรงงานไฟฟ้า

โรงไฟฟ้าพลังน้ำ

โรงไฟฟ้าพลังน้ำ เป็นแหล่งผลิตไฟฟ้าที่สำคัญอีกชนิดหนึ่งของประเทศไทย โรงไฟฟ้าชนิดนี้ใช้น้ำในลำน้ำธรรมชาติเป็นพลังงานในการเดินเครื่อง โดยวิธีสร้างเขื่อนปิดกั้นแม่น้ำไว้ เป็นอ่างเก็บน้ำ ให้มีระดับอยู่ในที่สูงจนมีปริมาณน้ำ และแรงดันเพียงพอที่จะนำมาหมุนเครื่องกังหันน้ำและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งอยู่ในโรงไฟฟ้าท้ายน้ำที่มีระดับต่ำกว่าได้ กำลังผลิตติดตั้งและพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้จากโรงไฟฟ้าชนิดนี้ จะเพิ่มเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงดันและปริมาณน้ำที่ไหลผ่านเครื่องกังหันน้ำโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบ่งตามลักษณะการบังคับน้ำเพื่อผลิตไฟฟ้าได้ 4 แบบ คือ
1. โรงไฟฟ้าแบบมีน้ำไหลผ่านตลอดปี (Run-of-river Hydro Plant) โรงไฟฟ้าแบบนี้ไม่มีอ่างเก็บน้ำ โรงไฟฟ้าจะผลิตไฟฟ้าโดยการใช้น้ำที่ไหลตามธรรมชาติของลำน้ำ หากน้ำมีปริมาณมากเกินไปกว่าที่โรงไฟฟ้าจะรับไว้ได้ก็ต้องทิ้งไป ส่วนใหญ่โรงไฟฟ้าแบบนี้จะอาศัยติดตั้งอยู่กับเขื่อนผันน้ำชลประทานซึ่งมีน้ำไหลผ่านตลอดปีจากการกำหนดกำลังผลิตติดตั้งมักจะคิดจากอัตราการไหลของน้ำประจำปีช่าวต่ำสุดเพื่อที่จะสามารถเดินเครื่องผลิตไฟฟ้าได้อย่างสม่ำเสมอตลอดทั้งปี ตัวอย่างของโรงไฟฟ้าชนิดนี้ได้แก่ โรงไฟฟ้าที่ กฟผ.กำลังศึกษาเพื่อก่อสร้างที่เขื่อนผันน้ำเจ้าพระยา จังหวัดชัยนาท และเขื่อนผันน้ำวชิราลงกรณ จังหวัดกาญจนบุรี
2. โรงไฟฟ้าแบบมีอ่างเก็บน้ำขนาดเล็ก (Regulating Pond Hydro Plant) โรงไฟฟ้าแบบมีอ่างเก็บน้ำขนาดเล็กที่สามารถบังคับการไหลของน้ำได้ในช่วงสั้นๆ เช่น ประจำวัน หรือประจำสัปดาห์ การผลิตไฟฟ้าจะสามารถควบคุมให้สอดคล้องกับความต้องการได้ดีกว่าโรงไฟฟ้าแบบ (Run-of-river) แต่อยู่ในช่วงเวลาที่จำกัดตามขนาดของอ่างเก็บน้ำ ตัวอย่างของโรงไฟฟ้าประเภทนี้ได้แก่ โรงไฟฟ้าเขื่อนท่าทุ่งนา จังหวัดกาญจนบุรี และโรงไฟฟ้าขนาดเล็กบ้านสันติ จังหวัดยะลา
3. โรงไฟฟ้าแบบมีอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ (Reservoir Hydro Plant) โรงไฟฟ้าแบบนี้มีเขื่อนกั้นน้ำขนาดใหญ่และสูงกั้นขวางลำน้ำไว้ ทำให้เกิดเป็นทะเลสาบใหญ่ ซึ่งสามารถเก็บกักน้ำในฤดูฝนและนำไปใช้ในฤดูแล้งได้ โรงไฟฟ้าแบบนี้นับว่ามีประโยชน์มาก เพราะสามารถควบคุมการใช้น้ำในการผลิตกระแสไฟฟ้า เสริมในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงตลอดปี โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ส่วนมากในประเทศไทยจัดอยู่ในโรงไฟฟ้าประเภทนี้
4. โรงไฟฟ้าแบบสูบน้ำกลับ ( Pumped Storage Hydro Plant) โรงไฟฟ้าแบบนี้มีเครื่องสูบน้ำที่สามารถสูบน้ำที่ปล่อยจากอ่างเก็บน้ำลงมาแล้ว นำกลับขึ้นไป เก็บไว้ในอ่างเก็บน้ำเพื่อใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าได้อีก ประโยชน์ของโรงไฟฟ้าชนิดนี้เกิดจากการแปลงพลังงานที่เหลือใช้ในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าต่ำเช่นเวลาเที่ยงคืนนำไปสะสมไว้ในรูปของการเก็บน้ำในอ่างน้ำเพื่อที่จะสามารถใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าได้อีกครั้งหนึ่งในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูง เช่น เวลาหัวค่ำ ตัวอย่างของโรงไฟฟ้าแบบนี้ ได้แก่ โรงไฟฟ้าเขื่อนศรีนครินทร์ได้หน่วยที่ 4 ซึ่งสามารถสูบน้ำกลับขึ้น ไปเก็บไว้ในอ่างเก็บน้ำเขื่อนศรีนครินทร์ได้




การทำงานของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ

เป็นการนำทรัพยากรน้ำมาใช้ให้เกิดประโยชน์ในการผลิตไฟฟ้าโดยอาศัยความเร็วและแรงดันสูงมาหมุนเครื่องกังหันน้ำ มีขั้นตอนดังนี้
1. น้ำในอ่างเก็บน้ำที่อยู่ในระดับสูงกว่าโรงไฟฟ้าทำให้มีแรงดันน้ำสูง
2. ปล่อยน้ำในปริมาณที่ต้องการเข้ามาตามระบบชักน้ำผ่านท่อส่งน้ำ เพื่อส่งไปยังอาคาร โรงไฟฟ้าที่อยู่ต่ำกว่า
3. น้ำในอ่างเก็บน้ำอยู่ในระดับสูงกว่าโรงไฟฟ้าทำให้มีแรงดันน้ำสูง
เพลาของเครื่องกังหันน้ำต่อกับเพลาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำให้ โรเตอร์หมุน เกิดการเหนี่ยวนำขึ้นในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ได้พลังงานไฟฟ้าออกมาใช้งาน










ข้อดี ข้อเสีย ของโรงไฟฟ้าพลังงานน้ำ


ข้อดีของโรงไฟฟ้าพลังงานน้ำ มีดังต่อไปนี้
1. ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานต่ำ สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ด้วยราคาถูก ค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซม บำรุงรักษาต่ำ
2. สามารถเดินเครื่องจ่ายกระแสไฟฟ้าได้ทันที ใช้เวลาจ่ายไฟฟ้าเข้าระบบได้ ภายในเวลา
4 – 5 นาที การเพิ่มหรือลดพลังงานทำให้รวดเร็ว สามารถจัดให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลง โดยไม่เสียประสิทธิภาพ
3. เป็นโครงการเอนกประสงค์ สามารถใช้ประโยชน์ได้มากมาย เช่น ผลิตพลังงานไฟฟ้า การชลประทาน การป้องกันน้ำท่วม การคมนาคมทางน้ำ การเลี้ยงสัตว์น้ำ และสัตว์ป่า ฯลฯ
4. ไม่สิ้นเปลืองเชื้อเพลิง ไม่มีควันเสีย, เขม่า หรือก๊าซพิษ ค่าเก็บรักษาเชื้อเพลิง ค่าจำกัดของเสียจึงไม่มี
5. ไม่มีพลังงานสูญเสียในการสำรองใช้งาน
6. มีความแน่นอนในการใช้งาน ประสิทธิภาพของโรงจักรไฟฟ้าไม่เปลี่ยนแปลงมากตามอายุการใช้งาน เพราะเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุนด้วยความเร็วต่ำ อุณหภูมิใช้งานต่ำ การออกแบบอุปกรณ์ไฟฟ้าไม่ยุ่งยาก ข้อขัดข้องที่เกิดขึ้นน้อย ในแต่ละปีจะหยุดเครื่องเพื่อตรวจซ่อมน้อยครั้ง จึงมีความแน่นอนในการใช้งาน
7. ใช้จำนวนบุคลากรปฏิบัติการเกี่ยวกับการเดินเครื่องไม่มากนำ
8. ราคาที่ดินถูก เพราะตั้งอยู่ห่างไกลจากชุมชน
9. ไม่ต้องเสียเวลาในการอุ่นเครื่องก่อนที่จะจ่ายกำลังไฟฟ้าเหมือนโรงไฟฟ้า พลังไอน้ำ ซึ่งต้องการเวลาต้มน้ำให้ได้อุณหภูมิ และความกดดันตามกำหนด
10. ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าอยู่ในเกณฑ์ดี

ข้อเสียของโรงไฟฟ้าพลังงานน้ำ มีดังต่อไปนี้
1. การลงทุนในระยะแรกตอนสร้างโรงไฟฟ้าและเขื่อนสูงมาก
2. ใช้เวลานานประมาณ 4 – 5 ปี ในการสำรวจหาบริเวณที่ตั้ง และระยะเวลาในการก่อสร้าง
3. การผลิตไฟฟ้าขึ้นอยู่กับสภาวะของน้ำฝนที่จะตกลงสู่อ่างเก็บน้ำ ซึ่งไม่ค่อยแน่นอน ถ้าปีใดฝนน้อย อาจมีปัญหาในการผลิตไฟฟ้าได้
4. อาจกระทบต่อสิ่งแวดล้อม เช่น ป่าไม้ ที่อยู่อาศัย ที่ทำกิน โบราณวัตถุ ฯลฯ
5. ส่วนมากโรงไฟฟ้าจะอยู่ห่างไกลจากชุมชนอยู่ห่างไกล จากศูนย์กลางการใช้ไฟฟ้า (load center) ทำให้ต้องเสียค่าใช้จ่ายสูงในเรื่องของสายส่งไฟฟ้า นอกจากนี้ยังมีพลังงานสูญเสียในสายส่งด้วย

แหล่งอ้างอิง

เทคโนโลยีพลังน้ำ.[ออนไลน์].เข้าถึงได้จาก:http://www.dede.go.th/dede/index.php?id=755
โรงไฟฟ้าพลังงาน.[ออนไลน์].เข้าถึงได้จาก:http://www.panyathai.or.th/wiki/index