ดาวน์โหลดงานนำเสนอ
งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ
1
พลังงานทดแทนกับการใช้ประโยชน์
นายชัยพร ไม้แก้ว วิทยาลัยการอาชีพปราณบุรี
2
ผลการเรียนรู้ อธิบายความสำคัญของพลังงานทดแทน
อธิบายหลักการทางวิทยาศาสตร์ ในการนำพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม พลังงานน้ำ พลังงานชีวมวลและพลังงานนิวเคลียร์ ไปใช้ประโยชน์ อธิบายการใช้ประโยชน์ พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม พลังงานน้ำ พลังงานชีวมวลและพลังงานนิวเคลียร์ ในประเทศไทย อธิบายข้อดีและข้อจำกัดเกี่ยวกับการใช้ประโยชน์และแนวทางการพัฒนา ของพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม พลังงานน้ำ พลังงานชีวมวลและพลังงานนิวเคลียร์
3
แหล่งพลังงานในธรรมชาติ
พลังงานหมุนเวียน (Renewable energy Source) เกิดทดแทนใหม่ได้อีกในระยะเวลาอันรวดเร็ว หรือเกิดตามฤดูกาล ใช้ได้ไม่หมดสิ้น เช่น น้ำ แสงอาทิตย์ ลม ชีวมวล ไฮโดรเจน เป็นต้น พลังงานสิ้นเปลือง (Non – renewable energy) แหล่งกำเนิดพลังงานที่ใช้แล้วหมดสิ้นไป ไม่สามารถเกิดทดแทนได้ในระยะเวลาอันรวดเร็ว
5
พลังน้ำ เป็นพลังงานที่ได้มาจากแรงอัดดันของน้ำ ที่ปล่อยจากอ่างเก็บน้ำเหนือเขื่อน น้ำที่ปล่อยไปนี้ จะได้รับการทดแทนทุกปี โดยฝนหรือการละลายของหิมะ แต่ในการก่อสร้างอ่างเก็บน้ำจะมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม โดยต้องสูญเสียพื้นที่ป่าไม้ ต้องมีการอพยพสัตว์ป่า และชาวบ้านที่อาศัยอยู่ในบริเวณนั้น ทำให้ชีวิตความเป็นอยู่ และสภาพแวดล้อม บริเวณดังกล่าวเปลี่ยนแปลงไป
6
พลังงานแสงอาทิตย์ ได้มาจากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ ซึ่งนำมาใช้เป็นพลังงานความร้อน และการสังเคราะห์แสง หรือโดยผ่านอุปกรณ์รับแสง เช่น เซลล์แสงอาทิตย์ เพื่อเปลี่ยนเป็น พลังงานไฟฟ้าและความร้อน เพื่อนำไปใช้งานต่อไป พลังงานลม เกิดจากการเคลื่อนตัวของอากาศ ถ้าอากาศเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง จะทำให้มีพลังงานมาก ซึ่งสามารถนำมาใช้หมุนกังหันลม เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า
7
เชื้อเพลิงชีวมวล คือ สารทุกรูปแบบที่ได้จากสิ่งมีชีวิต รวมทั้ง การผลิตจากการเกษตรและป่าไม้เช่น ไม้ฟืน แกลบ กากอ้อย วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรอื่นๆ รวมถึง ของเสียจากสัตว์ เช่นมูลสัตว์และของเสีย จากโรงงานแปรรูปทางเกษตร และขยะมาผลิตก๊าซชีวภาพ ในการผลิตพลังงาน จำนวนเท่าๆ กันต้องใช้ไม้ฟืน ในปริมาตรที่มากกว่าน้ำมันและถ่าน ดังนั้น จึงเหมาะที่จะใช้ใน ครัวเรือน
8
พลังงานความร้อนใต้พิภพ เป็นการนำน้ำร้อนที่มีอยู่ใต้พื้นดิน มาใช้ให้เกิดประโยชน์ ในการผลิตกระแสไฟฟ้า กลุ่มประเทศที่มีการพัฒนาพลังงาน ความร้อนใต้พิภพ มาใช้ประโยชน์ อย่างเด่นชัดมักเป็นกลุ่มประเทศ ที่มีสภาพทางธรณีวิทยา เอื้ออำนวยต่อศักยภาพ ทางพลังงานความร้อนใต้พิภพ ซึ่งได้แก่ บริเวณที่เปลือกโลกมีการเคลื่อนไหว และมีแนวของภูเขาไฟอย่างต่อเนื่อง เช่น ประเทศอิตาลี ไอซ์แลนด์ สหรัฐอเมริกา (แถบตะวันตก) เม็กซิโก ญี่ปุ่น ฟิลิปปินส์อินโดนีเซีย นิวซีแลนด์ เป็นต้น
9
พลังงานนิวเคลียร์ เป็นพลังงานที่ได้มาจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ ซึ่งเกิดจากการแตกตัวของ นิวเคลียสของธาตุเชื้อเพลิง เช่น ยูเรเนียม และให้พลังงานความร้อนมหาศาล จึงใช้ในการผลิตไฟฟ้า ปฏิกิริยานิวเคลียร์ สามารถขจัดปัญหา การปล่อยมลพิษทางอากาศ รวมทั้ง การปล่อยก๊าซเรือนกระจก ที่เป็นปัญหาหลักของเชื้อเพลิงฟอสซิลได้ แต่ก็มีปัญหาสิ่งแวดล้อมอื่นที่อาจเกิดจาก การใช้สารรังสี ซึ่งหากมีเทคโนโลยีควบคุมที่ดี ก็จะป้องกันการรั่วไหลของสารรังสีได้ นอกจากนี้ ยังมีปัญหาเรื่องการกำจัดกากนิวเคลียร์ ซึ่งจะต้องมีมาตรการควบคุมดูแล ไม่ให้การกำจัดกาก ของเสียส่งผลต่อสิ่งแวดล้อมโดยรอบ เนื่องจากสารเหล่านี้มีค่าทางรังสีสูงมาก และจะคงสภาพอยู่เป็นเวลานับพันๆ ล้านปี
11
พลังงานน้ำ น้ำไหลจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำกว่าเสมอ และเมื่อน้ำปะทะกับวัตถุใดๆ สามารถทำให้วัตถุนั้นเคลื่อนที่หรือหมุนได้ เช่น เมื่อน้ำตกไหลลงมากระทบกับก้อนหินที่อยู่ด้านล่าง สามารถทำให้ก้อนหินเคลื่อนที่ไปจากตำแหน่งเดิมได้ หรือน้ำในแม่น้ำสามารถพัดพาวัตถุที่ขวางทางน้ำให้เคลื่อนที่ไปได้ หรือสามารถกัดเซาะถนนให้ขาดออกจากกัน หรือสามารถกัดเซาะริ่มตลิ่งของแม่น้ำให้พังทลายลงได้ นอกจากนั้นมนุษย์ยังมีการนำพลังงานน้ำไปใช้ในกิจกรรมต่างๆ ในการดำรงชีวิต เช่น นำไปใช้หมุนกังหันน้ำเพื่อฉุดระหัดในการวิดน้ำ หรือใช้หมุนกังหันน้ำเพื่อฉุดระหัดในการตำข้าว เป็นต้น
13
การนำน้ำทะเลเข้านาเกลือตั้งแต่อดีตจึงใช้ระหัดวิดน้ำ ระหัดประกอบด้วยรางไม้สี่เหลี่ยมยาว มีใบระหัดจำนวนมากทำด้วยแผ่นไม้บาง ๆ ติดเรียงกันเป็นแถว เคลื่อนที่วนเป็นวงอยู่ในรางไม้รอบเพลาที่ติดไว้ทั้งที่หัวและท้ายราง ในการใช้งานจะวางปลายรางข้างหนึ่งจุ่มลงในน้ำนอกคันนา อีกปลายหนึ่งจะอยู่ในพื้นที่นาโดยยกสูงขึ้นให้รางเอียงพอสมควร (ไม่เกิน 30 องศา) ถ้าออกแรงให้ล้อที่ติดกับเพลาตรงหัวระหัดหมุน จะทำให้ใบระหัดเคลื่อนที่วนไปตามราง และดึงน้ำให้ไหลขึ้นมาตามรางไม้ได้
15
มหัศจรรย์พลังงานน้ำ
17
เมื่อน้ำไหลลงมาปะทะกับกังหัน ทำให้กังหันหมุน การหมุนของกังหันทำให้แกนกังหันหมุนตาม ทำให้เส้นด้ายที่ผูกติดอยู่กับแกนกังหัน หมุนพันรอบแกนกังหัน เมื่อเส้นด้ายหมุนพันรอบแกนไปเรื่อยๆ ทำให้คลิปหนีบกระดาษขนาดเล็กที่ผูกติดเส้นด้ายไว้ เคลื่อนที่เปลี่ยนตำแหน่งไป ระยะห่างตามแนวดิ่ง ระหว่างตำแหน่งของน้ำที่ปล่อยลงมากับตำแหน่งของกังหันมีผลต่ออัตราเร็วการหมุนของกังหันและอัตราเร็วในการเคลื่อนที่ของคลิปหนีบกระดาษ
18
น้ำที่ถูกกักเก็บไว้ในถังที่ระดับเดียวกับกังหัน ถ้าเปลี่ยนตำแหน่งถังน้ำให้อยู่ในระดับสูงขึ้น พลังงานศักย์ของน้ำในถังจะมากขึ้น เมื่อปล่อยน้ำออกจากถังที่อยู่ระดับสูงกว่าลงมากระทบกังหันที่อยู่ระดับต่ำกว่า พลังงานศักย์ของน้ำในถังจะถ่ายโอนให้กับกังหัน ทำให้กังหันเคลื่อนที่โดยการหมุนรอบแกน และทำให้คลิปหนีบกระดาษมีการเคลื่อนที่ตามไปด้วย
19
ถ้าระยะห่างตามแนวดิ่งระหว่างตำแหน่งของน้ำกับกังหันมากขึ้น น้ำจะมีพลังงานศักย์มากขึ้น เมื่อปล่อยน้ำให้ไหลลงมาปะทะกับกังหัน จะทำให้กังหันหมุนเร็วขึ้น สังเกตได้จากคลิปหนีบกระดาษที่เคลื่อนที่เร็วขึ้นกว่าเดิม กังหันจะหยุดหมุนเมื่อน้ำในถังหมด ซึ่งถ้าต้องการให้กังหันหมุนอย่างต่อเนื่อง ต้องมีปริมาณน้ำมากพอ ที่จะปล่อยให้ไหลลงมาปะทะกับกังหันได้อย่างต่อเนื่อง
24
การผลิตไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าพลังน้ำ
25
หลักการผลิตไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าพลังน้ำ ใช้หลักการปล่อยน้ำจากฝายกั้นน้ำหรือจากอ่างเก็บน้ำ จะปล่อยน้ำลงไปตามอุโมงค์ส่งน้ำหรือท่อส่งน้ำ ไปยังกังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่อยู่ในระดับที่ต่ำกว่า เมื่อกังหันหมุนจะทำให้แกนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ติดอยู่หมุนตามไปด้วย เกิดการเปลี่ยนพลังงานจลน์ของการหมุนของแกนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นพลังงานไฟฟ้าและส่งออกไปตามสายส่งไฟฟ้า ซึ่งน้ำที่ไหลผ่านกังหันแล้ว จะไหลลงสู่แหล่งน้ำตามธรรมชาติต่อไป
26
โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ มีกำลังผลิตไฟฟ้ามากกว่า 15 เมกะวัตต์ จะใช้น้ำในแม่น้ำหรือในลำน้ำมาเป็นแหล่งผลิตไฟฟ้า โดยจะสร้างเขื่อนกั้นน้ำไว้ 2 แบบ คือ ในลักษณะของฝายกั้นน้ำและในลักษณะของอ่างเก็บน้ำ
28
โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก เป็นแหล่งผลิตไฟฟ้าที่สำคัญของประเทศไทย เพื่อให้ชุมชนที่อยู่ห่างไกลจากระบบสายส่งไฟฟ้ามีพลังงานไฟฟ้าใช้ในครัวเรือนและช่วยแก้ปัญหาข้อจำกัดของโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ที่ต้องใช้ขนาดพื้นที่ในการกักเก็บน้ำเป็นบริเวณกว้าง โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กมีกำลังผลิตไฟฟ้าตั้งแต่ 200 กิโลวัตต์ ถึง 15 เมกะวัตต์ ใช้น้ำในลำน้ำเป็นแหล่งในการผลิตไฟฟ้า โดยกั้นน้ำไว้ในลักษณะของฝายกั้นน้ำให้อยู่ในระดับที่สูงกว่าระดับของโรงไฟฟ้า
31
การผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าพลังน้ำ ช่วยทดแทนเชื้อเพลิงจากน้ำมันดิบ ก๊าซธรรมชาติและถ่านหิน ในการผลิตไฟฟ้า
การผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าพลังน้ำ ช่วยให้คนในท้องถิ่นมีพลังงานไฟฟ้าใช้ ซึ่งเป็นการสร้างความมั่นคงด้านพลังงานให้กับประเทศ เขื่อนกักเก็บน้ำของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ มีประโยชน์ในด้านการเกษตรและการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ ช่วยกักเก็บน้ำในฤดูฝน ช่วยแก้ปัญหาด้านอุทกภัย ช่วยแก้ปัญหาภัยแล้ง รวมถึงเป็นสถานที่พักผ่อนหย่อนใจ
32
โรงไฟฟ้าจากน้ำขึ้น-น้ำลงของน้ำทะเล โดยการสร้างเขื่อนกั้นขึ้นมา และจะมีกังหันและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอยู่ภายในเขื่อน เมื่อน้ำทะเลขึ้น น้ำทะเลภายนอกเขื่อนก็จะไหลเข้าเขื่อน ทำให้กังหันหมุนและพาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุนจ่ายพลังงานไฟฟ้าออกมา และเมื่อน้ำทะเลลง น้ำทะเลภายในเขื่อนจะไหลออกจากเขื่อน กังหันก็จะหมุนและพาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุนจ่ายพลังงานไฟฟ้าออกมาเช่นเดียวกัน
33
พลังงานน้ำมีความสำคัญและมีข้อดีหลายประการ ดังนี้
พลังงานน้ำสามารถนำมาใช้ผลิตไฟฟ้าได้ รวมถึงนำมาใช้หมุนกังหันเพื่อฉุดระหัดในการวิดน้ำ ตำข้าว การนำพลังงานน้ำมาใช้ประโยชน์ ทำให้เรามีพลังงานใช้อย่างต่อเนื่อง เพราะน้ำในธรรมชาติจะเกิดหมุนเวียนเป็นวัฏจักร การนำพลังงานน้ำมาใช้ประโยชน์ ไม่มีต้นทุนค่าเชื้อเพลิง ไม่ต้องขนส่งเชื้อเพลิง ไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม การนำพลังงานน้ำมาใช้ผลิตพลังงานไฟฟ้า สามารถทดแทนเชื้อเพลิงจากน้ำมันดิบ ก๊าซธรรมชาติ และถ่านหิน ในการนำมาผลิตไฟฟ้าได้ และช่วยลดปัญหาการขาดแคลนพลังงานไฟฟ้าได้เป็นอย่างดี
34
โรงไฟฟ้าพลังน้ำสามารถผลิตไฟฟ้าในช่วงที่มีความต้องการใช้พลังงานไฟฟ้าสูงสุดได้ทันที
โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก ช่วยให้ชุมชนที่อยู่ห่างไกลจากระบบสายส่งไฟฟ้ามีพลังงานไฟฟ้าใช้ในครัวเรือนได้ ทำให้มีคุณภาพชีวิตดีขึ้น น้ำที่ไหลผ่านกังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าพลังน้ำ ยังสามารถนำไปใช้ประโยชน์ในด้านอื่นๆ ต่อไปได้อีก เช่น ใช้ในการเกษตร ใช้ในการอุปโภค บริโภค และยังช่วยในการผลักดันน้ำเค็มในฤดูแล้ง การใช้ประโยชน์จากพลังงานน้ำในปัจจุบันจึงเป็นการใช้ประโยชน์ได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด โรงไฟฟ้าพลังน้ำเป็นแหล่งเรียนรู้เกี่ยวกับพลังงานทดแทนได้
35
ข้อจำกัดและแนวทางการพัฒนาในการนำพลังงานน้ำไปใช้ผลิตไฟฟ้า
ปัจจุบันการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานน้ำยังมีข้อจำกัดเกี่ยวกับขนาดพื้นที่ในการกักเก็บน้ำของโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ ที่ต้องใช้ขนาดพื้นที่กักเก็บน้ำมาก ซึ่งแนวทางในการแก้ปัญหาเกี่ยวกับขนาดพื้นที่ในการกักเก็บน้ำ อาจใช้วิธีการสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก ที่ใช้ขนาดพื้นที่ในการกักเก็บน้ำไม่มาก เป็นการใช้ประโยชน์จากพลังงานน้ำ ตามสภาพพื้นที่
36
การนำพลังงานน้ำมาใช้ผลิตไฟฟ้าให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุด ต้องคำนึงถึงความเหมาะสมในด้านการใช้งาน ต้องมีการศึกษาข้อมูลและพิจารณาถึงปัจจัยในด้านต่างๆ ที่เกี่ยวข้องอย่างเหมาะสมและรอบคอบ เช่น ด้านสิ่งแวดล้อม ลักษณะภูมิประเทศ การใช้ประโยชน์ที่ดิน ด้านสภาพอากาศ สภาพความเป็นอยู่ของคนในท้องถิ่น และด้านอื่นๆ
37
พลังงานลม พลังงานลมเป็นพลังงานจลน์ที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของอากาศ เมื่อปะทะกับวัตถุใดๆ จะถ่ายโอนพลังงานทำให้วัตถุนั้นหมุนหรือเคลื่อนที่ได้ มนุษย์ได้ใช้ประโยชน์จากพลังงานลมในด้านต่างๆ ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน
39
เมื่อลมเคลื่อนที่ปะทะกับวัตถุ สามารถทำให้วัตถุเคลื่อนไหว หมุนหรือเคลื่อนที่ได้ กิจกรรมที่ 1 มหัศจรรย์พลังงานลม ดูในหนังสือ
40
สรุป เมื่อลมมาปะทะกับกังหัน ทำให้กังหันหมุน การหมุนของกังหันทำให้แกนกังหันหมุนตาม การหมุนของแกนกังหันทำให้เส้นด้ายที่ผูกติดอยู่หมุนพันรอบแกนกังหัน เมื่อเส้นด้ายหมุนพันรอบแกนกังหันไปเรื่อยๆ ทำให้คลิปหนีบกระดาษขนาดเล็กที่ผูกติดเส้นด้ายไว้ เคลื่อนที่เปลี่ยนตำแหน่งไปจากเดิม จนกระทั่งเคลื่อนที่มาสิ้นสุดที่แกนกังหัน ปัจจัยที่ส่งผลต่อการหมุนของกังหันและการเคลื่อนที่ของคลิปหนีบกระดาษ ได้แก่ แรงลม ถ้าแรงลมน้อย กังหันจะหมุนได้จำนวนรอบน้อย ซึ่งจะส่งผลทำให้คลิปหนีบกระดาษเคลื่อนที่ได้ช้า
41
พลังงานลมเป็นพลังงานจลน์ที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของอากาศ เมื่อปะทะกับวัตถุใดๆ จะถ่ายโอนพลังงานทำให้วัตถุนั้นหมุนหรือเคลื่อนที่ได้
42
กังหันลมผลิตไฟฟ้าที่ลำตะคอง อ.สีคิ้ว จ.นครราชสีมา
จากการเก็บสถิติความเร็วลมที่ระดับความสูง 45 เมตร ของ กฟผ. เพื่อตรวจวัดศักยภาพพลังงานลมสำหรับผลิตไฟฟ้าทั่วประเทศมาตั้งแต่ปี พ.ศ พบว่า ที่บริเวณอ่างพักน้ำตอนบนโรงไฟฟ้าลำตะคองชลภาวัฒนา ตำบลคลองไผ่ อำเภอสีคิ้ว จังหวัดนครราชสีมาแห่งนี้ มีศักยภาพพลังงานลมดีที่สุดแห่งหนึ่งของประเทศไทย มีลมพัดถึง 2 ช่วง คือช่วงฤดูลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือ (ระหว่างเดือนพฤศจิกายนถึงปลายเดือนมีนาคม) และลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ (ระหว่างเดือนพฤษภาคม ถึงกลางเดือนตุลาคม) มีความเร็วลมเฉลี่ยทั้งปีประมาณ 5-6 เมตรต่อวินาที ซึ่งสามารถนำมาผลิตไฟฟ้าได้
43
กังหันลมผลิตไฟฟ้าที่สถานีพลังงานทดแทนแหลมพรหมเทพ จ.ภูเก็ต
ในปี พ.ศ การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ได้เลือกบริเวณแหลมพรหมเทพ จังหวัดภูเก็ต ซึ่งเป็นจุดที่มีข้อมูลบ่งชี้ว่า มีความเร็วลมเฉลี่ยตลอดปี ประมาณ 5 เมตรต่อวินาที เป็นสถานที่ตั้งของสถานีทดลองการผลิตไฟฟ้าจากกังหันลม ใช้ชื่อว่า สถานีพลังงานทดแทนพรหมเทพ โดยตั้งอยู่ทางทิศเหนือของแหลมพรหมเทพ ประมาณ 1 กิโลเมตร
46
หลักการทำงานของกังหันลมผลิตไฟฟ้านั้น เมื่อมีลมพัดผ่านใบกังหัน พลังงานจลน์ที่เกิดจากลมจะ ทำให้ใบพัดของกังหันเกิดการหมุน และได้เป็นพลังงานกลออกมา พลังงานกลจากแกนหมุนของกังหันลมจะถูกเปลี่ยนรูปไปเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เชื่อมต่ออยู่กับแกนหมุนของกังหันลม จ่ายกระแสไฟฟ้าผ่านระบบควบคุมไฟฟ้า และจ่ายกระแสไฟฟ้าเข้าสู่ระบบต่อไป โดยปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้จะขึ้นอยู่กับความเร็วของลม ความยาวของใบพัด และสถานที่ติดตั้งกังหันลม
47
สรุป เมื่อลมเคลื่อนที่ปะทะกังหัน ทำให้กังหันหมุน และทำให้แกนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ติดอยู่กับกังหัน มีการหมุนตามและมีพลังงานไฟฟ้าเกิดขึ้น สังเกตได้จากการติดสว่างของไดโอดเปล่งแสง แรงลมมีผลต่อการติดสว่างของไดโอดเปล่งแสง ถ้าต้องการให้ไดโอดเปล่งแสงติดสว่างอย่างต่อเนื่อง ต้องมีแรงลมที่มากพอกระทำกับกังหันอย่างต่อเนื่อง
48
อากาศที่กำลังเคลื่อนที่ ซึ่งมีพลังงานจลน์ เมื่อเคลื่อนที่ปะทะกับกังหัน จะถ่ายโอนพลังงานให้กังหัน ทำให้กังหันหมุน เมื่อกังหันหมุน เกิดพลังงานจลน์ของการหมุน และแกนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ติดอยู่กับกังหัน มีการหมุนตาม เกิดการเปลี่ยนพลังงานจลน์ของการหมุนของแกนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นพลังงานไฟฟ้า สังเกตได้จากการติดสว่างของไดโอดเปล่งแสง
50
ส่วนประกอบของระบบกังหันลมขนาดใหญ่สำหรับผลิตไฟฟ้า
ส่วนประกอบของระบบกังหันลมขนาดใหญ่สำหรับผลิตไฟฟ้า ส่วนประกอบสำคัญ ของระบบกังหันลมทั่วไปอาจแบ่งได้ดังนี้ 1. ใบพัด เป็นตัวรับพลังลมและเปลี่ยนให้เป็นพลังงานกล ซึ่งยึดติดกับชุดแกนหมุนและส่งแรงจากแกนหมุนไปยังเพลาแกนหมุน
51
2. เพลาแกนหมุน ซึ่งรับแรงจากแกนหมุนใบพัด และส่งผ่านระบบกำลัง เพื่อหมุนและปั่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 3. ห้องส่งกำลัง ซึ่งเป็นระบบปรับเปลี่ยนและควบคุมความเร็วในการหมุน ระหว่างเพลาแกนหมุนกับเพลาของเคริ่องกำเนิดไฟฟ้า 4. ห้องเครื่อง ซึ่งมีขนาดใหญ่และมีความสำคัญต่อกังหันลม ใช้บรรจุระบบต่างๆ ของกังหันลม เช่น ระบบเกียร์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า เบรก และระบบควบคุม
52
5. เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า 6
5. เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า 6. ระบบควบคุมไฟฟ้า ซึ่งใช้ระบบคอมพิวเตอร์เป็นตัวควบคุมการทำงาน และจ่ายกระแสไฟฟ้าเข้าสู่ระบบ 7 . ระบบเบรค เป็นระบบกลไกเพื่อใช้ควบคุมการหยุดหมุนของใบพัดและเพลาแกนหมุนของกังหัน เมื่อได้รับความเร็วลม เกินความสามารถของกังหัน ที่จะรับได้ และในระหว่างการซ่อมบำรุงรักษา
53
8 . แกนคอหมุนรับทิศทางลม เป็นตัวควบคุมการหมุนห้องเครื่อง เพื่อให้ใบพัดรับทิศทางลมโดยระบบอิเลคทรอนิคส์ ที่เชื่อมต่อให้มีความสัมพันธ์ กับหางเสือรับทิศทางลมที่อยู่ด้านบนของเครื่อง 9 . เครื่องวัดความเร็วลมและทิศทางลม ซึ่งเชื่อมต่อสายสัญญาณเข้าสู่ระบบคอมพิวเตอร์ เพื่อเป็นตัวชี้ขนาดของความเร็วและทิศทางของลม เพื่อที่คอมพิวเตอร์จะได้ควบคุมกลไกอื่นๆ ได้ถูกต้อง 10 . เสากังหันลม เป็นตัวแบกรับส่วนที่เป็นตัวเครื่องที่อยู่ข้างบน
54
ศักยภาพพลังงานลมกับการผลิตไฟฟ้า
การนำพลังงานลมมาใช้ในการผลิตไฟฟ้า ต้องพิจารณาถึงศักยภาพพลังงานลม ได้แก่ ความเร็วลม ความสม่ำเสมอของความเร็วลม และความยาวนานของการเกิดลม และต้องออกแบบลักษณะของกังหันลมที่จะติดตั้งให้มีลักษณะที่สอดคล้องกับศักยภาพพลังงานลมในพื้นที่นั้นๆ ประโยชน์ของแผนที่แสดงความเร็วลม ได้แก่ ใช้พิจารณากำหนดตำแหน่งสถานที่สำหรับติดตั้งกังหันลมเพื่อผลิตไฟฟ้า ใช้ออกแบบกังหันลมให้มีประสิทธิภาพการทำงานสูงสุด ใช้ประเมินพลังงานไฟฟ้าที่กังหันลมจะสามารถผลิตได้ และนำมาใช้วิเคราะห์และพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานลม ให้มีความเหมาะสมกับศักยภาพพลังงานลม
55
ความเร็วลมของประเทศโดยเฉลี่ยมีค่าต่ำกว่า 4 เมตรต่อวินาที แต่มีบางพื้นที่ของประเทศไทยที่มีความเร็วลมเฉลี่ยตั้งแต่ 6 เมตรต่อวินาที ขึ้นไป ซึ่งเป็นความเร็วลมเฉลี่ยค่อนข้างสูง บริเวณของประเทศไทย ที่มีความเร็วลมเฉลี่ยค่อนข้างสูง ได้แก่ บริเวณเทือกเขาสูงของภาคตะวันตกและภาคใต้ พื้นที่บางส่วนตรงบริเวณรอยต่อระหว่างภาคกลางกับภาคตะวันออกเฉียงเหนือ บริเวณรอยต่อระหว่างภาคตะวันออกกับภาคตะวันออกเฉียงเหนือ และชายฝั่งบางบริเวณของภาคใต้
57
ชนิดของกังหันลม 1. กังหันลมแนวแกนนอน (Horizontal Axis Wind Turbine) เป็นกังหันลมที่มีแกนหมุนขนานกับทิศทางของลมโดยมีใบพัดเป็นตัวตั้งฉากรับแรงลม มีอุปกรณ์ควบคุมกังหันให้หันไปตามทิศทางของกระแสลม เรียกว่า หางเสือ และมีอุปกรณ์ป้องกันกังหันชำรุดเสียหายขณะเกิดลมพัดแรง เช่น ลมพายุและตั้งอยู่บนเสาที่แข็งแรง กังหันลมแบบแกนนอน ได้แก่ กังหันลมวินด์มิลล์ ( Windmills) กังหันลมใบเสื่อลำแพน นิยมใช้กับเครื่องฉุดน้ำ กังหันลมแบบกงล้อจักรยาน กังหันลมสำหรับผลิตไฟฟ้าแบบพรอบเพลเลอร์ (Propeller)
59
2.กังหันลมแนวแกนตั้ง (Vertical Axis Wind Turbine) เป็นกังหันลมที่มีแกนหมุนและใบพัดตั้งฉากกับการเคลื่อนที่ของลมในแนวราบ ซึ่งทำให้สามารถรับลมในแนวราบได้ทุกทิศทาง
61
กังหันลมแนวแกนนอน กังหันลมแนวแกนตั้ง
62
กังหันลมแบบแนวแกนนอนเป็นแบบที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่อย่างไรก็ตาม กังหันลมแบบแนวแกนตั้ง ซึ่งได้รับการพัฒนามากในระยะหลังก็ได้รับความสนใจมากขึ้นเช่นกัน ทั้งนี้เนื่องจากดีกว่าแบบแนวแกนนอนคือ ในแบบแนวแกนตั้งนั้นไม่ว่าลมจะเข้ามาทิศไหนก็ยังหมุนได้ โดยไม่ต้องมีอุปกรณ์ควบคุมให้กังหันหันหน้าเข้าหาลม นอกจากนี้แล้วแบบแนวแกนตั้งนั้น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและระบบการส่งกำลังวางไว้ใกล้พื้นดินมากกว่าแบบแกนนอน เวลาเกิดปัญหาแก้ไขง่ายกว่าแบบแกนนอนที่ติดอยู่บนหอคอยสูง
63
พลังงานลมเป็นพลังงานที่เกิดขึ้นหมุนเวียนในธรรมชาติ การนำพลังงานลมมาใช้ประโยชน์ไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมช่วยทดแทนเชื้อเพลิงต่างๆ ที่นำมาใช้ผลิตไฟฟ้า ช่วยลดปัญหาการขาดแคลนพลังงานไฟฟ้าในบริเวณที่ไม่มีสายส่งไฟฟ้าได้
64
บริเวณที่มีความเหมาะสมในการนำพลังงานลมไปใช้ผลิตไฟฟ้า ควรเป็นบริเวณที่มีศักยภาพพลังงานลมที่ดี คือ เป็นบริเวณที่มีความเร็วลมสูง มีความเร็วลมสม่ำเสมอและลมที่เกิดขึ้นมีความต่อเนื่องยาวนาน และต้องออกแบบลักษณะของกังหันลมที่จะติดตั้งให้มีลักษณะที่สอดคล้องกับศักยภาพพลังงานลมในพื้นที่ แนวทางการพัฒนาเทคโนโลยีเกี่ยวกับการนำพลังงานลมไปใช้ประโยชน์ให้มีประสิทธิภาพสูงสุด ต้องมีการศึกษาศักยภาพพลังงานลมในทุกๆ ด้าน และพิจารณาปัจจัยในด้านต่างๆ ที่เกี่ยวข้องอย่างรอบคอบ
65
พลังงานลมมีความสำคัญและมีข้อดีหลายประการ ดังนี้
พลังงานลมนำมาใช้ผลิตไฟฟ้าได้ รวมถึงนำมาใช้หมุนกังหันลมเพื่อฉุดระหัดในการวิดน้ำ สูบน้ำ ใช้แล่นเรือใบ สามารถนำพลังงานลมมาใช้ประโยชน์ได้ต่อเนื่อง เพราะพลังงานลมเกิดขึ้นหมุนเวียนในธรรมชาติ การนำพลังงานลมมาใช้ประโยชน์ ไม่มีต้นทุนค่าเชื้อเพลิง ไม่ต้องขนส่งเชื้อเพลิง ไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม การนำพลังงานลมมาผลิตไฟฟ้า ช่วยลดปัญหาการขาดแคลนพลังงานไฟฟ้าในบริเวณที่ไม่มีสายส่งไฟฟ้าได้ แหล่งที่มีการติดตั้งกังหันลมเพื่อผลิตไฟฟ้า หรือแหล่งที่มีการใช้ประโยชน์จากพลังงานลม สามารถใช้เป็นแหล่งเรียนรู้เกี่ยวกับพลังงานทดแทนได้
66
ข้อจำกัดและแนวทางการพัฒนาในการนำพลังงานลมไปใช้ผลิตไฟฟ้า
การนำพลังงานลมมาใช้ผลิตไฟฟ้าต้องคำนึงถึงศักยภาพพลังงานลม ได้แก่ ความเร็วลม ความสม่ำเสมอของความเร็วลมและความยาวนานของการเกิดลม บริเวณที่ศักยภาพพลังงานลมไม่ดี จะผลิตไฟฟ้าได้น้อย การติดตั้งกังหันลมอาจบดบังทัศนียภาพและการยอมรับจากชุมชน และการทำงานของกังหันลมอาจทำให้เกิดมลภาวะทางเสียงที่เกิดจากการหมุนของใบพัดได้
67
แนวทางการพัฒนาเทคโนโลยีเกี่ยวกับการนำพลังงานลมมาใช้ประโยชน์ให้มีประสิทธิภาพสูงสุด ควรมีการศึกษาศักยภาพพลังงานลมในทุกๆ ด้าน และพิจารณาปัจจัยในด้านต่างๆ ที่เกี่ยวข้องอย่างรอบคอบ เพื่อนำข้อมูลต่างๆ มาใช้พิจารณากำหนดตำแหน่งสถานที่สำหรับติดตั้งกังหันลมเพื่อผลิตไฟฟ้า และนำมาใช้ออกแบบกังหันลมให้มีประสิทธิภาพการทำงานสูงสุด รวมถึงนำมาใช้วิเคราะห์และพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานลมในด้านต่างๆ ให้มีความเหมาะสมกับศักยภาพพลังงานลม
งานนำเสนอที่คล้ายกัน
