เทคโนโลยีด้านพลังงานสะอาดที่ทันสมัยกำลังได้รับความสนใจ

เทคโนโลยีด้านพลังงานกำลังได้รับความสนใจจากนักลงทุน เช่น พลังงานลม และพลังงงานแสงอาทิตย์ที่สามารถจัดเก็บใน Electric Grid ได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ Green Hydrogen แบตเตอรี่ชั้นสูง และการเก็บพลังงานแบบระยะยาวในรูปแบบต่างๆ อาจได้รับอานิสงค์โดยตรงจากการลงทุนนี้เพื่อนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์ต่อไป รวมถึงเทคโนโลยีที่จะช่วยด้าน Zero-carbon Electricity การจัดเก็บพลังงานระยะยาวเพื่อป้องการการขาดแคลนในบางฤดูกาล ลดความแออัดกับสายส่งพลังงานไฟฟ้า และเพิ่มความน่าเชื่อถือในเทคโนโลยีพลังงานสะอาด

พลังงานแสงอาทิตย์กับโมเดลธุรกิจใหม่

Solar photovoltaic (PV) systems หรือ Solar Cells ได้เป็นที่นิยมมากขึ้น ช่วงทศวรรษที่ผ่านมาสามารถลดต้นทุนในการผลิตไฟฟ้าได้มากกว่าร้อยละ 85 จึงเป็นไปได้ว่าจะมีการนำพลังงานแสงอาทิตย์นี้มาใช้ในโมเดลธุรกิจใหม่ๆ รวมทั้งการติดตั้งแบบใหม่ โดยในปี 2565 นี้เราอาจได้เห็น Solar-plus-storage หรือ Floating Solar PV เพิ่มขึ้น ซึ่งการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในการกักเก็บพลังงาน จะช่วยเรื่องประสิทธิภาพการดำเนินงานและการควบคุมต้นทุนอีกด้วย

โครงสร้างพื้นฐานในการส่งไฟฟ้าเป็นปัจจัยสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ Offshore Wind

การพัฒนาการส่งไฟฟ้ามีแนวโน้มที่จะเป็นส่วนสำคัญของอุตสาหกรรมพลังงานหมุนเวียนในปี 2565 นี้ การส่งไฟฟ้าจะเป็นปัจจัยหลักที่เชื่อมต่อพลังงานหมุนเวียนสู่แหล่งไฟฟ้าเพื่อการบริโภคใช้สอยต่างๆ ดังนั้นจึงจำเป็นที่จะต้องลดข้อจำกัดในการส่งให้เหลือน้อยที่สุด รวมถึงพลังงานลมนอกชายฝั่ง (Offshore Wind) ที่ต้องเชื่อมต่อกับโครงสร้างพื้นฐานชายฝั่ง (Coastal Infrastructure) ก็ควรมีการส่งไฟฟ้าและเข้าถึงที่สะดวก ทั้งนี้การเพิ่มกำลังการส่งจากเส้นทางปัจจุบัน หรือการเพิ่มเส้นทางใหม่ อาจช่วยลดปัญหาข้อจำกัดในการส่งได้ นอกจากนี้จากรายงานการสำรวจของ Deloitte พบว่า ร้อยละ 76 ของผู้ตอบแบบสอบถามในอุตสาหกรรมพลังงานและสาธารณูปโภคกำลังวางแผนหรือมีแผนที่จะดำเนินการด้านพลังงานหมุนเวียนโดยจะคำนึงถึงความสามารถในการเข้าถึงพลังงานหมุนเวียนจากโครงการส่งไฟฟ้าต่างๆ เป็นสำคัญ

การพัฒนากลยุทธ์ทางห่วงโซ่อุปทาน

อุตสาหกรรมพลังงานหมุนเวียนมีความเชื่อมโยงห่วงโซ่อุปทานอื่นๆ ที่ต้องเผชิญกับแรงกดดันด้านต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับการขนส่ง ในปี 2564 อุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ได้รับผลกระทบจากการขาดแคลนส่วนประกอบ (Semiconductors และ Modules) วัตถุดิบ (Polysilicon และสินค้าโภคภัณฑ์) และแรงงานตลอดจนค่าขนส่งที่สูงขึ้น ทำให้ราคาพลังงานแสงอาทิตย์ปรับตัวเพิ่มขึ้นสวนกระแสเป็นครั้งแรกในรอบ 7 ปี

เศรษฐกิจหมุนเวียนคือหัวใจสำคัญสำหรับการเติบโตอย่างยั่นยืนของอุตสาหกรรมพลังงานหมุนเวียน

เมื่อความต้องการในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม รวมทั้งการติดตั้งแบตเตอรี่เพิ่มขึ้น การจัดการขยะที่เกิดจากพลังงานหมุนเวียนหรือกระบวนการที่เกี่ยวข้องก็เป็นสิ่งจำเป็นที่จะต้องมีมาตรการรองรับ การรื้อถอนแผงโซล่าต่างๆ อาจก่อให้เกิดขยะกว่า 1 ล้านตันในปี 2573 รวมทั้งปริมาณแบตเตอรี่ลิเทียมไออนกว่า 80 กิโลตันที่รอนำไปรีไซเคิลต่อในสหรัฐ นอกจากนี้ยังมีใบพัดกังหันลมกว่า 8 พันชิ้น ที่กำลังจะหมดสภาพในปี 2565 นี้ และอาจรวมกันมากกว่า 2.2 ล้านตันในปี 2593

พลังงานหมุนเวียนในประเทศไทย

แม้ว่าปัจจุบันเชื้อเพลิงเพื่อผลิตไฟฟ้าส่วนมาก จะมาจากก๊าซธรรมชาติ และถ่านหิน (รวมลิกไนต์) ในปี 2564 นี้ได้มีสัดส่วนจากพลังงานหมุนเวียนในการผลิตไฟฟ้าที่ประมาณร้อยละ 10 ซึ่งเพิ่มขึ้นจากปี 2554 ที่มีสัดส่วนอยู่ร้อยละ 2 และในพลังงานหมุนเวียนเพื่อผลิตไฟฟ้าใน 12 เดือนแรกของปี 2564 นี้ยังประกอบไปด้วยพลังงานจากชีวมวลร้อยละ 33 และพลังงานแสงอาทิตย์ร้อยละ 25 ซึ่งเป็นไปในทิศทางเดียวกันกับแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าของประเทศ (Power Development Plan) ซึ่งพิจารณาเพิ่มสัดส่วนการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนเป็น 10,193 เมกะวัตต์ ในแผนพีดีพี 2565 หรือเพิ่มจากแผนเดิม (พีดีพี 2561 rev. 1) จำนวน 1,000 เมกะวัตต์

นอกจากนี้บริษัทในไทยต่างมีรายได้จากพลังงานแสงอาทิตย์เพิ่มขึ้นด้วย เช่น WHAUP มีรายได้ดังกล่าวเพิ่มขึ้นจาก 58.5 ล้านบาท ในปี 2563 เป็น 254.6 ล้านบาท ในปี 2564 เช่นเดียวกับ GUNKUL ที่มีรายได้จากพลังงานแสงอาทิตย์ในปี 2564 เพิ่มขึ้นร้อยละ 19.64 เมื่อเทียบกับปี 2563

แนวโน้มของพลังงานหมุนเวียนอาจมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา เนื่องจากเทคโนโลยีที่ล้ำสมัยมากขึ้น ผู้นำในทุกภาคส่วนควรจับตามองเพื่อนำไปประยุกต์ใช้กับกลยุทธ์ให้สอดคล้องกับสถานการณ์ในอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องอย่างเหมาะสมที่สุด

โดย:
โสภาพรรณ ทรัพย์ทิพยรัตนา
พาร์ตเนอร์ด้านการสอบบัญชี ดีลอยท์ ประเทศไทย

Sources:

• Deloitte 2022 renewable energy industry outlook Report
  www.eppo.go.th/index.php/en/en-energystatistics/indicators
  www.dede.go.th/ewt_news.php?nid=48247
  www.egat.co.th/index.php?option=com_content&view=article&id=3922:20210707-art01&catid=49:public-articles-egat&Itemid=251
• US renewable energy transition | Deloitte Insights
  www.prachachat.net/economy/news-844114
• WHAUP and GUNKUL Annual Report 2021

ข้อมูลจากงานวิจัยแสดงให้เห็นถึงแนวโน้มพลังงานหมุนเวียน 10 อันดับแรกที่จะส่งผลกระทบต่อบริษัทต่าง ๆ ในปี ค.ศ. 2022 อาทิ นวัตกรรมแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขั้นสูงมุ่งเน้นไปที่เทคโนโลยีที่ให้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่สูงขึ้น การใช้บิ๊กดาต้าและ AI เข้ามาช่วยในอุตสาหกรรมพลังงานหมุนเวียน เช่น การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์และการจัดการที่ชาญฉลาด ระบบจัดเก็บพลังงานแบบกระจาย (DESS) ให้ความยืดหยุ่นและเสถียรภาพในการผลิตพลังงานหมุนเวียน เทคโนโลยีการรวมกริดทำให้กริดมีเสถียรภาพด้วยการควบคุมการสูญเสียการส่งสัญญาณ ส่งผลให้มีการใช้แหล่งพลังงานนอกระบบอย่างมีประสิทธิภาพ เช่น พลังงานลมและพลังน้ำ ซึ่งอยู่ห่างจากจุดที่ต้องใช้พลังงาน โดยทางอ้อมไฮโดรเจนสีเขียวจะกักเก็บพลังงานที่ได้รับจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนอื่น ๆ และยังอำนวยความสะดวกในการใช้พลังงานไฟฟ้าอีกด้วย

ด้านพลังงานชีวภาพยังคงเป็นเทรนด์ที่ได้รับความนิยมเนื่องจากการพัฒนาที่สามารถทำได้ด้วยแนวทางที่หลากหลาย บล็อกเชนจะเข้ามามีส่วนร่วมในภาคพลังงานหมุนเวียนในด้านการรักษาความปลอดภัย ตลอดจนวิทยาการหุ่นยนต์จะถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวาง เพื่อทำให้พลังงานหมุนเวียนเข้าสู่ระบบอัตโนมัติ รวมถึงการใช้เทคโนโลยีอื่น ๆ

10 อันดับแนวโน้มพลังงานหมุนเวียนในปี 2022

1. แผงโซล่าเซลล์ขั้นสูง (Advanced Photovoltaics: PV )

บริษัทพลังงานแสงอาทิตย์พัฒนาระบบ PV ที่สามารถติดตั้งได้สะดวกมากขึ้นในทุกสภาพแวดล้อม ในขณะที่ช่วยลดพื้นที่ในการติดตั้งลง ซึ่งเป็นผลมาจากการพัฒนา PV, Floatovoltaics และAgrivoltaics ที่ผสานรวมเข้าด้วยกัน

นอกจากนี้ สตาร์ทอัพยังพัฒนาเซลล์แบบฟิล์มบางเพื่อให้แผงโซลาร์เซลล์มีความยืดหยุ่น คุ้มทุน น้ำหนักเบา และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของ PV โดยเริ่มมีการคิดค้นเทคโนโลยี ด้วยนวัตกรรมวัสดุ PV เพื่อรวบรวมพลังงานแสดงอาทิตย์ให้อยู่ในรูปแบบของกระจกและเลนส์ได้ เช่น การใช้เซลแสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์ (Perovskite) ซึ่งสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการแปลงพลังงานได้หลายเท่า

นวัตกรรมเหล่านี้ถูกพัฒนาควบคู่ไปกับการออกแบบเซลล์แสงอาทิตย์ที่ให้ประสิทธิภาพสูงสุดและผลผลิตสูงขึ้น อีกทั้งโซลูชั่นเหล่านี้ยังร่วมกันส่งเสริมความยั่งยืนผ่านการรีไซเคิล การใช้ทรัพยากรน้อยที่สุดและการใช้วัสดุทางเลือก

2. ปัญญาประดิษฐ์ (AI) และบิ๊กดาต้า (Big Data)

กริดเป็นระบบโครงสร้างพื้นที่ฐานที่ซับซ้อน และต้องการการตัดสินใจที่รวดเร็วในแบบเรียลไทม์ ซึ่งข้อมูลจากบิ๊กดาต้า และอัลกอริทึมของ AI สามารถตอบสนอง วิเคราะห์และจัดการกริดได้อย่างรวดเร็ว

นอกเหนือจากการวิเคราะห์และการจัดการกริด แอพลิเคชั่น AI ในภาคพลังงานหมุนเวียนยังสามารถวิเคราะห์ คาดการณ์การใช้พลังงาน และช่วยในการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ของแหล่งพลังงานงานหมุนเวียน แอปพลิเคชั่นด้านพลังงานยังสามารถคาดการณ์ปริมาณพลังงานของกริด กำหนดราคาและดำเนินการซื้อขายได้ตามเวลาโดยอัตโนมัติ

ด้านนวัตกรรมในคราวด์คอมพิวติ้งและโรงไฟฟ้าเสมือน (VPP) ช่วยเข้ามาสนับสนุนการผลิตไฟฟ้าให้เพียงพอต่อการบริโภคตามที่คาดการณ์ไว้

นอกจากนี้ สตาร์ทอัพยังใช้การวิเคราะห์ข้อมูล (Data Analytics) และ Machine Learning สำหรับการออกแบบแบบจำลองพลังงานหมุนเวียนและการวิเคราะห์ประสิทธิภาพ

3. ระบบจัดเก็บพลังงานแบบกระจาย (Distributed Energy Storage Systems: DESS)

DESS กำหนดการผลิตและการจัดเก็บพลังงานหมุนเวียนเพื่อเอาชนะความผิดปกติในการผลิต ตามข้อกำหนดด้านเศรษฐกิจและข้อกำหนดอื่น ๆ สตาร์ทอัพมีแบตเตอรี่และโซลูชั่นไร้แบตเตอรี่ที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่เหลว ใช้พลังงานต่ำและสม่ำเสมอ ในขณะที่แบตเตอรี่แบบโซลิดสเตตมีน้ำหนักเบาและมีความหนาแน่นของพลังงานสูง สำหรับการใช้งานที่ต้องการพลังงานจำนวนมาก ในช่วงเวลาสั้น ๆ ก็ใช้ตัวเก็บประจุและตัวเก็บประจุยิ่งยวด

เนื่องจากความกังวลเกี่ยวกับการคายประจุ ความปลอดภัย และมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม จึงมีการคิดค้นทางเลือกในการจัดเก็บแบบไม่ใช้แบตเตอรี่ เช่น เทคโนโลยีสูบน้ำ (Pumped hydro) และเทคโนโลยีอากาศอัด (Compressed Air) ในทางกลับกัน พลังงานส่วนเกินจะถูกแปลงเป็นพลังงานรูปแบบอื่น เช่น ความร้อนหรือมีเทนสำหรับการจัดเก็บและการแปลงสภาพผ่านเทคโนโลยี Power-to-X (P2X)

4. พลังน้ำ (Hydro Power)

พลังงานน้ำคือ พลังงานที่ได้มาจากการเคลื่อนที่ของน้ำ พลังงานน้ำสามารถคาดการณ์ได้ไม่เหมือนกับแสงอาทิตย์และลม ดังนั้น จึงมีความน่าเชื่อถือมากกว่าเขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำ เช่นเดียวกับพลังงานจากมหาสมุทรที่ควบคุมจากกระแสน้ำและคลื่นให้ความหนาแน่นของพลังงานสูงในขณะที่ลดการพึ่งพาแหล่งพลังงานแบบเดิม

นวัตกรรมในแหล่งพลังงานหมุนเวียนเหล่านี้มุ่งเน้นไปที่เครื่องแปลงพลังงานและการปรับปรุงส่วนประกอบเพื่อการเก็บเกี่ยวพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ภายในพลังน้ำ เขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กและเขื่อนกั้นน้ำทำให้เกิดพลังงานแบบกระจายอำนาจ การแปลงพลังงานความร้อนจากมหาสมุทร (OETC) ใช้ประโยชน์จากพลังงานผ่านการไล่ระดับความร้อนที่สร้างขึ้นระหว่างพื้นผิวและน้ำลึก มีบริษัทสตาร์ทอัพเพียงไม่กี่รายที่เปลี่ยนความลาดชันของความเค็มที่เกิดขึ้นเนื่องจากความแตกต่างของแรงดันออสโมติกระหว่างน้ำทะเลและแม่น้ำสามารถแปลงให้เป็นพลังงานที่ใช้งานได้

5. พลังงานลม (Wind Energy)

แม้จะเป็นหนึ่งในแหล่งพลังงานที่เก่าแก่ที่สุด แต่ธรรมชาติของภาคพลังงานลมที่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วทำให้เป็นหนึ่งในแนวโน้มหลัก สตาร์ทอัพกำลังคิดค้นกังหันลมนอกชายฝั่งและในอากาศเพื่อลดความต้องการพลังงานลมบนบก นวัตกรรมในสาขานี้มักจะรวมเข้ากับแหล่งพลังงานอื่น ๆ เช่น กังหันลมแบบลอยน้ำ พลังงานแสงอาทิตย์ หรือพลังงานน้ำขึ้นน้ำลงเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพให้ดียิ่งขึ้น มีความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องในการออกแบบใบพัดตามหลักอากาศพลศาสตร์ สตาร์ทอัพยังพัฒนาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและกังหันที่มีประสิทธิภาพสำหรับการแปลงพลังงานสูง การพัฒนาวัสดุใบพัดของกังหันลมให้ตอบโจทย์ความยั่งยืนเป็นหนึ่งในความท้าทายที่อุตสาหกรรมต้องเผชิญในปัจจุบัน เพื่อแก้ไขปัญหานี้สตาร์ทอัพกำลังสร้างเทคโนโลยีไร้ใบพัดและวัสดุเทอร์โมพลาสติกเพื่อผลิตใบพัดกังหันลมที่รีไซเคิลได้

6. พลังงานชีวภาพ (Bioenergy)

พลังงานชีวภาพเป็นพลังงานหมุนเวียนชนิดหนึ่งที่ได้มาจากแหล่งชีวมวล เชื้อเพลิงชีวภาพเหลวที่มีคุณภาพเทียบเท่าน้ำมันเบนซินจะถูกผสมโดยตรงเพื่อใช้ในยานยนต์ เพื่อให้บรรลุคุณภาพนี้ บริษัทต่าง ๆ ได้ปรับปรุงกระบวนการเชื้อเพลิงชีวภาพและเทคนิคการอัพเกรด กระบวนการแปลงเชื้อเพลิงชีวภาพส่วนใหญ่ เช่น ไฮโดรเทอร์มอลเหลว (HTL) ไพโรไลซิส เทคโนโลยีพลาสมา การทำให้เป็นผงและการแปรสภาพเป็นแก๊ส ใช้การแปลงความร้อนเพื่อให้ได้เชื้อเพลิงชีวภาพ

นอกจากนี้ เทคนิคการอัปเกรด เช่น การแยกสารด้วยความเย็น ไฮเดรต ในแหล่งกำเนิดและเมมเบรน ใช้สำหรับกำจัดปริมาณกำมะถันและไนโตรเจน ในทำนองเดียวกัน กระบวนการหมักทำให้เกิดไบโอเอทานอลซึ่งง่ายต่อการผสมกับน้ำมันเบนซินโดยตรง การหมักยังมีความสามารถในการแปลงของเสีย เมล็ดพืช อาหารและพืช ให้เป็นเอทานอลชีวภาพ ซึ่งทำให้สามารถใช้วิธีการและวัตถุดิบได้หลากหลาย แต่วัสดุตั้งต้นที่มีพลังงานหนาแน่นทำให้ได้คุณภาพเชื้อเพลิงที่เหมาะสมที่สุด ด้วยเหตุนี้ บริษัทสตาร์ทอัพและบริษัทขนาดใหญ่ จึงพิจารณาวัตถุดิบจากสาหร่ายและสาหร่ายขนาดเล็กเพื่อใช้ในกระบวนการแปลงดังกล่าว

7. การรวมกริด (Grid Integration)

เทคโนโลยีการรวมกริดส่วนใหญ่รวมถึงการส่ง การกระจาย และการรักษาเสถียรภาพของพลังงานหมุนเวียน การขยายขนาดการผลิตพลังงานหมุนเวียนแบบผันแปรมักจะห่างไกลจากจุดที่ต้องใช้พลังงาน ซึ่งส่งผลให้เกิดการสูญเสียการส่งและการกระจายเพื่อเอาชนะสิ่งนี้ เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์แบบกริดที่ประหยัดพลังงาน เช่น แกลเลียมไนไตรด์ (GaN) และเซมิคอนดักเตอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ถูกนำมาใช้ ความท้าทายของความผันผวนของความถี่และแรงดันไฟฟ้าอันเนื่องมาจากการผลิตพลังงานหมุนเวียนแบบแปรผันได้รับการแก้ไขโดยใช้โซลูชันที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์

แม้จะมีเทคโนโลยีเหล่านี้ การรักษาเสถียรภาพของกริดก็เป็นความท้าทายอย่างมาก เนื่องจากการใช้พลังงานเป็นช่วง ๆ ยานพาหนะสู่กริด (V2G) เทคโนโลยีช่วยเพิ่มเสถียรภาพของกริดในช่วงเวลาที่มีการใช้งานสูงสุด ในขณะที่โซลูชันกริดสู่รถยนต์ (G2V) ใช้ประโยชน์จากยานพาหนะเป็นหน่วยจัดเก็บ ส่งผลให้ทั้งอุตสาหกรรมพลังงานและการขนส่งได้รับประโยชน์

8. ไฮโดรเจนสีเขียว (Green Hydrogen)

ก๊าซไฮโดรเจนมีความหนาแน่นพลังงานสูงสุดของเชื้อเพลิงทั้งหมดและปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ใกล้ศูนย์ (GHG) อย่างไรก็ตาม ไฮโดรเจนส่วนใหญ่ได้มาจากแหล่งที่ไม่สามารถหมุนเวียนได้ในรูปของไฮโดรเจนสีเทาและสีน้ำตาล ในทศวรรษที่ผ่านมา การพัฒนาพลังงานหมุนเวียนและเซลล์เชื้อเพลิงได้ผลักดันให้เปลี่ยนไปใช้ไฮโดรเจนสีเขียว ซึ่งแม้จะเป็นพลังงานที่สะอาดกว่า แต่ยังมีอุปสรรคและปัญหาประสิทธิภาพด้านการแปลงพลังงานที่ยังผลิตได้ในปริมาณที่ต่ำ และยังมีความท้าทายในการขนส่ง ด้วยเหตุผลเหล่านี้ การพัฒนาไฮโดรเจนสีเขียวจึงมุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงการจัดเก็บ การขนส่ง และการกระจายไฮโดรเจน

9. วิทยาการหุ่นยนต์ขั้นสูง (Advanced Robotics)

ประสิทธิภาพการผลิตและกระบวนการผลิตพิสูจน์ให้เห็นแล้วว่าเป็นอุปสรรคสำคัญในการควบคุมพลังงานหมุนเวียน วิทยาการหุ่นยนต์สามารถเข้ามาช่วยให้เกิดความแม่นยำและการใช้ทรัพยากรอย่างเหมาะสม เพื่อเอาชนะความท้าทายนี้ ตัวอย่างเช่น แผงโซลาร์ปรับทิศทางตัวเองอัตโนมัติเพื่อเพิ่มการแปลงพลังงานให้สูงสุด ระบบอัตโนมัติของอุปกรณ์ยังช่วยเร่งกระบวนการบำรุงรักษา ในขณะที่ลดความจำเป็นในการทำงานของมนุษย์ การตรวจสอบด้วยโดรนและการทำงานอัตโนมัติและการบำรุงรักษา (O&M) ที่ใช้หุ่นยนต์เป็นฐานรองรับการทำงานซ้ำ ๆ ที่เป็นอันตราย ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความปลอดภัยและประสิทธิภาพการทำงาน

ตัวอย่างที่ใช้ในปัจจุบันคือการใช้ข้อมูลจากโดรน ซึ่งอิงจากการสร้างภาพอัลตราโซนิกแบบค่อยเป็นค่อยไปเพื่อตรวจจับความเสียหายภายในหรือภายนอกของกังหันลมขนาดใหญ่อย่างเร่งด่วนได้ โดรนยังช่วยให้สามารถสร้างไซต์จำลองเสมือนจริงในรูปแบบดิจิทัล พร้อมแผนที่ 3 มิติ ผ่านการคำนวณข้อมูลภาพและระดับความสูง

10. บล็อคเชน (Blockchain)

สตาร์ทอัพด้านพลังงานใช้เทคโนโลยีบล็อคเชนเพื่อพัฒนาธุรกรรมที่เชื่อถือได้ในภาคพลังงานหมุนเวียน ตัวอย่างเช่น สัญญาอัจฉริยะทำให้การซื้อขายไฟฟ้าแบบ Peer-to-Peer ล่วงหน้า สำหรับพลังงานทรานส์แอคทีฟ กริดมีความเสี่ยงต่อภัยคุกคามทางไซเบอร์และบล็อคเชนถูกใช้เพื่อเข้ารหัสข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับการดำเนินงานกริดและการตรวจสอบ ด้วยการเข้ารหัสข้อมูล บล็อคเชนช่วยอำนวยความสะดวกในการทำธุรกรรมทางดิจิทัล ผู้ให้บริการพลังงานหมุนเวียนยังใช้ประโยชน์จากบล็อคเชนเพื่อติดตามห่วงโซ่การดูแลวัสดุกริด นอกจากนี้ยังช่วยให้หน่วยงานกำกับดูแลสามารถเข้าถึงข้อมูลเพื่อการปฏิบัติตามกฎระเบียบได้อย่างง่ายดาย

ที่มา: Top 10 Renewable Energy Trends & Innovations in 2022
www.startus-insights.com/innovators-guide/top-10-renewable-energy-trends-2022/

การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานทดแทน

ย้อนกลับไปดูปี 2020

เส้นตายของนโยบายภายในของแต่ละประเทศ ผลักดันให้มีการเพิ่มกำลังการผลิตพลังงานหมุนเวียนทั่วโลก เป็นเกือบ 280 GW ในปี 2020 ซึ่งเป็นการเพิ่มขึ้นสูงสุดเมื่อเทียบเป็นรายปีในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา

สำหรับในปี 2020 แม้จะมีความท้าทายด้านซัพพลายเชน ซึ่งเกิดขึ้นจากการแพร่ระบาดของโควิด-19 และความล่าช้าในการก่อสร้าง แต่การเพิ่มขึ้นของกำลังการผลิตพลังงานหมุนเวียนในปี 2020 กลับขยายตัวมากกว่า 45% จากปี 2019 และทำลายสถิติอีกครั้ง การเพิ่มกำลังการผลิตพลังงานลมทั่วโลกมีตัวเลขการเติบโตที่โดดเด่น โดยเพิ่มขึ้นสูงถึง 90% ทำให้เกิดการขยายตัว นอกจากนี้ การเติบโตเป็นประวัติการณ์ของพลังงานหมุนเวียนในปี 2020 คือ การขยายตัวของการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ที่เพิ่มขึ้นถึง 23% หรือเกือบ 135GW ในปี 2020

นอกจากนี้ จากเส้นตายของนโยบายในจีน สหรัฐอเมริกา และเวียดนาม ยังได้กระตุ้นให้เกิดการเพิ่มกำลังการผลิตพลังงานหมุนเวียนอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อน โดยในปี 2020 จีนเพียงประเทศเดียวมีปริมาณการผลิตพลังงานหมุนเวียนที่เพิ่มขึ้นมากถึง 80% เมื่อเทียบกับการเติบโตตั้งแต่ปี 2019 ถึง 2020 ซึ่งปริมาณเพิ่มขึ้นจากโครงการพัฒนาพลังงานลมบนบกและพลังงานแสงอาทิตย์ที่ทำสัญญาภายใต้โครงการ FIT ในอดีตของจีน ซึ่งผู้ได้รับการประมูลแข่งขันระดับกลางและระดับจังหวัดก่อนหน้านี้ ได้เชื่อมต่อกับกริดภายในสิ้นปี 2020 ส่วนในสหรัฐอเมริกาเติบโตจากการที่ผู้พัฒนาพลังงานลมรีบดำเนินการโครงการให้แล้วเสร็จทันกำหนดการ ก่อนที่เครดิตภาษีการผลิตจะหมดอายุ (PTC) แม้มีการขยายเวลาไปถึงเดือนธันวาคม 2020 ขณะที่เวียดนามเติบโตขึ้นจากการยุติโครงการ FIT สำหรับโครงการ Solar PV ซึ่งทำให้ผู้พัฒนาต้องเร่งรีบรับดำเนินการติดตั้งเชิงพาณิชย์และที่อยู่อาศัย อย่างไม่เคยปรากฏมาก่อน

การเร่งดำเนินโครงการก่อนกำหนดเส้นตายของนโยบายในประเทศเหล่านี้ ซึ่งเกิดขึ้นในไตรมาสสุดท้ายของปี 2020 โดยเฉพาะในเดือนธันวาคม ซึ่งนักพัฒนาได้เชื่อมต่อกำลังการผลิตพลังงานหมุนเวียนใหม่เข้าระบบเกือบ 150GW ซึ่งเป็นตัวเลขที่มากกว่าสองเท่าของปริมาณกำลังการผลิตของไตรมาสสุดท้ายของปี 2019 และมีปริมาณที่มากกว่า 3 ไตรมาสของปี 2020 รวมกัน โดยจากข้อมูลของ IEA ได้ระบุว่าในปี 2020 นั้น มีการชะลอตัวของการเพิ่มกำลังการผลิตพลังงานทดแทนเฉพาะในไตรมาสแรกของปีเท่านั้น ซึ่งส่วนใหญ่เกิดขึ้นในประเทศจีน ในขณะที่ประเทศอื่นๆ ยังมีการเพิ่มกำลังการผลิต แม้จะมีข้อจำกัด ด้านการเคลื่อนย้ายและความล่าช้าจากห่วงโซ่อุปทาน นอกจากนี้ตัวเลขการพัฒนาใหม่ที่เพิ่มขึ้นในเดือนธันวาคม ในจีนและสหรัฐอเมริกา ยังบ่งชี้ว่าห่วงโซ่อุปทานการพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม ยังมีการพัฒนาโครงการและเติบโตเป็นประวัติการณ์

การสนับสนุนการใช้พลังงานหมุนเวียนในปี 2020 กลายเป็น “New normal” สำหรับการเพิ่มกำลังการผลิตในปี 2021 และ 2022

การเพิ่มกำลังการผลิตพลังงานหมุนเวียนที่เติบโตขึ้น จะสูงถึง 270 GW ในการดำเนินการปี 2021 และ 280 GW ในปี 2022 ซึ่งการขยายตัวดังกล่าวนี้ จะมากกว่า 50% ของการเพิ่มกำลังการผลิตประจำปีของปี 2017-2019 และคาดว่าจะทำให้พลังงานหมุนเวียนคิดเป็น 90% ของกำลังการผลิตไฟฟ้าทั่วโลก ที่จะเพิ่มขึ้นทั้งในปี 2021 และ 2022

เชื้อเพลิงชีวภาพสำหรับการขนส่ง

ความต้องการเชื้อเพลิงชีวภาพโดยรวมสำหรับการขนส่งลดลง 8% หรือกว่า 150 พันล้านลิตร นับจากปี 2019 ถึง 2020 ซึ่งเป็นตัวเลขที่มากกว่าที่คาดการณ์ไว้ที่ 144 พันล้านลิตร โดยในปี 2020 ผลผลิตที่ลดลงจากการผลิตเอทานอลในบราซิลและสหรัฐ รวมถึงการผลิตไบโอดีเซลในยุโรป คิดเป็น 90% ของการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพที่ลดลงตั้งแต่ปี 2019 ถึง 2020

การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพทั่วโลก คาดว่าจะฟื้นตัวกลับไปสู่ระดับเดียวกับปี 2019 ได้ในปี 2021 แต่การพื้นตัวนี้จะยังไม่สม่ำเสมอ การผลิตไบโอดีเซลและน้ำมันพืชที่ผ่านการบำบัดด้วยไฮโดรเจน (HVO) เพิ่มขึ้นทั่วโลก และเอทานอลขยายตัวในอินเดีย กำลังการผลิต HVO คาดว่าจะเพิ่มขึ้น 50% ในปี 2021 เมื่อเที่ยบกับปี 2020 หากโครงการใหม่ๆ ถูกสร้างขึ้นตามกำหนดเวลา แต่อย่างไรก็ตาม ผลกระทบอย่างต่อเนื่องจากวิกฤติโควิด-19 ต่อความต้องการ รวมถึงความไม่แน่นอนของราคาเอทานอลที่สัมพันธ์กับสารให้ความหวานในบราซิล จะยังคงรักษาระดับการผลิตเอทานอลทั้งในสหรัฐฯและบราซิลให้ต่ำกว่าระดับในปี 2019

การระบาดใหญ่ของโควิด-19 ทำให้การดำเนินนโยบายเชื้อเพลิงชีวภาพในอินโดนีเซีย มาเลเซีย ไทย และบราซิลล่าช้าออกไป แม้เคยคาดการณ์ไว้ว่าจะมีการเติบโตของการผลิต อย่างไรก็ตาม การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพคาดว่าจะเพิ่มขึ้น 7% ในปี 2022 เมื่อเทียบกับปี 2021

การดำเนินนโยบายในอินโดนีเซีย มาเลเซีย ไทย และบราซิลช้าลง เริ่มตั้งแต่เริ่มเกิดวิกฤตโควิด-19 ในบางกรณี ความล่าช้าของนโยบายเหล่านี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับการหยุดชะงักของความต้องการเชื้อเพลิงจากการระบาดใหญ่ การจัดลำดับความสำคัญของรัฐบาลเกี่ยวกับความกังวลของโควิด-19 และรวมถึงต้นทุนเชื้อเพลิงฟอสซิลที่ลดลงเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงชีวภาพในช่วงต้นของการระบาดใหญ่ อย่างไรก็ตาม แม้ว่าราคาน้ำมันจะฟื้นตัวแล้ว แต่ต้นทุนของวัตถุดิบจากถั่วเหลืองและน้ำมันปาล์มยังคงทำให้ราคาไบโอดีเซลทรงตัว และมีราคาที่สูงเมื่อเทียบกับน้ำมันดีเซลฟอสซิล

การดำเนินการนโยบายเชื้อเพลิงชีวภาพล่าช้าในบางประเทศ

อินโดนีเซีย – รัฐบาลอินโดนีเซียได้ชะลอการดำเนินการตามคำสั่งของไบโอดีเซล 40% จากปี 2564 จนถึงอย่างน้อยปี 2565 เนื่องจากการหยุดชะงักของการทดสอบและการขยายกำลังการผลิตที่เกี่ยวข้องกับโควิด-19 รวมถึงต้นทุนน้ำมันปาล์มที่สูงสำหรับการผลิตไบโอดีเซล

มาเลเซีย – มาเลเซียเลื่อนการออกคำสั่งผสมไบโอดีเซล 20% ในบางภูมิภาคออกไปอย่างน้อย 6 เดือน รัฐบาลคาดว่าจะขยายการผลิตไบโอดีเซล 20% ไปยังรัฐซาบาห์ในเดือนมิถุนายน และไปยังคาบสมุทรมาเลเซียในเดือนธันวาคม

ประเทศไทย – ประเทศไทยได้เลื่อนการบังคับใช้คำสั่งผสมเอทานอล 20% อย่างไม่มีกำหนด เนื่องจากความกังวลด้านต้นทุน ในเดือนกุมภาพันธ์ 2564 ราคาเอทานอลสูงกว่าราคาน้ำมันเบนซิน 80%

บราซิล – ในเดือนกันยายน 2020 สำนักงานปิโตรเลียมแห่งชาติของบราซิลได้ปรับลดเป้าหมายการลดการปล่อย GHG ลง 50% เนื่องจากความไม่แน่นอนของตลาดเชื้อเพลิงอาจทำให้ซัพพลายเออร์เชื้อเพลิงบรรลุเป้าหมายได้ยาก ในเดือนเมษายน 2021 บราซิลได้ลดภาระผูกพันไบโอดีเซลลงชั่วคราวจาก 13% เป็น 10% เพื่อตอบสนองต่อราคาไบโอดีเซลที่พุ่งสูงขึ้น ซึ่งเพิ่มขึ้นเกือบสองเท่าตั้งแต่เดือนกรกฎาคม 2020 เนื่องจากต้นทุนถั่วเหลืองที่ใช้ทำไบโอดีเซลสูงขึ้น

กำลังการผลิต HVO คาดว่าจะเพิ่มขึ้นเกือบสองเท่าในอีกสองปีข้างหน้า

นโยบายของสหรัฐอเมริกาอยู่เบื้องหลัง 85% ของการเพิ่มกำลังการผลิต HVO ทั่วโลก เนื่องจากมาตรฐานเชื้อเพลิงหมุนเวียน มาตรฐานเชื้อเพลิงคาร์บอนต่ำของแคลิฟอร์เนีย และเครดิตเครื่องปั่นไบโอดีเซลทำให้โครงการ HVO มีความน่าสนใจทางเศรษฐกิจ นอกสหรัฐอเมริกา โครงการใหม่จะขยายกำลังการผลิต เพิ่มขึ้น 12% ในปี 2022 เมื่อเทียบกับปี 2020 ในยุโรปและเพิ่มขึ้น 32% ในภูมิภาคเอเชียแปซิฟิก และกำลังการผลิต HVO สูงสุดจะเพิ่มขึ้นคิดเป็น 11% ของการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพทั่วโลกที่คาดการณ์ไว้ในปี 2022 ซึ่งมากกว่าสองเท่าของส่วนแบ่ง HVO ในปี 2019

Source: www.iea.org/reports/renewable-energy-market-update-2021

โครงการแก้ไขปัญหามลพิษสิ่งแวดล้อมและขยะชุมชนโดยเทคโนโลยีสะอาดในพื้นที่ของ วว. มีวัตถุประสงค์เพื่อรองรับแผนกลยุทธ์แห่งชาติว่าด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและนวัตกรรม (วทน.) ขององค์กร พร้อมสนับสนุนการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานและพลังงานทดแทน เพื่อมุ่งสู่ความเป็นเลิศของหน่วยงานวิจัยและพัฒนาด้านพลังงานทดแทนโดยเฉพาะพลังงานจากขยะและชีวมวล ที่มุ่งสู่ Green Technology ตามนโยบายรัฐบาล วว. จึงมีแนวคิดในการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยี Gasification/Pyrolysis และเทคโนโลยีแก๊สชีวภาพ (Biogas) โดยใช้วัตถุดิบชีวมวลและขยะ เพื่อการผลิตพลังงานทดแทนประเภทพลังงานไฟฟ้าและความร้อน เพื่อรองรับความต้องการใช้พลังงานในประเทศและลดการปล่อยแก๊สเรือนกระจกซึ่งเป็นสาเหตุของภาวะโลกร้อน

สำหรับโครงการแก้ไขปัญหามลพิษสิ่งแวดล้อมและขยะชุมชนโดยเทคโนโลยีสะอาดในพื้นที่ของ วว. ประกอบด้วยชุดต้นแบบเทคโนโลยี 3 ชุด ได้แก่ 1.ชุดเทคโนโลยีคัดแยกขยะ 2.ชุดเทคโนโลยีควบคุมมลพิษและระบบอัตโนมัติสำหรับโรงไฟฟ้าขนาดเล็กกว่า 1 เมกะวัตต์ ด้วยเทคโนโลยีการผลิตแก๊สชีวภาพ และ3.ชุดเทคโนโลยีผลิตไฟฟ้าจากขยะและชีวมวล โดย วว. ได้ดำเนินการติดตั้งและทดสอบชุดต้นแบบเทคโนโลยี 3 ชุดดังกล่าวเป็นที่เรียบร้อยแล้ว และมีความพร้อมในการเป็นแหล่งเรียนรู้ด้านพลังงานจากชีวมวลและขยะให้แก่ผู้สนใจ เพื่อประโยชน์อย่างยั่งยืนในการผลิตพลังงานทดแทนของประเทศต่อไป

1. พลังงานเซลล์แสงอาทิตย์จากห้วงอวกาศ (Space-Based Solar Power)

จากข้อเท็จจริงที่ว่า พลังงานแสงอาทิตย์กว่า 55-60% นั้น ไม่สามารถผ่านชั้นบรรยากาศของโลกมาได้ ดังนั้น การผลิตไฟฟ้าจากโซลาร์เซลล์ที่อยู่บนพื้นโลกจึงใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ได้ไม่เต็มที่ นอกจากนี้ การผลิตไฟฟ้าบนพื้นโลกยังมีข้อจำกัด เพราะผลิตได้เฉพาะในช่วงกลางวัน พื้นที่ตั้งก็ต้องเป็นพื้นที่เปิดโล่ง สภาพภูมิอากาศก็ต้องเหมาะสม ทำให้บางประเทศไม่สามารถผลิตพลังงานจากแสงอาทิตย์ได้ ด้วยข้อจำกัดนี้ จึงมีผู้คิดค้นว่าหากสามารถติดตั้งโซลาร์เซลล์นอกโลก เช่นเดียวกับการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์ของดาวเทียมแล้ว ข้อจำกัดเหล่านี้จะหมดไป อีกทั้งยังสามารถผลิตไฟฟ้าได้อย่างมหาศาลอีกด้วย

ปัจจุบันนักวิจัยจึงมีความพยายามที่จะทดลอง วิจัยหาความเป็นไปได้ ที่จะติดตั้งโซลาร์เซลล์ในอวกาศ เพื่อผลิตไฟฟ้าและส่งพลังงานที่ผลิตได้กลับมายังสถานีพลังงานบนพื้นโลกในรูปแบบของคลื่นไมโครเวฟ โดยให้แน่ใจว่าการส่งพลังงานดังกล่าวจะไม่เกิดการสูญเสียพลังงาน และไม่ส่งผลกระทบใด ๆ ต่อโลก

ซึ่งก็มีความคืบหน้าเกี่ยวกับการทดลองวิจัยในเรื่องนี้ โดยเมื่อเดือนมีนาคม ปี 2015 สำนักงานสำรวจอวกาศญี่ปุ่น (JAXA) เปิดเผยว่าพวกเขาประสบความสำเร็จในการแปลงกระแสไฟฟ้าขนาด 1.8 กิโลวัตต์ให้เป็นไมโครเวฟ หลังจากที่พวกเขาส่งพลังงานแบบไร้สายเป็นระยะทาง 50 เมตรได้แล้ว

นอกจากนี้ ในปีนี้ (2019) จีนก็เป็นอีกหนึ่งประเทศที่มีความพยายามที่จะทำการทดลองผลิตไฟฟ้าจากโซลาร์เซลล์จากห้วงอวกาศ โดยล่าสุดได้เริ่มทดลองตามแนวคิดนี้แล้วที่เมืองฉงชิ่ง ทางตะวันตกเฉียงใต้ของประเทศจีน บนพื้นที่กว่า 33 เอเคอร์ ด้วยทุนสนับสนุนเริ่มต้นที่ 15 ล้านเหรียญฯ เพื่อทำการทดสอบหาวิธีการที่ดีที่สุดในการส่งพลังงานจากวงโคจรในห้วงอวกาศรอบโลกมายังพื้นโลก

2. พลังงานจากร่างกายมนุษย์ (Human Power)

ผู้เชียวชาญหลายคนเชื่อว่าวิธีการที่ง่ายที่สุดในการสร้างพลังงานหมุนเวียน คือ ผ่านร่างกายของมนุษย์เอง โดยแนวคิดนี้มาจากแนวคิดที่ว่า ในปัจจุบันอุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ ใช้ไฟฟ้าที่น้อยกว่าในอดีตมาก ดังนั้น การผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กก็เพียงพอที่จะจ่ายเป็นพลังงานให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กจำนวนมากได้ โดยผลิตพลังงานผ่านการเคลื่อนไหวของร่างกายเราเอง เพียงแค่ใช้ระบบที่จะสามารถรวบรวมและแปลงพลังงานได้

ซึ่งนักวิจัยจากสหราชอาณาจักรได้พัฒนาอุปกรณ์พยุงหัวเข่า ที่สามารถรวบรวมอิเล็กตรอนในขณะเดินไว้ โดยทุกครั้งที่เดิน หัวเข่าโค้ง โลหะแบบใบพัดจากอุปกรณ์จะมีการสั้นสะเทือนเหมือนสายกีตาร์ และเกิดการผลิตกระแสไฟฟ้าขึ้น สามารถนำไปใช้กับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานไม่มาก

3. พลังงานคลื่น (Wave Power)

ความคิดที่จะนำพลังงานคลื่นมาใช้นั้นมีแนวคิดมานานแล้ว ซึ่งทางเทคนิคนั้นคลื่น คือรูปแบบที่เกิดขึ้นจากพลังงานลมที่พัดผ่านทะเล พลังงานคลื่นถูกวัดเป็นกิโลวัตต์ (KW) ต่อหนึ่งเมตรของแนวชายฝั่ง โดยชายฝังทะเลของสหรัฐฯ นั้น มีศักยภาพพลังงานคลื่นประมาณ 252 พันล้านกิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี

ปัจจุบันมีกว่า 5 ประเทศ ที่พยายามดำเนินการสร้างฟาร์มผลิตไฟฟ้าจากพลังงานคลื่น หนึ่งในนั้นที่นำไปปฏิบัติ คือประเทศโปรตุเกส ที่ได้ตั้งฟาร์มผลิตไฟฟ้าจากพลังงานคลื่นในเชิงพาณิชย์เป็นแห่งแรกในโลก ตั้งแต่ปี 2008 มีกำลังผลิตติดตั้งรวม 2.25 เมกะวัตต์

4. พลังงานไฮโดรเจน (Hydrogen Power)

ไฮโดรเจนเป็นก๊าซไม่มีสี ไม่มีกลิ่น และมีมากถึง 74% จากทั้งหมดในจักรวาล ในขณะที่บนโลกพบได้เฉพาะเมื่อรวมกับออกซิเจน คาร์บอน และไนโตรเจน โดยหากต้องการใช้ไฮโดรเจนจะต้องแยกออกมาจากองค์ประกอบอื่น ๆ ซึ่งก๊าซที่ได้จะให้พลังงานสูง แต่เป็นก๊าซที่ไม่มีมลพิษ

ดังนั้นจึงมีความพยายามที่จะพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิงที่แปลงไฮโดรเจนให้เป็นพลังงานไฟฟ้า เพื่อนำมาใช้เป็นแหล่งพลังงานสำหรับยานยนต์ไฟฟ้า เครื่องบิน ยานพาหนะอื่น ๆ รวมถึงเป็นพลังงานที่ใช้ในบ้านและอาคาร ปัจจุบันนี้ผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่ ค่ายญี่ปุ่นอย่าง โตโยต้า ฮอนด้า และฮุนได ได้มีการลงทุนวิจัยในเทคโนโลยีที่ใช้ไฮโดรเจนเป็นพลังงานอย่างต่อเนื่อง

5. พลังงานความร้อนใต้พิภพ (Magma Power)

พลังงานจากความร้อนที่อยู่ลึกใต้พื้นพิภพ สามารถผลิตไอน้ำเพื่อใช้หมุนกังหันและผลิตกระแสไฟฟ้าได้ โดยพลังงานความร้อนใต้พิภพ 10,700 เมกะวัตต์ ถูกสร้างขึ้นทั่วโลกในปี 2010 โดยมีไอซ์แลนด์ ฟิลิปปินส์และเอลซัลวาดอร์ได้นำแนวคิดนี้ไปปฏิบัติแล้ว
แนวคิดพลังงานความร้อนใต้พิภพเริ่มได้รับความสนใจในปี 2008 จากการค้นพบด้วยความบังเอิญจากโครงการขุดเจาะ IDDP1 ของไอซ์แลนด์ และภายหลังได้รับการปรับปรุงเป็นระบบแรกที่ให้ความร้อนโดยตรงจากแมกมาหลอมเหลว สามารถสร้างพลังงานไฟฟ้าได้ 36 เมกะวัตต์

6. พลังงานจากกากนิวเคลียร์ (Nuclear Waste Power)

อะตอมยูเรเนียมเพียงห้าเปอร์เซ็นต์เท่านั้นที่ถูกนำไปใช้ในปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน ส่วนที่เหลือจะถูกเก็บเพิ่มเข้าไปยังคลังขยะนิวเคลียร์ มีกากของเสียจากกัมมันตรังสีกว่า 77,000 ตัน ที่ถูกเก็บสะสมจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของอเมริกา ในขณะที่เครื่องปฏิกรณ์เร็ว ซึ่งเป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขั้นสูงที่ได้รับการพัฒนาขึ้นใหม่ มีประสิทธิภาพที่สูงขึ้นกว่าเครื่องปฏิกรณ์แบบเดิม และสามารถแก้ปัญหานี้ได้ในอนาคตข้างหน้า ซึ่งจะทำให้การใช้ยูเรเนียมที่มีอยู่เดิมมีประสิทธิภาพมากขึ้น สามารถใช้พลังงานจากแร่ยูเรเนียมได้ถึง 95% ของเชื้อเพลิงพลังงานนิวเคลียร์ที่ผลิตได้

จากแนวคิดที่ต้องการนำกากนิวเคลียร์ที่มีเก็บไว้ปริมาณมหาศาลมาใช้ผลิตพลังงานทางเลือก ทำให้ทาง ฮิตาชิ ได้ออกแบบเครื่องปฏิกรณ์เร็ว Gen-IV ที่เรียกว่า PRISM ซึ่งเป็นโมดูลเครื่องปฏิกรณ์นวัตกรรมพลังงานขนาดเล็ก ที่สามารถเปลี่ยนกากนิวเคลียร์ให้กลายเป็นพลังงานได้ และยังช่วยทำให้ Half Life ของกัมมันตภาพรังสี (ระยะเวลาที่สารสลายตัวไปจนเหลือเพียงครึ่งหนึ่งของปริมาณเดิม) เหลือเพียง 30 ปีแทนที่จะเป็นพันปีด้วย

7. พลังงานแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งได้ในทุกพื้นผิว (Embeddable Solar Power)

เทคโนโลยีที่สามารถฝังหรือเคลือบเซลล์แสงอาทิตย์ลงบนพื้นผิวของวัตถุต่างๆ ในลักษณะที่โปร่งแสงไม่สามารถมองเห็นได้ แต่สามารถรับแสงอาทิตย์และแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ แนวคิดนี้ ปัจจุบันถูกพัฒนาอย่างรวดเร็ว โดยคาดว่าจะสามารถนำมาเคลือบบนพื้นผิวของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น หน้าจอคอมพิวเตอร์ สมาร์ทโฟน หรือพัฒนาเพิ่มเติมสำหรับการใช้งานในรูปแบบอื่น ๆ อาทิ เคลือบบนหน้าต่าง หรือกระจกของอาคาร เพื่อเป็นแหล่งผลิตไฟฟ้าให้แก่อาคาร เป็นต้น

8. พลังงานชีวภาพจากสาหร่าย (Algae Power)

สาหร่ายถือเป็นแหล่งพลังงานที่น่าประหลาดใจมาก เพราะมันอุดมไปน้ำมัน ที่สามารถดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อผลิตเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพได้โดยตรง แม้น้ำเสียจะเป็นอุปสรรคต่อการเจริญเติบโตของพืช แต่มันกลับมีประสิทธิภาพสูงในการปลูกพืชชนิดนี้ โดยในพื้นที่ขนาดหนึ่งเอเคอร์ สามารถให้ผลผลิตได้สูงถึง 9,000 แกลลอน ดังนั้น เชื้อเพลิงจากสาหร่ายจึงถือเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพที่สามารถปลูกและสร้างขึ้นได้

9. กังหันลมแบบลอยบนอากาศ (Flying Wind Power)

ฟาร์มกังหันลมตามแนวคิดนี้จะเป็นกังหันลมที่ติดตั้งลอยตัวอยู่สูงในระดับเดียวกับตึกระฟ้า หรืออยู่สูงเหนือระดับพื้นดินที่ 1,000 – 2,000 ฟุต เพื่อรับความแรงลมที่แรงกว่าห้าถึงแปดเท่าของระดับความแรงลมแบบติดตั้งแบบทาวเวอร์ และกังหันเหล่านี้จะผลิตพลังงานได้สองเท่าเมื่อเทียบกับกังหันลมขนาดใกล้เคียงกันที่ตั้งแบบทาวเวอร์

10. พลังงานฟิวชั่น (Fusion Power)

ฟิวชั่น เป็นกระบวนการเดียวกันกับการเกิดขึ้นของดวงอาทิตย์ และมีศักยภาพที่สามารถผลิตพลังงานได้แบบไม่มีที่สิ้นสุด อีกทั้งไม่ปล่อยมลพิษ หรือก๊าซเรือนกระจก และไม่มีการคุกคามจากการหลอมละลายแบบนิวเคลียร์ ซึ่งแตกต่างจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชั่นในปัจจุบัน ฟิวชั่นทำงานโดยการหลอมรวมไอโซโทปไฮโดรเจนสองอัน คือ ดิวทีเรียมและทริเทียมซึ่งมีอยู่มากมาย

ในปัจจุบัน ITER เครื่องปฏิกรณ์ทดลองความร้อนระหว่างประเทศ ได้ถูกสร้างขึ้นในประเทศฝรั่งเศสโดยได้รับทุนจาก7 ประเทศ คาดว่าจะแล้วเสร็จภายในปี 2027 และหวังว่าจะเป็นโรงไฟฟ้าพลังงานฟิวชั่นแห่งแรกของโลกในเชิงพาณิชย์

Source: เรียบเรียงจากงานเสวนา เรื่อง โรงไฟฟ้าชุมชนนวัตกรรมพลังงานทดแทน และการรักษาสิ่งแวดล้อมอย่างยั่งยืน
โดย ดร.นุวงศ์ ชลคุป ในหัวข้อ นวัตกรรมพลังงานทดแทนแห่งอนาคต ภายในงานวิศวกรรมแห่งชาติ 2562
Reference: The Top Alternative Energy Sources of the Future (Infographic)
https://futurism.com/images/renewable-energy-sources-of-the-future-infographic

หากไม่สามารถดูเอกสารได้ให้คลิ๊ก ที่นี่

          การพยากรณ์ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากพลังงานหมุนเวียน (Renewable Energy Forecast) คือระบบพยากรณ์พลังงานไฟฟ้าที่สามารถผลิตได้จากโรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน ซึ่งประเมินศักยภาพการผลิตไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนประเภทต่างๆ ในช่วงระยะเวลาที่สนใจ ซึ่งในการพยากรณ์นั้นจะอาศัยข้อมูลจากลักษณะการเปลี่ยนแปลงของปัจจัยทางธรรมาชาติที่ได้จากระบบตรวจวัดที่ติดตั้งและข้อมูลทางไฟฟ้าต่างๆ ณ ขณะนั้น โดยระบบประมวลผลของศูนย์ข้อมูลจะทำการพยากรณ์การผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนที่มีในระบบและส่งต่อมายังศูนย์ควบคุมเพื่อประโยชน์ในการบริหารจัดการกำลังผลิตโดยรวมของประเทศต่อไป โดยทั่วไปการศึกษาระบบพยากรณ์พลังงานหมุนเวียนนั้นจะเน้นไปที่ การพยากรณ์พลังงานแสงอาทิตย์ และการพยากรณ์พลังงานลม เนื่องด้วยพลังงานทั้งสองนั้นเป็นพลังงานที่มีความไม่แน่นอนสูง

จากรูปด้านล่าง แสดงแนวความคิดของการพยากรณ์ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากพลังงานหมุนเวียนประเภทลมและแสงอาทิตย์ โดยการพยากรณ์นั้นจะใช้ข้อมูลประกอบกันสามส่วน อันได้แก่

• ข้อมูลสภาพอากาศ เช่น ความเร็วลม อุณหภูมิ ความเข้มของแสงอาทิตย์
• ข้อมูลด้านเทคนิคของโรงไฟฟ้าต่างๆ เช่น กำลังการผลิตติดตั้งของโรงไฟฟ้า รวมถึงตารางการซ่อมบำรุงของโรงไฟฟ้า
• ข้อมูลทางสถิติในอดีต

          ศูนย์การพยากรณ์ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากพลังงานหมุนเวียนจะรวบรวมข้อมูลต่างๆ ในข้างต้นเพื่อทำการประมวลและวิเคราะห์ผล โดยอาศัยแบบจำลองการพยากรณ์เข้ามาช่วย และจะต้องมีมีระบบคอมพิวเตอร์เซิร์ฟเวอร์ที่มีขีดความสามารถในการคำนวณสูง เนื่องจากการพยากรณ์เกี่ยวข้องกับการประมวลผลข้อมูลจำนวนมาก ผลลัพธ์ที่ได้จากการคำนวณคือค่าพลังไฟฟ้าที่แหล่งผลิตไฟฟ้าหมุนเวียนต่างๆ น่าจะสามารถจ่ายเข้าสู่ระบบได้ในอนาคต

การพยากรณ์ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากพลังงานแสงอาทิตย์

          การพยากรณ์ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากพลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Power Forecast) จำเป็นที่จะต้องมีความรู้เกี่ยวกับเส้นทางการเดินทางของดวงอาทิตย์ สภาพบรรยากาศ กระบวนการกระจายของแสง และข้อมูลทางเทคนิคของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่อยู่ในระบบ กำลังการจ่ายไฟฟ้าของระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับความเข้มรังสีจากดวงอาทิตย์และลักษณะทางเทคนิคของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ติดตั้งในโรงไฟฟ้า ในปัจจุบันมีระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เข้ามาเชื่อมต่อในระบบเป็นอย่างมาก ดังนั้น ข้อมูลการพยากรณ์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการบริหารจัดการระบบโครงข่ายไฟฟ้าและการซื้อขายไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์

          ค่าพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งตกกระทบลงบนพื้นที่หนึ่ง สามารถคาดการณ์ได้โดยอาศัยเครื่องมือต่างๆ เช่น การใช้ระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์ (Geographic Information System: GIS) ปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligence: AI) หรืออาศัยการวิเคราะห์ข้อมูลจากดาวเทียม เป็นต้น นอกจากนี้รังสีจากดวงอาทิตย์ยังสามารถถูกประเมินได้โดยใช้โมเดลการพยากรณ์อากาศเชิงตัวเลข (Nemerial Weather Prediction: NWP) โดยเครื่องมือเหล่านี้ต้องมีฐานข้อมูลเชิงพื้นที่แบบถาวร ซึ่งถูกพัฒนาขึ้นมาจากการรวบรวมข้อมูลที่ได้รับจากสถานีวัดต่างๆ ครอบคลุมพื้นที่กว้างในระดับภูมิภาค

          อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ยังมิได้ถือเป็นตัวแปรหลักในทางอุตุนิยมวิทยาเหมือนตัวแปรอื่นๆ เช่น อุณหภุมิ ปริมาณน้ำฝน เป็นต้น จึงยังไม่มีข้อมูลความเข้มรังสีดวงอาทิตย์ในบางพื้นที่ นอกจากนี้ สถานีตรวจวัดและบันทึกข้อมูลรังสีอาทิตย์ส่วนมากมักจะตั้งอยู่ในพื้นที่การเกษตรหรือในพื้นที่ที่มีคนอยู่อาศัยแล้ว นั่นคือในพื้นที่ช่วงลุ่มน้ำและพื้นที่ราบเป็นส่วนส่วนมาก ดังนั้น จึงมีความจำเป็นที่จะต้องจัดตั้งสถานีวัดเพิ่มเติมในพื้นที่ภูเขาและพื้นที่สูง

 ตัวอย่างของการพยากรณ์ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากพลังงานแสงอาทิตย์

นอกจากนี้ สามารถแยกแยะความแตกต่างในเชิงความละเอียดของการพยากรณ์ตามช่วงเวลาต่างๆได้เป็น 3 รูปแบบ ได้แก่

การคาดการณ์ในปัจจุบัน (Nowcasting)

                เพื่อทราบรายละเอียดของสภาพอากาศที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน ซึ่งมีศักยภาพเพียงพอในการใช้พยากรณ์สภาพอากาศในอนาคตได้ประมาณ 3-4 ชั่วโมง ถือเป็นการคาดกาณ์ในระยะสั้นมาก แต่การมีความสำคัญต่อผู้ควบคุมระบบโครงข่ายไฟฟ้าหลักให้สามารถบริหารจัดการระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและเพื่อรักษาความมั่นคงของโครงข่ายไฟฟ้าเป็นหลัก และการคาดการณ์ในปัจจุบันยังมีความสำคัญต่อผู้ควบคุมโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ โดยทำให้สามารถบริหารจัดการการผลิตไฟฟ้าของตนเองได้ รวมทั้งทำให้ทราบและเข้าใจถึงประสิทธิภาพและความสามารถของระบบผลิตไฟฟ้าของตนเองอย่างแท้จริงมากขึ้น โดยการเปรียบเทียบกำลังไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ผลิตได้จริงกับค่ากำลังการผลิตไฟฟ้าที่น่าจะเป็น ซึ่งคำนวณโดยใช้ข้อมูลความเข้มแสงที่วัดได้ ณ ขณะนั้น โดยทั่วไปแล้วการคาดการณ์ปัจจุบันจะมีการดำเนินการทุกๆ 10-15 นาที ระบบเก็บข้อมูลสภาพอากาศและระบบประมลผลข้อมูลอัตโนมัติเป็นสิ่งสำหรับการดำเนินการคาดการร์ปัจจุบัน

การคาดการณ์ระยะสั้น (Solar PV Short-term Forecasting)

                การคาดการณ์ระยะสั้น สามารถคาดการณ์ล่วงหน้าได้ในระยะเวลา 7 วันข้างหน้า โดยจะมีประโยชน์ต่อผุ้ควบคุมระบบโครงข่ายไฟฟ้าหลัก สามารถช่วยเป็นข้อมูลสนับสนุนในการตัดสินใจที่เกี่ยวข้องกับการวางแผนและควบคุมระบบโครงข่ายไฟฟ้าหลัก ข้อมูลทางอุตุนิยมวิทยาจะถูกประเมินอย่างละเอียดทั้งในเชิงพื้นที่และเชิงเวลาที่แตกต่างกัน นั่นหมายความว่าตัวแปรอุตุนิยมวิทยาและปรากฏการณ์ต่างๆ จะถูกมองจากมุมมองที่กว้างขึ้น ไม่เป็นข้อมูลในระดับท้องถิ่นเหมือนการคาดการณ์ในปัจจุบัน ทั้งนี้กระบวนการที่มักจะนำมาใช้ในการคาดการณ์ระยะสั้นคือ การใช้งานแบบจำลองการพยากรณ์อากาศเชิงตัวเลข (Numerical  Weather Prediction: NWP) ปัจจุบันมีแบบจำลองหลากหลายรูปแบบที่ใช้เพื่อการนี้ เช่น บริการคาดการณ์ทั่วโลก (Global Forecasting Service: GFS) หรือข้อมูลจากศูนย์การพยากรณ์อากาศระยะกลางของยุโรป (European Center for Medium Range Weather Forecasting: ECMWF) โดยทั้งสองแบบจำลองได้รับการพิจารณาให้เป็นต้นแบบของแบบจำลองการคาดการณ์อุตุนิยมวิทยาโลก

การคาดการณ์ระยะยาว (Solar PV Long-term Forecasting)

                การคาดการณ์ทรัพยากรด้านพลังงานที่จะมีอยู่ในอนาคตในรายปีหรือรายเดือน การคาดการณ์ในลักษณะนี้นับว่ามีประโยชน์ต่อผู้ผลิตพลังงานไฟฟ้าและช่วยเป็นข้อมูลสนับสนุนในการเจรจาต่อรองเพื่อทำสัญญาซื้อขายไฟฟ้า

การพยากรณ์ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากพลังงานลม

                ในการพยากรณ์พลังงานลมนั้น จะใช้แบบจำลองซึ่งสร้างจากโปรแกรมคอมพิวเตอร์ โดยความซับซ้อนของแบบจำลองนั้นมีตั้งแต่แบบจำลองซึ่งมีความซับซ้อนน้อยไปยังแบบจำลองที่มีความซับซ้อนมาก ตัวอย่างเช่น Persistence Model จะใช้หลักการที่ง่ายที่สุดคือพยากรณ์ว่าพลังงานลมที่จะเกิดขึ้นในอนาคตจะเท่ากับพลังงานลมที่เกิดในปัจจุบัน เป็นต้น ในปัจจุบัน แบบจำลองพลังงานถูกจำลองขึ้นอย่างมากมายและซับซ้อน โดบชื่อของแบบจำลองนั้นมักจะเป็นชื่อของผู้คิดค้นขึ้น ดังตัวอย่างเช่น แบบจำลอง AWS Truewind’s eWind ซึ่งจะพิจารณาทั้งแบบจำลองการพยากรณ์ของสภาพอากาศ แบบจำลองชั้นบรรยากาศ และแบบจำลองทางสถิติร่วมกัน

ประโยชน์ของการพยากรณ์ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากพลังงานหมุนเวียน

                ผู้ที่ได้รับรับประโยชน์มีอยู่สองภาคส่วน ได้แก่ ผู้ควบคุมโรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน และหน่วยงานด้านการไฟฟ้าที่ทำหน้าที่ควบคุมระบบโครงข่ายไฟฟ้าหลักหรือควบคุมระบบไมโครกริด โดยทั่วไปโรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนมักจะมีการตรวจวัดข้อมูลด้านสภาพอากาศในพื้นที่ของตนเอง ทั้งนี้ข้อมูลเหล่านั้นจะเป็นประโยชน์ต่อผู้ควบคุมโรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน ช่วยให้เปรียบเทียบกำลังไฟฟ้าที่คาดว่าระบบพลังงานหมุนเวียนจะสามารถผลิตและจ่ายเข้าระบบได้ภายใต้สภาพอากาศที่เป็นอยู่กับกำลังไฟฟ้าที่ผลิตได้จริงในช่วงเวลานั้น โดยผลจากการเปรียบเทียบจะทำให้ผู้ควบคุมโรงไฟฟ้าทราบถึงความผิดปกติที่เกิดขึ้นกับระบบของตนเอง เช่น หากการคำนวณกำลังไฟฟ้าที่คาดว่าน่าจะผลิตได้ภายใต้สภาพอากาศที่เป็นอยู่ในขณะนั้นเป็น 3 เมกะวัตต์ แต่กำลังไฟฟ้าที่ผลิตได้จริง ณ ช่วงเวลานั้นเป็นแค่ 2.5 เมกะวัตต์ ผู้ควบคุมโรงไฟฟ้าอาจจะต้องเริ่มตรวจสอบระบบของตนเองโดยละเอียดว่าเหตุใดกำลังไฟฟ้าที่ผลิตได้จริงจึงมีค่าน้อยกว่าค่าที่ควรจะผลิตได้ เป็นต้น

สำหรับผู้ควบคุมระบบโครงข่ายไฟฟ้าหลัก ข้อมูลที่ได้จากระบบการพยากรณ์ฯ เป็นข้อมูลที่เป็นประโยชน์อย่างยิ่งซึ่งสามารถนำมาใช้ประกอบการตัดสินใจในการควบคุมระบบโครงข่ายไฟฟ้าหลักในอนาคต

                ที่มา : thai-smartgrid

ทั้งนี้ จากแผน AEDP 2015 ดังกล่าวได้ระบุเป้าหมายการผลิตไฟฟ้าพลังงานทดแทน พบว่า ก๊าซชีวมวลได้รับการจัดลำดับให้นำมาผลิตเป็นพลังงานทดแทนลำดับที่ 2 รองจากขยะ เนื่องจากมีต้นทุนการผลิตไฟฟ้าและมูลค่าผลประโยชน์เชิงสังคมและสิ่งแวดล้อมสูง โดยเป้าหมายของการผลิตไฟฟ้าจากชีวมวลตามแผน AEDP 2015 คือ เมื่อสิ้นสุดปีพ.ศ. 2579 จะต้องผลิตไฟฟ้าได้ 5,570 เมกะวัตต์ และผลิตความร้อน 22,100ktoe

มองโอกาสผลิตไฟฟ้าจากพลังงานชีวมวลในประเทศไทย

สำหรับประเทศไทยซึ่งเป็นประเทศเกษตรกรรม มีผลผลิตทางการเกษตรเป็นจำนวนมาก เช่น ข้าว น้ำตาล ยางพารา น้ำมันปาล์ม และมันสำปะหลังเป็นต้น ผลผลิตส่วนหนึ่งส่งออกไปยังต่างประเทศมีมูลค่าปีละหลายพันล้านบาท  ขณะเดียวกันในการแปรรูปผลผลิตทางการเกษตรเหล่านี้จะมีวัสดุเหลือใช้ออกมาจำนวนหนึ่ง ซึ่งสามารถนำมาเป็นวัตถุดิบเพื่อผลิตพลังงานชีวมวลได้ แต่ก็ต้องยอมรับว่าปริมาณชีวมวลที่สามารถผลิตได้ภายในประเทศจะแปรผันตามปริมาณผลผลิตทางการเกษตรของประเทศ

อย่างไรก็ตาม ความต้องการใช้ชีวมวลเพื่อผลิตเป็นพลังงานไฟฟ้ายังมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นในอนาคตเนื่องจากชีวมวลมีราคาไม่แพงเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงสมัยใหม่ ในปริมาณความร้อนที่เท่ากัน และจากปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งทำให้เกิดการสะสม ของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) ในบรรยากาศที่นำไปสู่การเกิดปฏิกิริยาเรือนกระจกและทำให้อุณหภูมิของโลกสูงขึ้น ขณะที่การนำชีวมวลมาใช้เป็นพลังงานทดแทนในเชิงพาณิชย์ จะช่วยบรรเทาปัญหาการเพิ่มปริมาณ CO₂ให้กับบรรยากาศ

ความท้าทายในการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานชีวมวล

อย่างไรก็ตาม ความท้าทายในการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานชีวมวลที่นักลงทุนและผู้ประกอบการจะต้องคำนึงถึงนอกจากชีวมวลบางชนิดมีการผลิตตามฤดูกาล และ/หรือมีเฉพาะบางภูมิภาคแล้วการนำชีวมวลมาใช้ผลิตพลังงาน ยังต้องต้องคำนึงถึงปัจจัยอื่นประกอบ ได้แก่ แหล่งชีวมวล ปริมาณรวมของชีวมวล และเทคโนโลยีการผลิตพลังงานจากชีวมวล เป็นต้น

ทั้งนี้ ต้องยอมรับว่าชีวมวลแต่ละชนิดมีข้อดีข้อเสียแตกต่างกันออกไปบางชนิดอาจไม่เหมาะที่จะนำมาเผาไหม้โดยตรงเพื่อผลิตไฟฟ้า เช่น กากมันสำปะหลังและส่าเหล้า เพราะมีความชื้นสูงถึง 80-90 % บางชนิดต้องนำมาย่อยก่อนนำไปเผาไหม้ เช่น เศษไม้ยางพารา เป็นต้นโดยชีวมวลเหล่านี้บางส่วนได้ถูกนำไปใช้เพื่อการผลิตอยู่แล้ว เช่น แกลบจะถูกนำมาเผา เพื่อผลิตไอน้ำ นำไปหมุนกังหันใช้งานในโรงสีข้าว กากอ้อยและกากปาล์ม จะถูกนำมาเผาเพื่อผลิตไอน้ำ และไฟฟ้าใชัในกระบวนการผลิต และเศษไม้ยางพาราจะถูกนำมาเผาเพื่อผลิตลมร้อนใช้ในการอบไม้ยางพารา เป็นต้น และยังมีชีวมวลส่วนเหลือ ที่มีศักยภาพสามารถนำมาผลิตไฟฟ้าได้ ดังนี้

จะเห็นได้ว่า แต่เชื่อว่าในอนาคตศักยภาพการผลิตชีวมวลในประเทศจะมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น เนื่องจากปริมาณผลผลิตทางการเกษตรที่ก่อให้เกิดชีวมวลมีแนวโน้มผลิตได้เพิ่มขึ้น เนื่องมาจากปัจจัยสำคัญหลายประการ เช่น การเพิ่มจำนวนพื้นที่เพาะปลูกและการพัฒนาเทคโนโลยีทางการเกษตร เป็นต้น ขณะเดียวกันความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ประกอบกับการสนับสนุนจากภาครัฐ หลังจากการประกาศแผน AEDP 2015 ที่เดินหน้าพัฒนาพลังงานทดแทนอย่างจริงจัง ก็จะเป็นกลไกที่ขับเคลื่อนให้การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานชีวมวลมีอนาคตที่สดใสได้ในอนาคต

Source: สำนักงานคณะกรรมการนโยบายพลังงานแห่งชาติ