พลังงานน้ำ
ความหมาย
เป็นรูปแบบหนึ่งการสร้างกำลังโดยการอาศัยพลังงานของน้ำที่เคลื่อนที่
เกิดจากแสงอาทิตย์ให้ความร้อนจนทำให้น้ำเกิดเป็นไอน้ำที่ลอยตัวสูงขึ้น(พลังงานศักย์) เมื่อไอน้ำเย็นตัวลงจะทำให้ตกลงมาเนื่องจากแรงดึงดูดของโลก
การใช้พลังงานน้ำ
ในอดีต
ในปัจจุบัน
ในยุคแรกนั้นเป็นการส่งต่อพลังงานโดยตรง ทำให้การใช้พลังงานน้ำในยุคนั้นต้องอยู่ใกล้แหล่งพลังงาน เช่น น้ำตก เป็นต้น
ถูกใช้เพื่อการผลิตกระแสไฟฟ้าอย่างกว้างขวาง ทำให้สามารถส่งต่อพลังงานไปใช้ในที่ห่างจากแหล่งน้ำได้ พลังงานน้ำยังถูกนำมาใช้ในกรมชลประทาน ใช้ในการสี ทอผ้า และโรงเลื่อย
ประเภทของพลังงานน้ำ
พลังงานน้ำตก
เป็นการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานจากน้ำโดยอาศัยพลังงานของน้ำตกออกจากน้ำตามธรรมชาติหรือน้ำตกที่เกิดจากการดัดแปลงสภาพธรรมชาติ
พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง
เลือกแม่น้ำหรืออ่าวที่มีพื้นที่เก็บน้ำได้มากและพิสัยของน้ำขึ้นน้ำลงมีค่าสูง แล้วสร้างเขื่อนที่ปากแม่น้ำหรือปากอ่าว เมื่อน้ำลงมวลน้ำจะไหลออกจากอ่างเก็บน้ำ การไหลเข้าออกของน้ำต้องควบคุมให้ไหลผ่านกังหันน้ำที่ต่อเชื่อมกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เมื่อกังหันน้ำหมุนก็จะได้ไฟฟ้าออกมา
พลังงานคลื่น
เป็นการเก็บเกี่ยวเอาพลังงานที่ลมถ่ายทอดให้กับผิวน้ำในมหาสมุทร เกิดเป็นคลื่นวิ่งเข้าสู่ชายฝั่งและเกาะแก่งต่างๆ เครื่องผลิตไฟฟ้าพลังงานคลื่นจะถูกออกแบบให้ลอยตัวอยู่บนผิวน้ำหันเข้าหาคลื่น การใช้คลื่นเพื่อผลิตไฟฟ้านั้นจะได้ผลก็ต่อเมื่ออยู่ในโซนที่มียอดคลื่นเฉลี่ยอยู่ที่ 8 เมตรขึ้นไป และบริเวณนั้นต้องมีแรงลมด้วย
ส่วนประกอบของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ
- อาคารรับน้ำ (power intake) อาคารสำหรับรับน้ำที่ไหลจากอ่างลงสู่ท่อ
- ตะแกรง (screen) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ป้องกันเศษไม้หรือวัตถุ
- อุโมงค์เหนือน้ำ (headrace) เป็นช่องสำหรับให้น้ำไหลเข้ามายังท่อส่งน้ำอยู่ภายในตัวเขื่อน
- ท่อส่งน้ำ (penstock) เป็นท่อสำหรับรับน้ำจากเหนือเขื่อนและส่งต่อไปยังอาคารรับน้ำ
- อาคารลดแรงดันน้ำ (surge tank) เป็นอาคารที่สร้างขึ้นเพื่อควบคุมแรงดันของน้ำ
- ประตูน้ำ (guide vane) เป็นบานประตูที่ควบคุมการปิด - เปิดการไหลของน้ำ
- กังหันน้ำ (water turbine) เป็นตัวรับแรงดันของน้ำที่ไหลมาจากท่อส่งน้ำ โดยแรงดันนี้จะทำหน้าที่ฉีดหรือผลักดันให้กังหันหมุน ทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถผลิตไฟฟ้าออกมาได้
- ท่อรับน้ำ (draft tube) เป็นท่อรับน้ำหลังจากที่น้ำผ่านออกมาจากกังหัน
- ทางน้ำล้น (spill way) คือทางระบายน้ำออกจากอ่างเก็บน้ำ
10.เครื่องกำเนิดไฟฟ้า (generator) เป็นอุปกรณ์สำหรับเปลี่ยนพลังงานกลจากการหมุนกังหันมาเป็นพลังงานไฟฟ้า
- หม้อแปลง (transformer) เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้สำหรับแปลงแรงดัน ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ให้เป็นไฟฟ้าที่มีแรงดันสูงเพื่อส่งเข้าสู่ระบบสายส่งต่อไป
รูปแบบของโรงไฟฟ้าพลังงานน้ำ
- โรงไฟฟ้าพลังงานน้ำแบบมีอ่างเก็บน้ำ
- โรงไฟฟ้าพลังงานน้ำแบบไม่มีอ่างเก็บน้ำ
- โรงไฟฟ้าพลังงานน้ำแบบสูบน้ำกลับ
อ่างเก็บน้ำจะทำหน้าที่รวบรวมและเก็บกักน้ำ เมื่อปล่อยน้ำจากอ่างเก็บน้ำลงสู่ที่ต่ำโดยแรงดึงดูดของโลก พลังน้ำที่เกิดจากการไหลจะหมุนกังหันน้ำและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
- โรงไฟฟ้าพลังน้ำเขื่อนภูมิพล (แม่น้ำปิง จังหวัดตาก)
- โรงไฟฟ้าพลังน้ำเขื่อนสิริกิติ์ (แม่น้ำน่าน จังหวัดอุตรดิตถ์)
- โรงไฟฟ้าพลังน้ำเขื่อนศรีนครินทร์ (แม่น้ำแควใหญ่ จังหวัดกาญจนบุรี)
โรงไฟฟ้าประเภทนี้ไม่ได้มีการกักเก็บน้ำไว้ทางต้นน้ำ แต่ปล่อยให้น้ำไหลผ่านเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ดังนั้นเมื่อน้ำไหลผ่านก็จะผลิตไฟฟ้าได้ทันที หากมีปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้มากเกินไปก็จะไม่สามารถกักเก็บไว้ได้
- โรงไฟฟ้าเขื่อนปากมูล (แม่น้ำมูล จังหวัดอุบลราชธานี)
หลักการการผลิตไฟฟ้านั้นเหมือนกับโรงไฟฟ้าจากอ่างเก็บน้ำ แต่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าประเภทนี้จะสามารถสูบน้ำกลับขึ้นไปที่อ่างเก็บน้ำด้านบนได้ เพื่อปล่อยน้ำลงมาผลิตไฟฟ้าอีก วนแบบนี้เรื่อยไป
- โรงไฟฟ้าลำตะคองชลภาวัฒนา จ.นครราชสีมา
ที่เป็นโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับทุกเครื่อง - เขื่อนภูมิพล เครื่องที่ 8 และเขื่อนศรีนครินทร์ เครื่องที่ 4 -5
นายศิรวชญ์ วิจิตขะจี 6180105131