ระบบผลิตไฟฟ้าพลัง “น้ำวน” ความหวังใหม่ในการมีพลังงานใช้ของชุมชนใกล้แหล่งน้ำ

ระบบผลิตไฟฟ้าพลัง “น้ำวน” ความหวังใหม่ในการมีพลังงานใช้ของชุมชนใกล้แหล่งน้ำ

                ในสภาวะที่โลกเราประสบสภาวะวิกฤติพลังงานเช่นนี้ ประชากรโลกทุกคนจึงไม่สามารถทนนิ่งดูดายได้ นวัตกรรม (Innovator) สายเลือดใหม่ต่างช่วยกันคิดค้นไอเดียสุดเจ๋งในการพัฒนาเทคนิคการสร้างพลังงานทางเลือกขึ้นมาใช้เองแบบง่าย ๆ รวมถึงไอเดียการสร้างพลังงานจากน้ำวนที่เราจะพูดถึงกันต่อไปนี้ด้วย แต่เมื่อพูดถึงการสร้างพลังงานจากน้ำเกือบทุกคนจะต้องคิดถึงการสร้างเขื่อนที่มีขนาดใหญ่ เพื่อเป็นกักน้ำไว้เป็นจำนวนมากและมีความสูงเท่ากับตึกหลายสิบชั้นเพื่อก่อให้เกิดแรงดันน้ำจากความสูงที่ในทางวิศวกรรมเราได้นิยามเป็นคำสั้น ๆ ว่า เฮดน้ำ หรือ เฮด (Head) ใช้ในการขับกังหันน้ำขนาดยักษ์เพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าเลี้ยงเมืองได้ทั้งเมือง ซึ่ง เช่น เขื่อน “สามผา” เขื่อนพลังน้ำที่ใหญ่ที่สุดในโลกที่ประเทศจีนที่สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้เทียมเท่ากับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์หลายสิบโรงรวมกัน แต่ในปัจจุบันการจะสร้างเขื่อนขนาดใหญ่เช่นนั้นคงเป็นไปได้ยากแล้ว เพราะเราคงทราบดีว่าการสร้างเขื่อนเป็นการทำลายระบบนิเวศน์ก่อให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อม และเกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเป็นวงกว้าง เมื่อสร้างเขื่อนไม่ได้การพัฒนาพลังน้ำของโลกเราจะต้องหันหน้าเข้าหาวิธีการใหม่ ๆ ที่เราเรียกว่า “พลังน้ำขนาดเล็ก”

พลังน้ำขนาดเล็กคืออะไร แล้วมันจะช่วยให้คนจำนวนมากมีไฟฟ้าใช้ได้อย่างไร?

                พลังน้ำขนาดเล็ก (Micro Hydro) คือการนำพลังน้ำมาใช้โดยไม่จำเป็นต้องก่อสร้างโครงสร้างขนาดใหญ่ เป็นโครงการพลังงานทดแทนที่ประชาชนสามารถรวมกลุ่มกันทำได้ ทั้งในระดับชุมชนและระดับครอบครัว ข้อดีของพลังน้ำขนาดเล็กนั้นมีหลายประการ หลัก ๆ ที่เห็นได้ชัดคือเป็นพลังงานสะอาดที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ใช้เงินลงทุนไม่มาก ไม่ต้องใช้เทคโนโลยีที่ซับซ้อนและประชาชนทั่วไป สามารถเรียนรู้แล้วนำมาประยุกต์ใช้เองได้ แต่อย่างไรก็ตามไฟฟ้าพลังน้ำก็มีหลายรูปแบบ แม้ว่าจะมีขนาดโครงการที่เล็กแต่ก็จำเป็นต้องอาศัยเฮดน้ำที่สูงอยู่ดี เช่นบางระบบจำเป็นต้องต่อท่อน้ำลงมาจากยอดภูเขาสูงเป็นสิบเมตร เพื่อให้ได้แรงดับพอที่จะหมุนกังหันน้ำผลิตกระแสไฟฟ้าได้ ด้วยข้อจำกัดเรื่องเฮดทำให้การพัฒนาพลังน้ำขนาดเล็กเพื่อการผลิตกระแสไฟฟ้าเป็นไปได้ลำบาก โลกของไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กจึงต้องการระบบผลิตไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กรูปแบบใหม่ที่ใช้เฮดน้ำต่ำ (Low Head Micro Hydro)

ระบบไฟฟ้าพลังงานน้ำวนคือแสงสว่างแห่งวงการไฟฟ้าพลังน้ำเฮดต่ำ

ในทางปฏิบัติแล้วเป็นเรื่องที่เป็นไปได้ยากที่เราจะผลิตไฟฟ้าจากน้ำที่มีเฮดต่ำได้ เพราะแน่นอนว่ามีแรงดันไม่พอแต่ในช่วงตั้งแต่ปี ค.ศ. 2006 เป็นต้นมาได้มีวิศวกรกลุ่มเล็ก ๆ กลุ่มหนึ่งในประเทศเยอรมัน ได้อาศัยธรรมชาติของการหมุนวนอิสระของน้ำมาประยุกต์ใช้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้าเฮดต่ำได้สำเร็จ โดยใช้หลักการง่ายเช่นเดียวกับการกดชักโครก หรือปล่อยน้ำลงรูในอ่างล้างหน้า ซึ่งก่อนที่น้ำไหลลงรูมันจะเคลื่อนที่แบบหมุนวนเป็นเกลียวรอบรูที่เราเรียกว่า “น้ำวน” นั่นเอง น้ำวนปีศาจร้ายในท้องสมุทร บัดนี้เราจะสร้างมันขึ้นมาเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าโดยอาศัย “บ่อน้ำวน” ที่ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษ เพื่อสร้างน้ำวนพลังงานสูงแล้วใช้พลังงานจากน้ำวนนี้ในการหมุนกังหันเพื่อผลิตไฟฟ้า ซึ่งนับตั้งแต่เริ่มพัฒนาจนกระทั่งมีการพัฒนาต่อยอดมาจนถึงปัจจุบัน ระบบนี้ได้รับการยืนยันแล้วว่าประสบความสำเร็จ ใช้ง่าย และใช้เฮดที่ต่ำมาก เพียงแค่มีเฮดน้ำ 0.7 – 2 เมตรก็สามารถสร้างบ่อน้ำวนผลิตพลังงานไฟฟ้าได้แล้ว

ด้วยความสำเร็จเช่นนี้ทำให้ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานน้ำวนได้รับความนิยมและแพร่กระจายความรู้นี้ไปทุกทวีปทั่วโลกอย่างรวดเร็ว มันสามารถเป็นโครงการไฟฟ้าพลังน้ำได้ทั้งในระดับครอบครัว หมู่บ้าน และชุมชน เป็นความหวังใหม่ของชุมชนที่อยู่ใกล้แหล่งน้ำ และเป็นระบบผลิตไฟฟ้าที่ได้รับการวิเคราะห์แล้วว่ามีศักยภาพในการนำไปใช้งานในอนาคตได้อีกมากเลยทีเดียว แต่เป็นที่น่าเสียดายสำหรับเมืองไทยเราที่มีการพัฒนาระบบผลิตไฟฟ้าพลังน้ำวนนี้แล้วเสร็จพร้อมใช้งานแล้วเช่นกัน ติดแต่ยังขัดต่อกฎหมายด้านสิ่งแวดล้อมที่ยังเป็นอุปสรรคต่อการนำระบบนี้ไปใช้ ปัจจุบันเราจึงไม่ได้เห็นระบบผลิตไฟฟ้าเฮดต่ำพลังงานน้ำวนในเมืองไทย