มายาคติ: ระบบสายส่งไฟฟ้าต้องการการผลิตไฟฟ้า 24 ชั่วโมง(ไฟฟ้าฐาน)ซึ่งพลังงานหมุนเวียนทำไม่ได้

หน้า - มิถุนายน 4, 2561

ข้อโต้แย้งเกี่ยวกับสิ่งที่เราเรียกกันว่า ‘ไฟฟ้าฐาน’ หรือ ‘baseload power’ ซึ่งหมายถึงโรงไฟฟ้าที่สามารถผลิตไฟฟ้าได้ตลอด 24 ชั่วโมงนี้ มักจะถูกใช้เป็นข้ออ้างเพื่อให้เราต้องอาศัยการผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิลขนาดใหญ่และโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ต่อไป โรงไฟฟ้าเหล่านี้ออกแบบมาให้ทำงานเต็มกำลังได้ตลอดเวลาที่เป็นไปได้ ทำให้ใครหลายคนเชื่อว่าเราจำเป็นต้องใช้มันในการผลิตไฟฟ้าที่เพียงพอต่อความต้องการและคุ้มค่าแก่การลงทุน ซึ่งสิ่งเหล่านี้เป็นเพียงมายาคติ

A community of Thai's from Thailand's interior provinces in the Isan region are brought in to work on mussel farms located next to the BLCP coal power plant in Map Ta Phut Industrial Zone which is known for causing all types of pollution issues due to its burning of coal. Mussels thrive in polluted waters and the farmers receive payment from BLCP for their continued work there.

นิวเคลียร์ ถ่านหิน และความเชื่อถือได้(Reliability)

ประการแรกคือโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และถ่านหินไม่ใช่แหล่งพลังงานที่เชื่อถือได้และรับรองถึงความมั่นคงทางพลังงานโดยสมบูรณ์  เนื่องจาก

  • ไม่มีแหล่งพลังงานใดที่ทำงานอย่างมีความเชื่อถือได้(reliability) 100% ทั้งโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และโรงไฟฟ้าถ่านหินต่างก็ต้องมีกำหนดการหยุดทำงานเพื่อบำรุงรักษาสภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงฤดูแล้งและปิดทำงานต่อเนื่องอย่างน้อยหลายสัปดาห์

  • โรงไฟฟ้าเหล่านี้ล้วนมีโอกาสต้องหยุดทำงานโดยแทบไม่มีการแจ้งเตือนก่อนล่วงหน้าจากเหตุการณ์ต่างๆ เช่น ข้อผิดพลาดภายในโรงไฟฟ้า หรืออุปกรณ์ขัดข้อง

  • แม้แต่ในช่วงเกิดสภาพภูมิอากาศสุดขั้วก็อาจทำให้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์และถ่านหินต้องหยุดทำงานลงได้เช่นกัน อาทิ:

    • โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในยุโรปจำเป็นต้องหยุดทำงานหรือลดการผลิตไฟฟ้าลงในปี 2549 เนื่องจากน้ำที่ใช้หล่อเย็นของเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์มีอุณหภูมิสูงเกินไป

    • โปแลนด์เคยต้องเผชิญกับปัญหาการขาดไฟฟ้าใช้ในเดือนสิงหาคม ปี 2558 ในช่วงเกิดคลื่นความร้อน (heatwave) โดยโรงไฟฟ้าถ่านหินหลายแห่งต้องหยุดทำงานเพราะระดับน้ำในแม่น้ำลดต่ำลงมากจนไม่อาจนำน้ำมาใช้เพื่อหล่อเย็นอุปกรณ์ในโรงไฟฟ้าได้ 

    • โรงไฟฟ้าถ่านหินทั่วทั้งอินเดียต้องปิดทำการระหว่างช่วงฤดูแล้งในปี 2559 เนื่องจากไม่มีแหล่งน้ำเพียงพอสำหรับใช้ในกระบวนการหล่อเย็น โดยบางแห่งต้องปิดตัวลงเป็นเวลาหลายเดือน

    • ในสหรัฐอเมริกา เกิดคลื่นความร้อน (heatwave) ทำให้โรงไฟฟ้าถ่านหินในอิลลินอยส์และโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในแมสซาชูเซตส์ต้องหยุดทำงาน การปิดทำงานฉับพลันเหล่านี้อาจทำให้ค่าไฟฟ้าในตลาดที่ทำการซื้อขายทันทีพุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว

    • ถ่านหินและนิวเคลียร์ไม่สามารถรับมือกับอากาศหนาวจัดได้ ในปี 2557 ระหว่างช่วงที่เกิดสภาวะกระแสลมวนในเขตขั้วโลกเหนือ (Polar Vortex) ทางสหรัฐอเมริกาเห็นว่าสภาพอากาศหนาวจัดและมีหิมะตกหนัก จึงสั่งให้โรงไฟฟ้าถ่านหินและนิวเคลียร์ปิดทำงาน เนื่องจากโรงไฟฟ้าเหล่านี้ไม่อาจทำงานในสภาพอากาศหนาวจัดดังกล่าวได้ โดยโรงไฟฟ้าถ่านหินที่ยังคงปฏิบัติการก็ไม่สามารถเพิ่มปริมาณการผลิตไฟฟ้าได้เพราะกองถ่านหินที่สะสมไว้มีอุณหภูมิลดต่ำลงจนเกิดการแช่แข็ง (ซึ่งเหตุการณ์นี้ก็เกิดขึ้นในบัลแกเรียด้วยเช่นกัน) โดยสิ่งที่ช่วยผลิตไฟฟ้าให้ดินแดนตะวันตกเฉียงเหนือแถบนี้ได้คือ… พลังงานลมและการตอบสนองความต้องการทางไฟฟ้าระหว่างผู้ผลิต ผู้จำหน่าย และผู้ใช้ไฟฟ้า (demand response)

    • แม้กระทั่งในสภาพอากาศที่มีฝนตกหนักก็อาจเป็นปัญหาได้ เช่นในตอนที่พายุเฮอริเคนฮาร์วีย์พัดถล่มกองถ่านหินในเท็กซัสจนเปียกชื้นและไม่สามารถนำมาใช้ในการผลิตไฟฟ้าได้ จึงต้องหันไปใช้ก๊าซผลิตไฟฟ้าแทน

ดังนั้นจึงสรุปได้ว่า ทั้งพลังงานนิวเคลียร์และถ่านหินต่างก็ไม่อาจผลิตไฟฟ้าได้อย่างราบรื่นเมื่อต้องเผชิญกับสภาพอากาศที่หนาวจัด ร้อนจัด แห้งแล้ง หรือชื้นจนเกินไป

เราจึงไม่อาจเรียกได้ว่าเป็นแหล่งพลังงานที่มีความเชื่อถือได้ทั้งหมด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในขณะนี้ที่โลกของเรากำลังเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ทวีความรุนแรงมากขึ้นเรื่อยๆ

พลังงานหมุนเวียนและความเชื่อถือได้(reliability)ของโครงข่ายไฟฟ้า

พลังงานหมุนเวียนไม่ได้ทำให้ความเชื่อถือได้ของโครงข่ายไฟฟ้าลดลง ในสหรัฐอเมริกา  ซึ่งมีการใช้พลังงานหมุนเวียนในการตอบสนองความต้องการใช้ไฟฟ้าในประเทศถึงร้อยละ 15 หน่วยงานรัฐบาลที่มีหน้าที่ดูแลด้านความเชื่อถือได้(reliability)ของโครงข่ายไฟฟ้า (North American Electric Reliability Corporation: NERC) ได้กล่าวไว้ในปี 2560 ว่า “สถานะของความเชื่อถือได้(ของโครงข่ายไฟฟ้า)ในอเมริกาเหนือยังคงมั่นคง และมีแนวโน้มว่าจะเพิ่มสูงขึ้นเรื่อยๆ ทุกปี”

ความยืดหยุ่นของระบบการผลิตไฟฟ้า

ประการต่อมาคือ สิ่งที่เรียกว่า “โรงไฟฟ้าฐาน” นั้นเป็นแหล่งพลังงานที่ขาดความยืดหยุ่นทั้งในเชิงเทคนิคและเชิงเศรษฐกิจ เนื่องจากส่วนมากแล้ว โรงไฟฟ้าฐานมักจะมีอัตราการทำงานในการเพิ่มและลดการผลิตไฟฟ้าที่ช้า มีขีดจำกัดสูงในการผลิตไฟฟ้าขั้นต่ำสุด และ/หรือมีกระบวนการเริ่มต้นและหยุดการทำงานที่ใช้เวลานานและมีค่าใช้จ่ายสูง อีกทั้งหน่วยการผลิตของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และโรงไฟฟ้าถ่านหินนั้นจะทำงานได้อย่างประหยัดก็ต่อเมื่อสามารถเลี่ยงการเริ่มและหยุดทำงานที่เกิดขึ้นบ่อยครั้งและสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องได้เท่านั้น ซึ่งหมายความว่าโรงไฟฟ้าฐานเหล่านี้ไม่รองรับการทำงานร่วมกับระบบการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่หลากหลายได้ เช่น ไฟฟ้าจากลมและแสงอาทิตย์ เพราะโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และถ่านหินไม่สามารถเปลี่ยนแปลงสัดส่วนผลลัพธ์การผลิตไฟฟ้าได้รวดเร็วพอจะรักษาสมดุลของระบบ ตัวอย่างเช่น

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งหนึ่งในเยอรมนีจำเป็นต้องหยุดการทำงานเมื่อพบว่ามีการสึกกร่อนของแท่งเชื้อเพลิงในโรงไฟฟ้าโดยไม่คาดคิด ความเสียหายครั้งนี้ส่วนหนึ่งมาจากการพยายามผลิตไฟฟ้าตามความต้องการใช้ไฟฟ้าที่ผันผวน 

ที่มา: ทีมงาน Energiewende

สิ่งที่โครงข่ายไฟฟ้าต้องการจริงๆคือแหล่งพลังงานที่สามารถผลิตไฟฟ้าได้อย่างยืดหยุ่น ไม่ใช่โรงไฟฟ้าฐาน (baseload)

จากประสบการณ์ตรงจากทั่วโลกพิสูจน์แล้วว่าสิ่งที่เราเรียกกันว่าโรงไฟฟ้าฐานนั้นไม่ใช่สิ่งจำเป็น อาทิ:

  • ในปี 2557 รัฐเซาท์ออสเตรเลียสามารถผลิตไฟฟ้าได้ร้อยละ 39 ของปริมาณการใช้ไฟฟ้าทั้งหมดต่อปีจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน (พลังงานลมร้อยละ 33 และพลังงานแสงอาทิตย์ร้อยละ 6) ทำให้ทางการต้องปิดทำการโรงไฟฟ้าถ่านหินเนื่องจากมีการผลิตไฟฟ้าล้นตลาด

  • รัฐเมคเลินบวร์ค-ฟอร์พ็อมเมิร์นและรัฐชเลสวิช-ฮ็อลชไตน์ ในทางตอนเหนือของเยอรมนีใช้พลังงานหมุนเวียน 100%ในการผลิตไฟฟ้า โดยส่วนมากจะเป็นพลังงานลม โดยยังสามารถทำการซื้อขายแลกเปลี่ยนไฟฟ้ากับรัฐข้างเคียงได้อีกด้วย เนื่องจากพวกเขาไม่จำเป็นต้องพึ่งโรงไฟฟ้าฐานอีกต่อไป

การรักษาสมดุลของเทคโนโลยีที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน

ทั้งพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์ต่างก็ได้รับการปรับสมดุลในระบบการผลิตไฟฟ้าด้วยเทคโนโลยีที่มีอยู่มากมาย รวมทั้งการวางแผนโครงข่ายไฟฟ้า อันได้แก่

  • เทคโนโลยีพลังงานหมุนเวียนที่ช่วยในการส่งจ่ายไฟฟ้าออกไปได้อย่างรวดเร็วสามารถเปิดใช้งานได้ตามต้องการ ทั้งพลังงานความร้อนใต้พิภพ พลังงานน้ำขนาดเล็กร่วมกับความร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์ (บางระบบยังสามารถเก็บกักไฟฟ้าไว้ได้นานถึง 15 ชั่วโมง) และพลังงานชีวภาพ เป็นต้น

  • ระบบโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ (Smart grids) และการตอบสนองความต้องการทางไฟฟ้าระหว่างผู้ผลิต ผู้จำหน่าย และผู้ใช้ไฟฟ้า

  • การกักเก็บพลังงาน ซึ่งรวมถึงแบตเตอรี ระบบสะสมพลังงานน้ำแบบสูบกลับ(Pumped Hydro Storage) และระบบอากาศอัด (Compressed Air) อีกทั้งพาหนะไฟฟ้าเองก็นับเป็นระบบกักเก็บพลังงานที่สำคัญในอนาคตอันใกล้นี้ที่อาจช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นของอุปทานในระบบการผลิตไฟฟ้าได้ โดยในการทดลองครั้งหนึ่งในอิตาลี ทางผู้ผลิตพาหนะไฟฟ้าได้รับเงินถึง 1,530 ดอลลาร์สหรัฐฯ (ราวห้าหมื่นบาท) จากการให้โครงข่ายไฟฟ้ายืมระบบการชาร์จพลังงานของพวกเขา

สิ่งสำคัญก็คือการมีแหล่งทรัพยากรพลังงานที่หลากหลายกระจายไปทั่วพื้นที่ ซึ่งจะทำให้สามารถนำไฟฟ้ามาใช้ได้เพื่อตอบสนองความต้องการที่ผันผวน อีกทั้งยังต้องมีการเชื่อมโยงกันของระบบซึ่งจะทำให้สามารถส่งจ่ายไฟฟ้าไปยังที่ที่ขาดแคลนได้

ดังที่อดีตหัวหน้าคณะกรรมการกำกับกิจการไฟฟ้าสหรัฐอเมริกา (Federal Energy Regulatory Commission: FERC) เคยกล่าวไว้ว่า “ระบบการกักเก็บพลังงานของโรงไฟฟ้าฐานกำลังจะตกยุคไปแล้ว”

หากต้องการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อโต้แย้งของความเชื่อเรื่องโรงไฟฟ้าฐาน สามารถอ่านได้ที่นี่

ประเด็นที่สำคัญที่ 1: ไฟฟ้าจากนิวเคลียร์และถ่านหินไม่อาจผลิตไฟฟ้าได้อย่างราบรื่นเมื่อต้องเผชิญกับสภาพอากาศที่หนาวจัด ร้อนจัด แห้งแหล้ง หรือชื้นจนเกินไป จึงกล่าวได้ว่าเราไม่อาจไว้วางใจการผลิตไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าเหล่านี้ได้ในสภาพอากาศที่รุนแรง

ประเด็นที่สำคัญที่ 2: สิ่งที่โครงข่ายไฟฟ้าในปัจจุบันต้องการคือความยืดหยุ่น ซึ่งพลังงานหมุนเวียน ร่วมกับระบบโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ การเชื่อมโยงที่ถูกจุด และการจัดการกับอุปทานและการกักเก็บพลังงานที่มีประสิทธิภาพ สามารถตอบสนองความต้องการนี้ได้

ไม่มีความคิดเห็นพบ เพิ่มความคิดเห็น

โพสต์ความคิดเห็น 

เพื่อแสดงความคิดเห็นคุณต้องลงชื่อเข้า