ผลต่างระหว่างรุ่นของ "พลังงานคลื่น"
เนื้อหาที่ลบ เนื้อหาที่เพิ่ม
ย้อนการแก้ไขที่ 5704030 สร้างโดย 202.29.144.1 (พูดคุย) |
เพิ่มข้อมูลของพลังงานคลื่น ประโชยน์ ข้อดีข้อเสีย ประเภท |
||
บรรทัด 5:
[[ไฟล์:Optbuoy.jpg|thumb|ทุ่นลอย PB150 PowerBuoy ถูกติดตั้งในทะเลเมื่อเดือนเมษายน 2011 กำลังการผลิตไฟฟ้าจากคลื่นได้ถึง 150 KW]]
[[ไฟล์:WaveDragon.JPG|thumb|มังกรคลื่น ประกอบด้วยปีกขนาดใหญ่ทำเป็นทางลาดให้น้ำทะเลหมุนขึ้นไป แล้วปล่อยให้น้ำทะเลนั้นไหลลงทะเลอย่างเดิมโดยผ่านกังหันน้ำผลิตไฟฟ้าได้]]▼
== ประเภทอุปกรณ์ที่ใช้ในการผลิตพลังงานคลื่น ==
▲[[ไฟล์:WaveDragon.JPG|thumb|มังกรคลื่น ประกอบด้วยปีกขนาดใหญ่ทำเป็นทางลาดให้น้ำทะเลหมุนขึ้นไป แล้วปล่อยให้น้ำทะเลนั้นไหลลงทะเลอย่างเดิมโดยผ่านกังหันน้ำผลิตไฟฟ้าได้]]ในการนำพลังงานจากคลื่นมาใช้มีอยู่ 2 ประเภทได้แก่
* แบบอยู่กับที่ (Fixed)
* แบบลอย (Floating)
[[ไฟล์:WaveRoller wave energy farm installation in Peniche, Portugal 2012.JPG|thumb|WaveRoller เป็นโครงสร้างลอยน้ำ ยึดด้วยสมอ ใต้โครงสร้างมีปั้มไฮโดรลิคเป็นแถว แกนแต่ละป้มไฮโดรลิคต่อกับทุ่นลอยน้ำ ยอดคลื่นจะทำให้ลูกลอยขยับขึ้นลง ทำให้เกิดพลังงานไฮโดรลิคไปปั่นไฟฟ้า 3 เครื่องๆละ 100 KW ที่ Peniche, โปรตุเกส. สิงหาคม 2012]]
=== '''1. อุปกรณ์ผลิตพลังงานจากคลื่นแบบอยู่กับที่ (Fixed Generating Devices) '''มีอยู่ 2 แบบด้วยกันคือ ===
==== '''แบบอยู่กับที่ นิยมติดตั้งบริเวณแหลมที่ยื่นออกไปในทะเล และชายฝั่ง (Oscillating Water Column) '''มีกระบวนการทำงาน 2 ขั้นตอนด้วยกัน คือ ====
==== เมื่อคลื่นเข้าไปในอุปกรณ์ตามแนวตั้ง แรงอัดอากาศในแนวตั้งจะสูงขึ้น ====
==== เมื่อคลื่นลดระดับลงอากาศจะถูกดันให้ไหลกลับผ่านกังหันเพื่อลดแรงอัดในอุปกรณ์แนวตั้งนี้ ====
==== '''นิยมติดตั้งบริเวณหน้าผาหรือช่องแคบที่มีความสูงของคลื่นคงที่ (Tapchan หรือ ระบบ Tapered Channel) '''มักจะติดตั้งบริเวณหน้าผา บริเวณช่องแคบจะเป็นสาเหตุให้ยอดคลื่นสูงขึ้น เมื่อคลื่นเหล่านี้ผ่านเข้าไปในหน้าผาระดับของน้ำทะเลในหน้าผาจะสูงขึ้นจากผิวน้ำทะเลมาก พลังงานจลน์ของคลื่นที่เคลื่อนที่เข้าไปในหน้าผาจะถูกเปลี่ยนไปเป็นพลังงานศักดิ์ ซึ่งเกิดจากน้ำทะเลที่ไหลออกมาทางกังหันด้านขวามือ ====
=== '''2. อุปกรณ์ผลิตพลังงานจากคลื่นแบบลอย (Floating Devices) '''Salter’s Duck ถูกคิดค้นโดยสตีเฟ่น ซอลเทอร์ เพื่อตอบสนองการขาดแคลนน้ำมันในช่วงทศวรรษที่ 1970 และยังเป็นที่รู้จักในอีกชื่อหนึ่งว่า Nodding duck หรือชื่ออย่างเป็นทางการของมันก็คือ Edinburgh duck ซึ่งสร้างไฟฟ้าจากการเคลื่อนที่กลับไปมาของอุปกรณ์ที่ลอยอยู่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบหมุนนี้จะแปลงพลังงานไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยรวมถึง 90 เปอร์เซ็นต์ ===
== หลักการผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงาน ==
การเปลี่ยนพลังงานคลื่นในทะเลเป็นไฟฟ้า อาจแบ่งได้เป็น 2 ขั้นหลักๆ ดังนี้
* การรวมพลังงานจากคลื่นเล็ก
* การนำพลังงานนั้นมาเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า
== โรงไฟฟ้าพลังงานน้ำทะเล ==
น้ำทะเลจะถูกสัมผัสกับแสงแดดโดยตรง ดังนั้นที่ผิวหน้าของน้ำทะเลก็จะมีอุณหภูมิสูงกว่าน้ำทะเลที่อยู่ลึกลงไป น้ำทะเลจะเกิดคลื่นซัดไปมา ซึ่งเกิดจากโลกหมุนรอบตัวเองและลมที่พัดผ่านไปมา และน้ำทะเลจะมีน้ำขึ้นน้ำลง ซึ่งเกิดจากแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ปรากฎการณ์ธรรมชาติจากน้ำทะเลทั้งสามปรากฎการณ์จึงถูกนำมาใช้ทำการผลิตพลังงานไฟฟ้า ซึ่งได้แก่
=== '''1. โรงไฟฟ้าจากอุณหภูมิที่แตกต่างกันของน้ำทะเล''' ===
ผิวหน้าของน้ำทะเลจะสัมผัสกับแสงแดดโดยตรง ทำให้มีอุณหภูมิสูงกว่าน้ำทะเลที่อยู่ลึกลงไป น้ำทะเลที่อยู่ผิวหน้าจะถูกดูดเข้าในชุดทำให้กลายเป็นไอ ได้ไอน้ำที่มีแรงดันต่ำไหลเข้าไปขับดันเครื่องกังหันไอน้ำ
=== '''2. โรงไฟฟ้าจากคลื่นทะเล''' ===
ประสิทธิภาพของการผลิตพลังงานไฟฟ้าจะขึ้นอยู่กับการกระทำคลื่นในทะเลซึ่งในปัจจุบันมีการออกแบบการใช้พลังงานจากคลื่นในหลายๆ แบบ
=== '''3. โรงไฟฟ้าจากน้ำขึ้นน้ำลงของน้ำทะเล''' ===
โดยการสร้างเขื่อนกั้นขึ้นมา และจะมีกังหันและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอยู่ภายในขื่อนเมื่อน้ำทะเลขึ้น น้ำทะเลภายนอกเขื่อนก็จะไหลเข้าเขื่อน ทำให้กังหันหมุน และพาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุนจ่ายพลังงานไฟฟ้าออกมา และเมื่อน้ำทะเลลง น้ำทะเลภายในเขื่อนจะไหลออกจากเขื่อน
== เทคโนโลยีพลังงานคลื่นทะเล ==
ในประเทศไทยยังไม่มีศักยภาพในการนำพลังงานจากอุณหภูมิของทะเลมาใช้ เป็นเทคโนโลยีที่เปลี่ยนรังสีความร้อนจากดวงอาทิตย์ไปเป็นพลังงานไฟฟ้าระดับพลังงานจากอุณหภูมิของทะเลอาศัยหลักที่ทะเลหรือมหาสมุทรมีการแบ่งชั้นความร้อนตามธรรมชาติ
ระดับพลังงานจากอุณหภูมิของทะเลประกอบไปด้วย 3 แบบด้วยกันคือ แบบวงจรปิด แบบวงจรเปิด และแบบไฮบริด
1. '''ระบบแบบวงจรปิด (Close-cycle system)''' มีหลักการทำงานจากการแลกเปลี่ยนความร้อนจากผิวน้ำทะเลที่อุ่น ซึ่งเป็นสาเหตุให้ของบเหลวทำงาน (Working Fluid) เช่น แอมโมเนียซึ่งจะถูกทำให้เดือดที่อุณหภูมิประมาณ 20 องศาร์ C. ที่ความดันบรรยากาศ จนกลายเป็นไอ ไอที่ขยายตัวนี้ จะไปขับกังหันที่ต่อเข้ากับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า น้ำทะเลที่เย็นจะไหลผ่านเข้าไปในคอนเด็นเซอร์ ซึ่งทำหน้าที่เปลียนไอของของเหลวทำงานกลับไปเป็นของเหลวอีกครั้งและวนการทำงานทั้งหมดเป็นวงจรปิด
ภาพตัวอย่างพลังงานแบบวงจรปิด
2. '''ระบบแบบวงจรเปิด (Open cycle system)''' มีหลักการทำงานจากการที่ใช้น้ำพผิวทะเลที่อุ่นเป็นของเหลว ทำงานน้ำจะถูกทำให้กลายเป็นไอในสภาพเกือบเป็นสูญญากาศ ที่อุณหภูมิผิวน้ำ ไอน้ำที่ขยายตัวขึ้นจะเป็นตัวขับกังหันความดันต่ำที่ต่อเข้ากับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ไอน้ำที่ไม่มีเกลือและเกือบจะเป็นน้ำบริสุทธิ์จะกลั่นตัวเป็นของเหลวอีกครั้งจากการนำไปผึ่งกับอุณหภูมิเย็นของน้ำทะเลลึก ถ้าการกลั่นตัวไม่ได้เกิดจากการสัมผัสกันโดยตรงของไอน้ำกับน้ำทะเล น้ำที่เกิดจากการกลั่นตัวนี้ สามารถนำไปใช้ดื่มกิน หรือใช้ในการชลประทานได้
ถ้าเกิดการสัมผัสกันโดยตรงระหว่างไอน้ำกับน้ำทะเลลึก การกลั่นตัวจะสร้างไฟฟ้าได้มากกว่าแต่ไอน้ำที่ผสมกับน้ำทะเลลึกจะกลายเป็นน้ำที่เค็มขึ้น หลังจากการผสมนี้ จะถูกปล่อยกลับลงสู่ทะเลกระบวนทั้งหมดจะเกิดขึ้นซ้ำเป็นวงจร โดยต้องจ่ายน้ำจากผิวทะเลเข้าไปอย่างต่อเนื่อง
ภาพตัวอย่างพลังงานแบบวงจรเปิด
3. '''แบบระบบไฮบริด''' เป็นระบบที่ผสมระหว่างระบบแบบวงจรปิดและระบบวงจรเปิด 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
[[หมวดหมู่:กลศาสตร์คลื่น]]
[[หมวดหมู่:การแปลงพลังงาน]]
เส้น 14 ⟶ 74:
[[หมวดหมู่:เทคโนโลยียั่งยืน]]
{{โครงฟิสิกส์}}
== อ้างอิง ==
http://www.reca.or.th/library-ocean-tidal-energy.aspx
| |||