ถ้านับจนถึงขณะนี้ โครงการโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์บนทุ่นลอยน้ำ หรือ Hydro-Floating Solar Hybrid Project ณ เขื่อนสิรินธร จ.อุบลราชธานี ของการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ขนาดกำลังการผลิต 45 เมกะวัตต์ กินเนื้อที่ 450 ไร่ เหนืออ่างเก็บน้ำของเขื่อน ถือว่าเป็นโครงการ Hydro-Floating Solar Hybrid ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก และเป็นโครงการที่จะพิสูจน์ให้เห็นว่า การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนนั้นสามารถบริหารจัดการให้มีความเสถียร และช่วยเสริมสร้างความมั่นคงในระบบไฟฟ้าของประเทศได้ด้วยต้นทุนที่เหมาะสม
การดำเนินโครงการโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์บนทุ่นลอยน้ำนำร่องเป็นโครงการแรกที่เขื่อนสิรินธรแห่งนี้ ของ กฟผ. อยู่ภายใต้แผนพัฒนากำลังการผลิตไฟฟ้าของประเทศไทย หรือ แผนพีดีพี 2018 ซึ่งตลอดทั้งแผนนับตั้งแต่ ปี 2561-2580 กฟผ. ได้รับมอบหมายให้พัฒนาโครงการแบบเดียวกันนี้ ในเขื่อนต่าง ๆ ของ กฟผ. 9 แห่ง กำลังผลิตรวม 2,725 เมกะวัตต์ โดยโครงการที่เขื่อนสิรินธร ตั้งเป้าจ่ายไฟฟ้าเข้าระบบ หรือ COD ภายใน ครึ่งแรกของปี 2564 ส่วนโครงการต่อไปมีแผนจะดำเนินการที่เขื่อนอุบลรัตน์ ด้วยกำลังการผลิต 24 เมกะวัตต์ และตั้งเป้า COD ในปี 2566
‘ความท้าทาย’ ของโครงการโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์บนทุ่นลอยน้ำ
ฉัตรชัย มาวงศ์ ผู้อำนวยการฝ่ายพัฒนาโรงไฟฟ้าพลังน้ำและพลังงานหมุนเวียน กฟผ. ให้สัมภาษณ์กับทาง EGAT Biznews Vol.8 Issue 3 ไว้น่าสนใจ โดยบอกว่าโจทย์เชิงนโยบายที่ถือเป็นความท้าทายของการพัฒนาโครงการโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์บนทุ่นลอยน้ำที่เขื่อนสิรินธร คือ การเลือกใช้เทคโนโลยีที่เหมาะสม หลีกเลี่ยงผลกระทบต่อชุมชน สังคมและสิ่งแวดล้อม โดยคำนึงถึงราคาต้นทุนที่ต่ำที่สามารถแข่งขันได้
อย่างไรก็ตาม กฟผ. มีจุดแข็ง คือ มีประสบการณ์ในด้านงานวิศวกรรมโรงไฟฟ้า งานบริหารการก่อสร้างโรงไฟฟ้า งานติดตั้งและทดสอบโรงไฟฟ้า งานปรับปรุงโรงไฟฟ้าพลังน้ำ งานโรงไฟฟ้าพลังน้ำท้ายเขื่อนชลประทาน งานบริการงานวิศวกรรมและก่อสร้าง รวมทั้งงานบริหารสัญญาก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำใน สปป.ลาว ที่จะมีส่วนสำคัญในการดำเนินโครงการ นอกจากนี้ กฟผ. ยังร่วมมือกับภาคส่วนอื่น เช่น SCG Chemical ซึ่งมีความเชี่ยวชาญด้านเม็ดพลาสติก HDPE (High Density Polyethylene) ที่ใช้ทำทุ่นลอยน้ำ รวมทั้งมีงานวิจัยทุ่นลอยน้ำขนาดเล็กร่วมกับกองทัพเรือที่มีความเชี่ยวชาญระบบยึดโยงในทะเลในระดับน้ำลึก
นอกจากความท้าทายเรื่องความเชี่ยวชาญแล้ว อีกหนึ่งความท้าทายของการพัฒนาโครงการ คือ ข้อจำกัดของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ ที่ต้องขึ้นอยู่กับสภาพภูมิอากาศที่มีความผันผวน และมีแสงแดด จึงจะผลิตไฟฟ้าได้ หากไม่มีแสงแดดก็ผลิตไม่ได้ ในขณะที่อุปกรณ์แผงโซลาร์เซลล์ที่จะติดตั้งต้องลอยน้ำ จึงต้องให้ความสำคัญตั้งแต่การออกแบบ ว่าจะติดตั้งอุปกรณ์อย่างไรบนพื้นที่ 450 ไร่ ในสภาพอ่างเปิด มีทั้งลมแรง คลื่น ระดับน้ำขึ้นลง 5 เมตร และระดับความลึกของน้ำ 30 เมตร
การเลือกใช้แผงโซลาร์เซลล์ ก็ต้องให้เหมาะสมกับสภาพการใช้งานที่ต้องวางแผงโซลาร์เซลล์ใกล้ผิวน้ำซึ่งมีความชื้นสูงและยังมีการเคลื่อนไหวของผิวน้ำตลอดเวลา จึงต้องเป็นแผงแบบ Double Glass ไม่มีอัตราความชื้นซึมผ่านเข้าไปในแผงเซลล์ได้เลย เพื่อให้มีอายุการใช้งานยาวนาน ทั้งนี้ ข้อดีของการติดตั้งแผงเซลล์ใกล้น้ำ คือ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตกระแสไฟฟ้าได้ประมาณร้อยละ 5-20 จากความเย็นของน้ำใต้แผ่น (Cooling Effect) เมื่อเทียบกับการติดตั้งโครงการโซลาร์ฟาร์มบนดินและโครงการโซลาร์บนหลังคาทั่วไป อีกทั้งยังช่วยลดการระเหยของน้ำที่กักเก็บไว้ใช้ได้อีกด้วย
โซลาร์เซลล์ ผสานพลังน้ำที่แก้โจทย์ความไม่เสถียร
ประเด็นที่ตอบโจทย์ปัญหาความไม่เสถียรในการจ่ายกระแสไฟฟ้าของโครงการประเภทพลังงานหมุนเวียน คือการทำให้การผลิตไฟฟ้าเป็นแบบระบบไฮบริด คือ นำ ‘พลังงานแสงอาทิตย์’ มาผสมผสาน ‘พลังน้ำ’ โดย โซลาร์เซลล์จะผลิตไฟฟ้าในช่วงกลางวัน และนำพลังน้ำมาเสริมในช่วงที่ความเข้มแสงไม่เพียงพอ หรือในช่วงกลางคืน พร้อมนำระบบการจัดการพลังงาน (Energy Management System: EMS) มาควบคุมการส่งจ่ายพลังงานไฟฟ้า เพราะว่าเขื่อนสิรินธร เป็นเขื่อนอเนกประสงค์ที่ใช้เพื่อการเกษตร การชลประทาน และรักษาคุณภาพลำน้ำต่าง ๆ เป็นหลัก ขณะที่การผลิตไฟฟ้าเป็นแค่ส่วนหนึ่งเท่านั้น
ดังนั้น การปล่อยน้ำจะไม่ได้ขึ้นกับ กฟผ. แต่จะขึ้นอยู่กับคณะกรรมการบริหารจัดการทรัพยากรน้ำ โดยในช่วงฤดูฝนจะพร่องน้ำจากอ่างเก็บน้ำในแต่ละช่วงเวลาที่กำหนด เพื่อให้มีปริมาตรว่างสำหรับรับปริมาณน้ำหลากที่จะไหลเข้าอ่างเก็บน้ำ โดยไม่เกิดการไหลล้นอ่างซึ่งจะก่อให้เกิดอุทกภัยในบริเวณด้านท้ายอ่างเก็บน้ำ หรือหากเกิดการไหลล้นอ่างเก็บน้ำก็จะเกิดในระดับน้อยที่สุด สำหรับช่วงฤดูแล้งจะรักษาปริมาณน้ำไว้ในอ่างเก็บน้ำในแต่ละช่วงเวลาที่กำหนดไว้เพื่อลดความเสี่ยงต่อการเกิดน้ำแห้งของอ่างเก็บน้ำ ดังนั้น ลักษณะการใช้ประโยชน์ดังกล่าวจึงต้องนำมาศึกษาเพื่อออกแบบ EMS
อีกทั้งจะต้องศึกษาข้อมูลความเข้มของแสงแดด ซึ่งส่วนใหญ่มีอยู่แค่ช่วงกลางวัน โดยจะเริ่มผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ได้ตั้งแต่ 7-8 โมงเช้า พลังงานก็จะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนสูงสุดในช่วง Peak ถึงเที่ยง บ่าย ๆ ก็จะลดลง การออกแบบเบื้องต้นจึงต้องพยายามจะจ่ายพลังงานจากแสงอาทิตย์ในช่วงกลางวันให้มากที่สุด และใช้พลังน้ำเสริมในช่วง Peak ตอนค่ำให้มากขึ้น โดยจุดเด่นของโครงการนี้คือ การพยายามรวมพลังงานเป็น Hybrid ให้มีความยืดหยุ่น เพื่อแก้ปัญหาพลังงานหมุนเวียนที่มีความผันผวนในอดีต และในภาพรวมจะช่วยลดการใช้พลังงานฟอสซิลของประเทศลงได้
โซลาร์ลอยน้ำที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
สำหรับข้อกังวลเรื่องผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมนั้น คุณฉัตรชัย ก็ให้คำตอบเพื่อคลายความกังวลว่า ในตัวการผลิตไฟฟ้าจาก Floating Solar ไม่ได้มีความซับซ้อนอะไร มีแค่แผง Double Glass และทุ่นรองรับแผง มีอุปกรณ์หลักในการแปลงไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ไปเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) และจ่ายเข้าระบบต่อไปนอกจากนั้น ก็คืออุปกรณ์ที่ยึดโยงอยู่ใต้น้ำ (Mooring System) ที่จะต้องยึดทุ่นให้อยู่กับที่ตลอดเวลาที่น้ำขึ้น-ลง
ตัวทุ่น กฟผ. เลือกใช้วัสดุพลาสติก HDPE (High Density Polyethylene) ที่มี UV Stabilizer ที่สามารถทนรังสี UV ได้ด้วย สามารถใช้งานได้ตลอดอายุโรงไฟฟ้า วัสดุดังกล่าวเป็นวัสดุประเภทเดียวกับท่อส่งน้ำประปาหรือเรียกได้ว่าเป็น Food Grade ใช้กับน้ำดื่มได้ จึงไม่เป็นอันตรายต่อสัตว์น้ำและสิ่งแวดล้อม และทุ่นลอยน้ำที่ติดตั้งนี้ก็ไม่ได้ปกคลุมผิวน้ำทั้งหมด จะมีส่วนที่เป็นช่องเปิดให้อากาศถ่ายเทเข้าสู่ผิวน้ำได้ ทำให้อากาศและแสงสามารถผ่านไปยังผิวน้ำได้
ที่สำคัญโครงการนี้ มีการคำนวณออกมาแล้วว่าช่วยลดการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจก (CO2) ซึ่งเป็นสาเหตุของภาวะโลกร้อน ได้ถึงประมาณ 47,000 ตันต่อปี ทั้งยังช่วยลดการนำเข้าเชื้อเพลิงผลิตไฟฟ้าจากต่างประเทศอีกด้วย
ก็ต้องติดตามกันต่อไปว่า โครงการโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์บนทุ่นลอยน้ำ หรือ Hydro-Floating Solar Hybrid Project ที่เขื่อนสิรินธร ที่จะจ่ายไฟฟ้าเข้าระบบภายในครึ่งแรกของปี 2564 จะตอบโจทย์ความมีเสถียรภาพของไฟฟ้าที่มาจากพลังงานหมุนเวียนได้ตามเป้าที่ กฟผ. ตั้งเอาไว้หรือไม่ เพราะหากสำเร็จก็หมายถึงว่าจะมีการพัฒนาโครงการที่สอง สาม และต่อๆไป ตามแผน PDP2018 จนครบ 2,725 เมกะวัตต์ ได้อย่างราบรื่น ซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อความมั่นคงในระบบไฟฟ้าของประเทศ
