ประเภทของโรงไฟฟ้า

โดย : Admin

ที่มา : http://hpe4.anamai.moph.go.th

 

     หลักการผลิตไฟฟ้า

จากกฎของฟาราเดย์ ที่ว่าเมื่อหมุนขดลวดตัดสนามแม่เหล็ก  จะทำให้เกิดความต่างศักย์ Voltage (V gen) และเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสไฟฟ้าขึ้น จากหลักการนี้เองจึงนำมาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า โดยใช้เชื้อเพลิงประเภทต่างๆเพื่อหมุนกังหัน เช่น กังหันไอน้ำ  กังหันแก๊ส ฯลฯ  โดยเพลาของกังหันจะติดกับเพลาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า  และเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสไฟฟ้าส่งไปตามสาย     การที่จะเข้าใจผลกระทบต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อมของโรงไฟฟ้า  จึงต้องเข้าใจกระบวนการผลิตกระแสไฟฟ้า  โดยเฉพาะสิ่งที่จะใช้เป็นเชื้อเพลิง  เนื่องจากเชื้อเพลิงแต่ละชนิดจะส่งผลต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อมต่างกัน   เช่นถ้าใช้ลิกไนต์และน้ำมันเตา จะก่อเกิดมลพิษได้สูงกว่าก๊าซธรรมชาติ  และถ้าไม่ใช้เชื้อเพลิงในกระบวนการผลิต เช่นใช้พลังน้ำ หรือพลังลม  หรือเซลแสงอาทิตย์จะไม่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยมาก

 

 

ประเภทของโรงไฟฟ้าแบ่งตามการใช้เชื้อเพลิง 

1. ประเภทไม่ใช้เชื้อเพลิง

   • พลังน้ำจากเขื่อนหรืออ่างเก็บน้ำ
   • พลังธรรมชาติจากแหล่งพลังงานที่ไม่หมดสิ้น ได้แก่ พลังแสงอาทิตย์  พลังงานลม พลังความร้อนใต้พิภพ

2. ประเภทใช้เชื่้อเพลิง

   • พลังไอน้ำ  โดยใช้ความร้อนเผาน้ำให้กลายเป็นไอ  แล้วไอจะไปหมุนกังหันไอน้ำ พลังงานที่ใช้ในการเผาไหม้น้ำให้เป็นไอ ได้แก่ ก๊าซธรรมชาติ  ถ่านหิน น้ำมันเตา

พลังงานความร้อน  ใช้ก๊าซธรรมชาติ หรือน้ำมันมาสันดาป ทำให้เกิดพลังงานกลต่อไป โรงไฟฟ้่าประเทศนี้ได้แก่ โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อน  โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนร่วม โรงไฟฟ้าดีเซล โรงไฟฟ้ากังหันก๊าซ



เพลลิส playlist  ความรู้เกี่ยวการทำงานของโรงไฟฟ้าแต่ละประเภท

  

     ประเภทของโรงไฟฟ้า

โรงไฟฟ้าพลังน้ำ  หลักการทำงานคือสร้างเขื่อนหรืออ่างเก็บน้ำ ให้มีระดับน้ำสูงกว่าระดับของโรงไฟฟ้า ปล่อยน้ำปริมาณที่ต้องการไปตามท่อส่งน้ำ  เพื่อไปยังโรงไฟฟ้าที่อยู่ต่ำกว่า พลังน้ำจะไปหมุนเพลาของกังหันน้ำที่ต่อกับเพลา ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า   ทำให้โรเตอร์หมุน เกิดการเหนี่ยวนำขึ้นในเครื่องกำเนิดไฟฟ้่า ได้พลังไฟฟ้าเกิดขึ้น  โรงไฟฟ้าในยุคแรกๆของประเทศไทยจะเป็นแบบโรงไฟฟ้าพลังน้ำ โดย  กฟผ.จะเป็นผู้รับผิดชอบในการดูแลการปล่อยน้ำ ทั้งเพื่อการผลิตไฟฟ้าและการชลประทาน  แต่ปัจจุบันการสร้างเขื่อนขนาดใหญ่จำกัดในเรื่องสถานที่ที่จะสร้าง อีกทั้งการคัดค้่านจากประชาชน  จึงหันไปลงทุนในการสร้างเขื่อนในประเทศเื่พื่อนบ้าน แล้วทำสัญญาซื้อไฟฟ้าจากประเทศเพื่อนบ้าน เช่น ประเทศลาว และประเทศพม่า

 

   

  โรงไฟฟ้าพลังความร้อน 

ทำการเผาไหม้เชื้อเพลิงเพื่อให้เกิดการสันดาปได้ความร้อน ความร้อนจะไปทำให้น้ำกลายเป็นไอน้ำ  และแรงดันไอน้ำจะทำการหมุนกังหันไอน้ำ แกนของไอน้ำจะต่อกับแกนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เกิดการเหนี่ยวนำทำให้ได้กระแสไฟฟ้า

4. เชื้อเพลิงที่จะนำมาใช้ในประเทศไทยได้แก่  ลิกไนต์ ก๊าซธรรมชาติ ปัจจุบันได้มีการนำเข้าถ่านหินคุณภาพดีคือ บิทูมินัสมาใช้เป็นเชื้อเพลิง ในต่างประเทศใช้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์

เชื้อเพลิงที่นำมาใช้สำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนในประเทศไทย คือ ลิกไนต์ เนื่องจากพบเหมืองลิกไนต์ที่จังหวัดลำปาง   ลิกไนต์ถือเป็นถ่านหินที่มีคุณภาพต่ำ  และก่อเกิดมลพิษได้มากกว่าถ่านหินที่มีคุณภาพสูงเช่น แอนทราไซต์หรือบิทูมินัส

 

โรงไฟฟ้ากังหันก๊าซ

เป็นเครื่องยนต์สันดาปภายใน ทำการอัดอากาศ ให้มีความดันสูง 8-10 เท่า ส่งอากาศเข้าไปในห้องเผาไหม้ โดยมีเชื้อเพลิงทำการเผาไหม้ อากาศในห้องเผาไหม้เกิดการขยายตัวทำให้แรงดันและ อุณหภูมิสูง ส่งอากาศเข้าไปในหมุนเครื่องกันหันแก๊ส เพลาของเครื่องกังหันแก๊สจะต่อกับเพลาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ทำให้เกิดการเหนี่ยวนำได้กระแสไฟฟ้่า

จากรูปด้านบน ไม่ใช่เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันแก๊สอย่างเดียว แต่ได้นำไอเสียที่ยังมีความร้อนอยู่ไปต้มน้ำใน Stream Boiler ให้เกิดเป็นไอ  และให้ไอน้ำไปหมุนกังหันไอน้ำอีกตัว เพลาของกังหันไอน้ำจะต่อกับเพลาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ทำให้เกิดการเหนี่ยวนำได้กระแสไฟฟ้า  การที่เครื่องมีการผสมกันระหว่างกันหันแก๊สและกังหันไอน้ำ จึงเรียกว่า Gas Turbine Combine Cycle  สำหรับเชื้อเพลิงที่จะในห้องเผาไหม้นั้น จะใช้น้ำมันหรือก๊าซธรรมชาติก็ได้

 

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม

เป็นโรงไฟฟ้าที่ทำงานร่วมกันระหว่าง ระบบกังหันแก๊ส (Gas turine) และระบบกังหันไอน้ำ (Stream Turbine)   โดยไอเสียที่ได้จากระบบกังหันแก๊ส ซึ่งมีอุณหภูมิ 550 องศาเซลเซียส จะนำมาต้มน้ำให้เดือดกลายเป็นไอ  เพื่อให้ไอน้ำไปหมุนกังหันไอน้ำอีกทีหนึ่่ง   ส่วนใหญ่จะใช้ระบบกังหันแก๊สมากกว่า 1 เครื่อง โดยปรกติมักใช้ 2เครื่อง ต่อระบบกังหันไอน้ำ 1 เครื่อง  โดยกำลังการผลิตไฟฟ้าที่ได้จากกังหันไอน้ำ จะเป็นครึ่่งหนึ่งของกำลังการผลิตรวมของกำลังการผลิตของกังหัสแก็ส เช่น โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม 1 ชุด ประกอบด้วยกังหันแก๊ส 2 เครื่อง กำลังการผลิต 2 x 700 MW  กังหันไอน้ำ 1 เครื่อง กำลังการผลิต 700 MW  กำลังการผลิตรวมเท่ากับ 3 x 700 = 2100 MW

 โรงไฟฟ้าดีเซล

เป็นโรงไฟฟ้าพลังความร้อนประเภทหนึ่ง  ซึ่งใช้น้ำมันดีเซลเป็นเชื้อเพลิง หลักการทำงานคล้ายกับเครื่องยนต์ดีเซลในรถทั่วไป   โดยอาศัยการสันดาปของน้ำมันดีเซลที่ถูกฉีดเข้าไปในกระบอกสูบ ของเครืองยนต์ที่ถูกอัดอากาศจนมีอุณหภูมิสูงที่เรียกว่าจังหวะอัด  ในขณะเดียวกันน้ามันดีเซลที่ถูกฉีดเข้าไปจะทำการสันดาป กับอากาศที่มีความร้อนสูงเกิดการระเบิด ดันลูกสูบเคลื่อนที่ลงไปเพลาข้อเหวี่ยง ซึ่งต่อกับเพลาของเครื่องยนต์ที่ต่อกับเพลาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้่า เกิดการเหนี่ยวนำได้กระแสไฟฟ้า

เนื่องจากน้ำมันดีเซลมีราคาแพงขึ้น  ทำให้ไม่ค่อยนิยมที่จะสร้างโรงไฟฟ้าดีเซล  เนื่องจากมีต้นทุนสูง โดยต้นทุนการผลิตกระแสไฟฟ้า เรียงลำดับจากต้นทุนต่ำไปสูง เป็นดังนี้ ถ่านหิน  ก๊าซธรรมชาติ  น้ำมันเตา และน้ำมันดีเซล

 

โรงไฟฟ้่าพลังทดแทน 

พลังทดแทนในที่นี้หมายถึงพลังงานใดๆที่จะสามารถนำมาใช้ประโยชน์ทดแทนแหล่งพลังงาน ซึ่งมีการสะสมตามธรรมชาติและใช้หมดไป (เช่น น้ำมัน ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ ยูเรเนียม ฯ ) พลังงานทดแทนภายในประเทศซึ่งมีความเป็นไปได้ในการนำมาใช้ผลิตไฟฟ้า มีอาทิ เช่น พลังงานจากแสงอาทิตย์ ลม ความร้อนใต้พิภพ น้ำ พืช วัสดุเหลือใช้จากการเกษตร ขยะ ฯ เนื่องจากพลังงานทดแทนดังกล่าวมีลักษณะ กระจายอยู่ตามธรรมชาติและไม่มีความสม่ำเสมอ การลงทุนเพื่อนำมาใช้ประโยชน์ผลิตไฟฟ้าจึงสูงกว่าการนำมา ใช้ประโยชน์ จากแหล่งประเภทน้ำมัน ถ่านหิน ฯลฯ 

1. โรงไฟฟ้าเซลแสงอาทิตย์      เซลแสงอาทิตย์เป็นสิ่งประดิษฐ์ทางอิเลคโทรนิคส์ ส่วนใหญ่เป็นสารกึ่งตัวนำที่ทำจาก ซิลิคอน เยอรมันเนียม หินต่างๆ  การทำงานของเซลแสงอาทิตย์เป็นกระบวนการเปลี่ยนจากพลังงานแสงเป็นกระแสไฟฟ้าโดยตรง  โดยเมื่อแสงที่เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและมีพลังงาน กระทบสารกึ่งตัวนำ จะเกิดการถ่ายทอดพลังงานระหว่างกัน  พลังงานแสงจะทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของอิเลคตรอน (กระแสไฟฟ้า) ในสารกึ่งตัวนำขึ้น  จึงสามารถที่จะนำกระแสไฟฟ้าดังกล่าวไปใช้งานได้ ตัวอย่างของโรงไฟฟ้าเซลอาทิตย์ของประเทศไทย เช่นทีจังหวัดแม่ฮ่องสอน  ซึ่งการก่อสร้างระบบส่งไฟฟ้าขนาด 115 KV เป็นระยะทาง 200 ก.ม.นั้นไม่สามารถที่จะดำเนินการได้เนื่องจากต้องผ่านพื่นที่ลุ่มน้ำ 1 เอ  ซึ่งมติ ครม. เมื่อ 12 ธันวาคม 2532 ไม่อนุมัติให้หน่วยงานใดในจังหวัดแม่ฮ่องสอนใช้พื้นที่  1 เอ  จึงต้องใช้โรงไฟฟ้าดีเซล และโรงไฟฟ้าเซลแสงอาทิตย์ผาบ่อง ในจังหวัดแม่ฮ่องสอน กำลังการผลิต 500 KV งบประมาณก่อสร้าง  187.11  ล้านบาท สามารถนำเข้าสู่ระบบและใช้งานไ้ด้สมบูรณ์ตั้งแต่  9   เมษายน 2547   รายละเอียดโรงไฟฟ้าผาบ่อง จังหวัดแม่ฮ่องสอน
    

2. โรงไฟฟ้ากังหันลม  โดยใช้พลังงานลมมาหมุนกังหันลม เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า  ซึ่งตัวอย่างของโครงการได้แก่ พลังเซลแสงอาทิตย์ร่วมกับกังหันลมที่ควรพรหมเทพ จังหวัดภูเก็ต
    

3. โรงไฟฟ้าพลังชีวมวล โดยเหตุที่ประเทศไทยทำการเกษตรอย่างกว้างขวางวัสดุเหลือใช้จากการเกษตร เช่น แกลบ ขี้เลื่อย ชานอ้อย กากมะพร้าว ฯ ซึ่งมีอยู่จำนวนมาก (เทียบได้น้ำมันดิบปีละไม่น้อยกว่า 6,500 ล้านลิตร) ก็ควรจะใช้เป็นเชื้อเพลิงผลิตไฟฟ้าในเชิงพาณิชย์ได้ ในกรณีของโรงเลื่อย โรงสี โรงน้ำตาล ฯ ขนาดใหญ่ อาจจะยินยอมให้จ่ายพลังงานไฟฟ้าให้กับระบบไฟฟ้าของการไฟฟ้าต่างๆ
   ในประเทศในลักษณะของการผลิตร่วม (Co-generation) ซึ่งมีใช้อยู่แล้วหลายแห่งในต่างประเทศโดยวิธีดังกล่าวแล้วจะช่วย
   ให้สามารถใช้ประโยชน์จากแหล่งพลังงานในประเทศสำหรับส่วนรวมได้มากยิ่งขึ้นทั้งนี้อาจจะรวมถึงการใช้ไม้ฟืนจากโครงการปลูกไม้
   โตเร็วในพื้นที่นับล้านไร่ในกรณีที่รัฐบาลจำเป็นต้องลดปริมาณการปลูกมันสำปะหลัง อ้อย ฯ เพื่อแก้ปัญหาระยะยาวทางด้านการตลาด
   ของพืชทั้งสองชนิด อนึ่ง สำหรับผลิตผลจากชีวมวลในลักษณะอื่นที่ยังใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ เช่น แอลกฮอล์ จากมันสำปะหลัง ก๊าซจากฟืน
   (Gasifier) ก๊าซจากการหมักเศษวัสดุเหลือจากการเกษตร(Bio Gas) ขยะ ฯ หากมีความคุ้มค่าในเชิงพาณิชย์ก็อาจนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิง
   สำหรับผลิตไฟฟ้าได้เช่นกัน  ตัวอย่างของ Bio gas อ่านได้จากบทความ เปลี่ยนของเสีย ๆ ให้เป็น ‘ไบโอแก๊ส' ช่วยลดโลกร้อน...สร้างโลกสวย

พลังงานความร้อนใต้พิภพ  มีปรากฎการณ์ตามธรรมชาติในลักษณะน้ำพุร้อนกว่าหกสิบแห่งตามแนวเหนือ-ใต้แถบชายแดนตะวันตกของประเทศไทย (แนวเทือกเขาตะนาวศรี) สันนิษฐานว่าจะเป็นแหล่งประเภทเดียวกันกับที่แคว้นยูนาน ในประเทศจีนตอนใต้ เนื่องจากอยู่ในแนวซ้อนของแผ่น ทวีปคู่เดียวกัน (Indian Plate ซึ่งมุดลงใต้ Chinese Plate และเกิดแรงดันในลักษณะ Back Arch) จัดอยู่ในแหล่งขนาดเล็กถึง ปานกลาง และคาดว่าสามารถให้พลังงานกับโรงไฟฟ้าขนาดไม่เกิน 50 เมกะวัตต์

  

หมายเหตุ  กำลังผลิตรวม ในที่นี้ เป็นการเอาโรงไฟฟ้าในสิ้น เม.ย.50 รวมกับ โรงไฟฟ้าที่กำลังก่อสร้างและจะแล้วเสร็จแน่่ในปี 2551

1. กำลังผลิตติดตั้ง ณ.เมษายน 2550 เท่ากับ                                27,788.2  MW

2. Gulf Power Generation (พ.ค.50 และ มี.ค.51)  เท่ากับ 734*2 = 1,468  MW

3. Ratchaburi Power (มี.ค.51 และ มิ.ย.51)          เท่ากับ 700*2 = 1,400 MW

 

 

 

เนื้อหาโดย: 9engineer.com (https://9engineer.com/)