ชุมชนที่ใช้พลังงานสุทธิเป็นศูนย์ (Net-Zero Energy Settlement)


การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศโลกเป็นภัยคุกคามที่นานาประเทศต่างต้องมีส่วนร่วมรับผิดชอบด้วยการลดการใช้พลังงานอันเป็นต้นเหตุหลักของการปล่อยก๊าซเรือนกระจก เพื่อให้การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิบรรยากาศไม่สูงเกินกว่า 2oC

ในกลุ่มประเทศสมาชิกสหภาพยุโรปภาคอาคารมีสัดส่วนร้อยละ 40 ของการใช้พลังงานทั้งหมด และคิดเป็นร้อยละ 36 ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในเขตภูมิภาคนี้ ดังนั้น คณะมนตรีสหภาพยุโรปจึงเห็นชอบที่จะบังคับใช้ Energy Performance of Buildings Directive (EPBD) เพื่อเป็นเครื่องมือเชิงกฎหมาย ที่จะปรับปรุงเกณฑ์ประสิทธิภาพพลังงานอาคารในแต่ละประเทศสมาชิกให้เข้มงวด ขึ้น โดยมีเป้าหมายให้อาคารที่จะก่อสร้างใหม่ในปี ค.ศ. 2020 เป็นอาคารที่ใช้พลังงานสุทธิใกล้ศูนย์

ในสหรัฐอเมริกา อาคารธุรกิจและบ้านอยู่อาศัยใช้ไฟฟ้าประมาณร้อยละ 70 ของการใช้ทั้งหมดในประเทศ ซึ่งสัดส่วนดังกล่าวคาดว่าจะเพิ่มเป็นร้อยละ 75 ในปี ค.ศ. 2025 หน่วยงานภาครัฐ Environmental Protection Agency (EPA) ได้ประกาศใช้ Executive Order 13693 กำหนดให้อาคารก่อสร้างใหม่ของภาครัฐ ต้องเป็นอาคารที่ใช้พลังงานสุทธิเป็นศูนย์ในปี ค.ศ. 2020 โดยในปี ค.ศ. 2025 ร้อยละ 1 ของอาคารภาครัฐที่มีอยู่จะเป็นอาคารที่ใช้พลังงานสุทธิเป็นศูนย์ อนึ่ง โดยภาพกว้างแล้ว อาคารที่ใช้พลังงานสุทธิเป็นศูนย์นั้นเป็นอาคารที่มีสมรรถนะสูง ความต้องการใช้พลังงานน้อย โดยพลังงานที่ใช้นั้นไม่เกินกว่าพลังงานที่ผลิตได้จากแหล่งพลังงานหมุนเวียน

ด้วยการกำหนดนโยบายที่ชัดเจนดังกล่าวกอปรกับงบประมาณสนับสนุนจากภาครัฐที่ต่อเนื่อง การพัฒนาอาคารที่ใช้พลังงานสุทธิเป็นศูนย์ทั้งในยุโรปและสหรัฐอเมริกา จึงมีความก้าวหน้าโดยลำดับ จากเดิมที่ขอบเขตของโครงการที่เป็นอาคารหลังหนึ่งๆ ได้ขยายสู่ระดับชุมชน หรือเมืองที่ใช้พลังงานสุทธิเป็นศูนย์ (Net-Zero Energy Settlement) หลายแห่ง การพัฒนาลักษณะนี้ ก่อผลกระทบที่ชัดเจนทั้งด้านอนุรักษ์พลังงานและลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก การดำเนินโครงการ เหล่านี้เริ่มที่จะขับเคลื่อนโดยกลไกตลาด (Market Drivenmechanism) เกิดเป็นธุรกิจใหม่ตลอดห่วงโซ่อุปทานของอุตสาหกรรมก่อสร้าง เกิดผลิตภัณฑ์อาคารสำเร็จรูปใหม่ กระบวนการก่อสร้างใหม่ เทคโนโลยีการออกแบบอาคาร การตรวจวัดและพิสูจน์เพื่อประกันสมรรถนะของอาคาร รวมไปถึงธุรกิจบำรุงรักษางานระบบ ฯลฯ

ชุมชนที่ใช้พลังงานสุทธิเป็นศูนย์ (Net-Zero Energy Settlement)

การพัฒนาอาคารเหล่านี้ในเชิงเทคนิคแล้วเริ่มจากความพยายามปรับลดภาระหรือความจำเป็น ของการใช้พลังงานในอาคาร (Building Load Reduction) ซึ่งเกี่ยวข้องเป็นเทคโนโลยีกรอบอาคาร การออกแบบอาคารให้สอดคล้องและใช้ประโยชน์จากสภาพภูมิอากาศท้องถิ่น ตัวอย่างของกลุ่มเทคโนโลยีนี้ ได้แก่ การประยุกต์ใช้ฉนวนกับหลังคาและผนังอาคาร (Envelope Insulation) การใช้กระจก 2 ชั้นที่ป้องกันความร้อนได้ดี (Double Low-E Glazing) โดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้อุปกรณ์บังแดดอย่างเหมาะสม (Sun Shading) ซึ่งสำหรับประเทศไทยแล้ว แสงแดดจะแรงตลอดทั้งปีและผ่านหน้าต่าง ได้ทุกทิศทาง การจัดเตรียมช่องเปิดหน้าต่างเพื่อให้มีการระบายและหมุนเวียนอากาศ ที่เพียงพอก็สามารถช่วยให้ผู้อาศัยรู้สึกสบายได้โดยไม่ต้องใช้พลังงานมากนัก

เมื่อภาระอาคารต่ำแล้ว การใช้ระบบและอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพสูงจะ ทำให้การใช้ไฟฟ้าลดลงได้อย่างมาก ซึ่งจากโครงการในต่างประเทศ การใช้พลังงาน ของอาคารที่ใช้พลังงานสุทธิเป็นศูนย์ลดลง 45-80% เมื่อเทียบกับอาคารทั่วไป เราจะ สังเกตได้ว่า ราคาของอุปกรณ์ประสิทธิภาพสูง เช่น เครื่องปรับอากาศอินเวอร์เตอร์ หลอดไฟฟ้า LED อุปกรณ์ฉลากเบอร์ 5 ล้วนลดลงมาก และมีความคุ้มค่าเชิงต้นทุน

ในแนวโน้มเดียวกัน การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน โดยเฉพาะจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งในอดีตมีต้นทุนสูง ปัจจุบันระบบสามารถคืนทุนได้ในระยะเวลา 6-7 ปี โดยเทคโนโลยีสามารถขับเคลื่อนไปได้ด้วยกลไกตลาด ภายใต้สถานการณ์ดังกล่าวการพัฒนาอาคารธุรกิจขนาดเล็กและบ้านพักอาศัยไปสู่เป็นอาคารที่ใช้พลังงานสุทธิเป็นศูนย์จึงไม่ยากจนเกินไปนัก

สำหรับประเทศไทย เทคโนโลยีและการออกแบบอาคารที่ใช้พลังงานสุทธิเป็นศูนย์มีการวิจัยพัฒนามาในระยะเวลาหนึ่ง  แม้ยังมีความจำเป็นอย่างยิ่งที่ต้องมีการวิจัยอย่างเข้มข้นในอีกหลายประเด็น เช่น การเชื่อมโยงอาคารที่ใช้พลังงานสุทธิเป็นศูนย์ร่วมกับระบบสมาร์ทกริด (Smart Grid) เทคโนโลยีกักเก็บ พลังงาน (Energy Storage) และอื่นๆ แต่ก็มีความพร้อมที่จะพัฒนาอาคารที่ใช้พลังงานสุทธิเป็นศูนย์ ในระดับชุมชนเช่นในกลุ่มประเทศยุโรปและสหรัฐอเมริกา หากได้รับการส่งเสริมและมีนโยบายที่ชัดเจนจากหน่วยงานภาครัฐ


Source: นิตยสาร Green Network ฉบับที่ 92 มีนาคม-เมษายน 2562 คอลัมน์ GREEN Article
โดย รศ. ดร.พิพัฒน์ ชัยวิวัฒน์วรกุล บัณฑิตวิทยาลัยร่วม ด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม