พลังงานคลื่นทะเล

พลังงานคลื่นทะเล

(Ocean Tidal Energy)

 

 

ภาพ คลื่นมหาสมุทร (Wave Energy) เป็นแหล่งพลังงานที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้

แหล่งที่มาhttp://t3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQO2eGljuTZ3zucvWEhlXX7VaRz1p6qQ3PSs0pdLvjGnfGtM2cx

 


ความหมายของพลังงานคลื่นทะเล

พลังงานคลื่นทะเล (Ocean Tidal Energy) หมายถึง พลังงานของคลื่นผิวมหาสมุทร และการจับพลังงานเหล่านั้นมาใช้งานให้เกิดประโยชน์ ซึ่งรวมถึงการผลิตไฟฟ้า การแยกเกลือออกจากน้ำ และการสูบน้ำ พลังงานคลื่นเป็นพลังงานที่ไม่มีวันหมดรูปแบบหนึ่ง การผลิตไฟฟ้าจากคลื่นยังไม่ใช่เทคโนโลยีที่แพร่หลาย และยังไม่มีการสร้างฟาร์มคลื่นในเชิงพาณิชย์

 


ประเภทอุปกรณ์ที่ใช้ในการผลิตพลังงานคลื่นทะเล

ในการนำพลังงานจากคลื่นมาใช้มีอยู่ 2 ประเภทได้แก่ 

1.แบบอยู่กับที่ (Fixed) 

2.แบบลอย (Floating) 

1.อุปกรณ์ผลิตพลังงานจากคลื่นแบบอยู่กับที่ (Fixed Generating Devices) มีอยู่ 2 แบบด้วยกันคือ 

1.1)แบบอยู่กับที่ นิยมติดตั้งบริเวณแหลมที่ยื่นออกไปในทะเล และชายฝั่ง (Oscillating Water Column)

 

ภาพ Oscillating Water Column

แหล่งที่มาhttp://t0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcToOwH1kmklqTovBzNG-UQFQE6kNVduu_xO3SjDQufkh7rPf1ocFQ

 

มีกระบวนการทำงาน 2 ขั้นตอนด้วยกัน คือ

1.เมื่อคลื่นเข้าไปในอุปกรณ์ตามแนวตั้ง แรงอัดอากาศในแนวตั้งจะสูงขึ้น

2.เมื่อคลื่นลดระดับลงอากาศจะถูกดันให้ไหลกลับผ่านกังหันเพื่อลดแรงอัดในอุปกรณ์แนวตั้งนี้ 

 

1.2) นิยมติดตั้งบริเวณหน้าผาหรือช่องแคบที่มีความสูงของคลื่นคงที่ (Tapchan หรือ ระบบ Tapered Channel)

 

 

ภาพ Tapchan หรือ ระบบ Tapered Channel

แหล่งที่มาhttp://t3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQBEHshFi433jOKN_vCEWoTDCHzgVO91GkGAw5LKd53Mych6MlsAA

 

มักจะติดตั้งบริเวณหน้าผา บริเวณช่องแคบจะเป็นสาเหตุให้ยอดคลื่นสูงขึ้น เมื่อคลื่นเหล่านี้ผ่านเข้าไปในหน้าผาระดับของน้ำทะเลในหน้าผาจะสูงขึ้นจากผิวน้ำทะเลมาก พลังงานจลน์ของคลื่นที่เคลื่อนที่เข้าไปในหน้าผาจะถูกเปลี่ยนไปเป็นพลังงานศักดิ์ ซึ่งเกิดจากน้ำทะเลที่ไหลออกมาทางกังหันด้านขวามือ 

 

2.อุปกรณ์ผลิตพลังงานจากคลื่นแบบลอย (Floating Devices) 

 

 

ภาพ ฟาร์ม Salter’s Duck

แหล่งที่มาhttp://t3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTbhJ7P_L4RqZFAPpBQQRvH6h1H6O5qs-dLlZradawMu9Gbz10

 

Salter’s Duck ถูกคิดค้นโดยสตีเฟ่น ซอลเทอร์ เพื่อตอบสนองการขาดแคลนน้ำมันในช่วงทศวรรษที่ 1970 และยังเป็นที่รู้จักในอีกชื่อหนึ่งว่า Nodding duck หรือชื่ออย่างเป็นทางการของมันก็คือ Edinburgh duck ซึ่งสร้างไฟฟ้าจากการเคลื่อนที่กลับไปมาของอุปกรณ์ที่ลอยอยู่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบหมุนนี้จะแปลงพลังงานไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยรวมถึง 90 เปอร์เซ็นต์ 

 

หลักการผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานคลื่นทะเล

การเปลี่ยนพลังงานคลื่นในทะเลเป็นไฟฟ้า อาจแบ่งได้เป็น 2 ขั้นหลักๆ ดังนี้

1.การรวมพลังงานจากคลื่นเล็ก

2.การนำพลังงานนั้นมาเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า

 


โรงไฟฟ้าพลังงานน้ำทะเล

น้ำทะเลจะถูกสัมผัสกับแสงแดดโดยตรง ดังนั้นที่ผิวหน้าของน้ำทะเลก็จะมีอุณหภูมิสูงกว่าน้ำทะเลที่อยู่ลึกลงไป น้ำทะเลจะเกิดคลื่นซัดไปมา ซึ่งเกิดจากโลกหมุนรอบตัวเองและลมที่พัดผ่านไปมา และน้ำทะเลจะมีน้ำขึ้นน้ำลง ซึ่งเกิดจากแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์และดวงจันทร์

ปรากฎการณ์ธรรมชาติจากน้ำทะเลทั้งสามปรากฎการณ์จึงถูกนำมาใช้ทำการผลิตพลังงานไฟฟ้า ซึ่งได้แก่

 

1.โรงไฟฟ้าจากอุณหภูมิที่แตกต่างกันของน้ำทะเล

 

 

ภาพแสดงการทำงานของโรงไฟฟ้าจากอุณหภูมิที่แตกต่างกันของน้ำทะเล

แหล่งที่มาhttp://2.bp.blogspot.com/_nEeeHa3Der8/TLq6LXjLk5I/AAAAAAAAAJs/Xo0HHjROYNE/s320/closedotecmj1.jpg

 

ผิวหน้าของน้ำทะเลจะสัมผัสกับแสงแดดโดยตรง ทำให้มีอุณหภูมิสูงกว่าน้ำทะเลที่อยู่ลึกลงไป น้ำทะเลที่อยู่ผิวหน้าจะถูกดูดเข้าในชุดทำให้กลายเป็นไอ ได้ไอน้ำที่มีแรงดันต่ำไหลเข้าไปขับดันเครื่องกังหันไอน้ำ 

 

2.โรงไฟฟ้าจากคลื่นทะเล

 

 

ภาพแสดงการทำงานของโรงไฟฟ้าจากคลื่นทะเล

แหล่งที่มาhttp://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcT-jW-tyQei_fF45S5JgJVBdUU5mdPd-64FcluRoFNlt5sG2fVQ

 

ประสิทธิภาพของการผลิตพลังงานไฟฟ้าจะขึ้นอยู่กับการกระทำคลื่นในทะเลซึ่งในปัจจุบันมีการออกแบบการใช้พลังงานจากคลื่นในหลายๆ แบบ 

 

3.โรงไฟฟ้าจากน้ำขึ้นน้ำลงของน้ำทะเล

 

 

ภาพแสดงการทำงานของโรงไฟฟ้าน้ำขึ้นน้ำลงของน้ำทะเล

แหล่งที่มาhttp://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTAFPX4xGdhZfQ4P_BnHos2QW33IeKD5wP9oapdtjqPV1JE4CzZkA

 

โดยการสร้างเขื่อนกั้นขึ้นมา และจะมีกังหันและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอยู่ภายในขื่อนเมื่อน้ำทะเลขึ้น น้ำทะเลภายนอกเขื่อนก็จะไหลเข้าเขื่อน ทำให้กังหันหมุน และพาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุนจ่ายพลังงานไฟฟ้าออกมา และเมื่อน้ำทะเลลง น้ำทะเลภายในเขื่อนจะไหลออกจากเขื่อน 

 


เทคโนโลยีพลังงานคลื่นทะเล

ในประเทศไทยยังไม่มีศักยภาพในการนำพลังงานจากอุณหภูมิของทะเลมาใช้ เป็นเทคโนโลยีที่เปลี่ยนรังสีความร้อนจากดวงอาทิตย์ไปเป็นพลังงานไฟฟ้าระดับพลังงานจากอุณหภูมิของทะเลอาศัยหลักที่ทะเลหรือมหาสมุทรมีการแบ่งชั้นความร้อนตามธรรมชาติ 

ระดับพลังงานจากอุณหภูมิของทะเลประกอบไปด้วย 3 แบบด้วยกันคือ แบบวงจรปิด แบบวงจรเปิด และแบบไฮบริด

1.แบบวงจรปิด

 

 

ภาพตัวอย่างพลังงานแบบวงจรปิด

แหล่งที่มาhttp://t1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcT2pxLr0fgK5m7u8T2ZTwuByQt7_c9IsIE90d3JZasBj5X3WczTbw

 

ระบบแบบวงจรปิด (Close-cycle system) มีหลักการทำงานจากการแลกเปลี่ยนความร้อนจากผิวน้ำทะเลที่อุ่น ซึ่งเป็นสาเหตุให้ของบเหลวทำงาน (Working Fluid)

 

2.แบบวงจรเปิด

 

 

ภาพตัวอย่างพลังงานแบบวงจรเปิด

แหล่งที่มาhttp://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQGo7TuRe5to5oc_wHzJVpNqqzu3wXpbTwj0CqOOlHgwKLTqZnV

 

ระบบแบบวงจรเปิด(Open cycle system) มีหลักการทำงานจากการที่ใช้น้ำผิวทะเลที่อุ่นเป็นของเหลว น้ำจะถูกทำให้กลายเป็นไอในสภาพเกือบเป็นสูญญากาศ ที่อุณหภูมิผิวน้ำ ไอน้ำที่ขยายตัวขึ้นจะเป็นตัวขับกังหันความดันต่ำที่ต่อเข้ากับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ไอน้ำที่ไม่มีเกลือ และเกือบจะเป็นน้ำบริสุทธิ์จะกลั่นตัวเป็นของเหลวอีกครั้งจากการนำไปผึ่งกับอุณหภูมิเย็นของน้ำทะเลลึก ถ้าการกลั่นตัวไม่ได้เกิดจากการสัมผัสกันโดยตรงของไอน้ำกับน้ำทะเล น้ำที่เกิดจากการกลั่นตัวนี้ สามารถนำไปใช้ดื่มกิน หรือใช้ในการชลประทานได้

 

3.แบบระบบไฮบริด

 

 

ภาพตัวอย่างพลังงานแบบระบบไฮบริด

แหล่งที่มาhttp://www.glow.co.th/TH/images/EH_S/pic16.jpg

 

ระบบไฮบริด (Hybrid) เป็นระบบที่ผสมระหว่างระบบแบบวงจรปิด และระบบวงจรเปิด เพื่อสร้างไฟฟ้าและน้ำบริสุทธิ์ในปริมาณที่เหมาะสม

 

ข้อดีและข้อเสียของพลังงานคลื่นทะเล

- ข้อดีของพลังงานคลื่นทะเล

สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้จำนวนมหาศาลเป็นพลังงานที่ไม่มีวันหมด/ไม่มีวันสิ้นสุด สะอาด เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม  สามารถนำมาผลิตไฟฟ้าอย่างเพียงพอต่อการใช้งานในโลก   ชิ้นส่วนของของเครื่องกลพลังงานน้ำส่วนใหญ่ จะมีความคงทน มีอายุการใช้งานกว่าเครื่องจักรอย่างอื่นเครื่องกลมีความสามารถดำเนินการได้ในเวลาอันรวดเร็ว และควบคุมให้ผลิตกำลังงานออกมาได้ใกล้เคียงกับความต้องการใช้พลังงานได้ตลอดเวลา  การผลิตพลังงานจากคลื่นมีความคุ้มทุน เมื่อสถานที่ที่จะติดตั้งโครงสร้างดังกล่าวมีความเหมาะสม  มีประสิทธิภาพในการทำงานสูงมาก

  - ข้อเสียของพลังงานคลื่นทะเล

ให้พลังงานที่ไม่สม่ำเสมอ ไม่แน่นอน ขึ้นอยู่กับลักษณะของคลื่น และแรงลมที่พัดผ่านต้องอาศัยพื้นที่กว้างใหญ่มาก  จำนวนเงินที่จะนำมาลงทุนต้องมากมายมหาศาล

สิ่งประดิษฐ์ที่ได้จากพลังงานคลื่นทะเลมีราคาสูง  สถานที่ที่เหมาะสมในการติดตั้งโครงสร้างการผลิตพลังงานหาได้ยากมาก อีกทั้ง เทคโนโลยีในการผลิตพลังงานคลื่นทะเลนั้นยังไม่เป็นที่แพร่หลายนัก

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

มหาวิทยาลัยศรีปทุม ผู้ใหญ่ใจดี
 

 ช่วยด้วยครับ
นักเรียนที่สร้างบล็อก กรุณาอย่า
คัดลอกข้อมูลจากเว็บอื่นทั้งหมด
ควรนำมาจากหลายๆ เว็บ แล้ววิเคราะห์ สังเคราะห์ และเขียนขึ้นใหม่
หากคัดลอกทั้งหมด จะถูกดำเนินคดี
ตามกฎหมายจากเจ้าของลิขสิทธิ์
มีโทษทั้งจำคุกและปรับในอัตราสูง

ช่วยกันนะครับ 
ไทยกู๊ดวิวจะได้อยู่นานๆ 
ไม่ถูกปิดเสียก่อน

ขอขอบคุณในความร่วมมือครับ

อ่านรายละเอียด

ด่วน...... ขณะนี้
พระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ (ฉบับที่ 2) พ.ศ. 2558 
มีผลบังคับใช้แล้ว 
ขอให้นักเรียนและคุณครูที่ใช้งาน
เว็บ thaigoodview ในการส่งการบ้าน
ระมัดระวังการละเมิดลิขสิทธิ์ด้วย
อ่านรายละเอียดที่นี่ครับ

 

สมาชิกที่ออนไลน์

ขณะนี้มี สมาชิก 1 คน และ ผู้เยี่ยมชม 10 คน กำลังออนไลน์

รายชื่อสมาชิกที่ออนไลน์

  • ssspoonsak