โครงการนำพลังงานทดแทน ไปใช้งานที่โครงการศึกษาวิจัยและพัฒนาสิ่งแวดล้อมแหลมผักเบี้ย อันเนื่องมาจากพระราชดำริ

ระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์เชื่อมต่อสายส่ง โดยการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (สนับสนุนโดย ASE GmbH (ประเทศเยอรมนี) และบริษัท เบอร์ลี่ ยุคเกอร์ จำกัด (มหาชน))

ระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์เชื่อมต่อสายส่งนี้ติดตั้งที่อาคารสำนักงาน ประกอบด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ขนาด 285 วัตต์ จำนวน 4 แผง รวม 1,140 วัตต์ อุปกรณ์ควบคุม 1 ชุด เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า 1 ชุด และวัตต์มิเตอร์แสดงผลการผลิตไฟฟ้า 1 ชุด

ในเวลาที่มีแสงอาทิตย์ เซลล์แสงอาทิตย์จะทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง จากการออกแบบระบบจะให้ไฟฟ้ากระแสตรงขนาดแรงดัน 220-240 โวลต์ และกระแสไฟฟ้า 5-6 แอมแปร์ ไฟฟ้ากระแสตรงที่ผลิตได้จะไหลผ่านเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าถูกเปลี่ยนเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ ที่มีแรงดัน 220 โวลต์ และมีคุณสมบัติเหมือนกับกระแสไฟฟ้าในระบบไฟฟ้าที่มีอยู่เดิม ดังนั้นกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้จากระบบนี้จึงสามารถใช้ได้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีอยู่ทุกชนิด โดยในกรณีที่กระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้จากเซลล์แสงอาทิตย์มีมากกว่าความต้องการใช้ไฟฟ้าในขณะนั้น การะแสไฟฟ้าส่วนเกินจะถูกขายคืนเข้าในระบบสายส่งของการไฟฟ้าฯ ในทางกลับกันหากความต้งการใช้กระแสไฟฟ้าในขณะนั้นมีมากกว่ากระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้ กระแสไฟฟ้าส่วนที่ขาดก็จะถูกซื้อเสริมเข้ามาจากระบบสายส่งของการไฟฟ้าฯ ตามปกติ ซึ่งการทำงานของระบบได้รับการออกแบบให้เป็นการทำงานแบบอัตโนมัติ ดังนั้นจึงไม่ต้องมีการปิด-เปิดระบบแต่อย่างใดในแต่ละวัน

ผลจากการติดตั้งระบบ ทำให้ปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ซื้อจากระบบสายส่งของการไฟฟ้าฯ ลดลงเท่ากับปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้จากระบบเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งเท่ากับว่าจะสามารถช่วยลดการใช้เชื้อเพลิงบรรพชีวิน เช่น น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ หรือถ่านหิน ในการผลิตกระแสไฟฟ้าลง อันจะส่งผลให้มลพิษที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงดังกล่าวลดลงได้อีกทางหนึ่ง

ชุดกรองน้ำดื่มระบบรีเวิร์สออสโมซิสทำงานด้วยไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ โดยมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

ชุดกรองน้ำดื่มระบบรีเวิร์สออสโมซิสเป็นเครื่องฟอกน้ำจืด น้ำกร่อย หรือ น้ำทะเลให้เป็นน้ำจืดบริสุทธิ์ โดยมีหลักในการทำงาน คือ ใช้เยื่อเมมเบรน (membrane) ซึ่งเป็นเยื่อบางๆ คล้ายแผ่นกระดาษแต่มีเนื้อละเอียดถึง 0.0001 ไมครอน ทำให้โมเลกุลของสารละลายในน้ำไม่สามารถลอดผ่านไปได้ โดยเยื้อเมมเบรนจะทำงานควบคู่กับเครื่องสูบน้ำแรงดันสูงที่ทำหน้าที่ผลักดันน้ำดิบให้ผ่านเยื่อเมมเบรนเครื่องสูบน้ำดังกล่าวทำงานด้วยไฟฟ้าที่ผลิตจากเซลล์แสงอาทิตย์

ระบบที่นำมาติดตั้งนี้ประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาด 60 วัตต์ แบตเตอรี่ขนาด 624 วัตต์ต่อชั่วโมง ชุดควบคุม และเครื่องสูบน้ำแรงดันสูง โดยการทำงานจะเริ่มจากการเปิดวาล์วให้น้ำดิบเข้าสู่ระบบไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์จะเดินเครื่องสูบน้ำให้ทำงานเพื่อเพิ่มความดันให้น้ำดิบ อัดน้ำผ่านส่วนไส้กรองคาร์บอนทั้งชนิดเม็ดและชนิดผง ส่วนเยื่อกรองเมมเบรน และส่วนไส้กรองคาร์บอนอันสุดท้ายจนได้เป็นน้ำบริสุทธิ์

ชุดแสงไฟล่อแมลงด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ โดยบริษัท สยามโซลาร์ แอนด์ อีเลคทรอนิคส์ จำกัด

โครงการเฉลิมพระเกียรติ ได้นำชุดแสงไฟล่อแมลงด้วยเซลล์แสงอาทิตย์มาติดตั้งที่ศูนย์อำนวยการ ประกอบด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ขนาด 10 วัตต์ จำนวน 1 แผง หลอดไฟฟลูออเรสเซนต์ 6 วัตต์ จำนวน 1 ชุด แบตเตอรี่ขนาด 12 โวลต์ 4 แอมแปร์ชั่วโมง จำนวน 1 ลูก เซนเซอร์วัดความสว่าง 1 ชุด ชุดตั้งเวลาการทำงานของหลอดไฟกับพัดลม 1 ชุด พัดลมขนาด 2 นิ้ว 1 เครื่องชุดแสดงผลความจุแบตเตอรี่ 1 ชุด ถุงผ้าดักแมลง 1 ถุง และขาตั้งแบบเคลื่อนย้ายได้ 1 ชุด

ระบบจำทำงานโดยเซลล์แสงอาทิตย์จะประจุกระแสไฟฟ้าลงในแบตเตอรี่ในเวลากลางวัน เมื่อดวงอาทิตย์ตกดิน เซนเซอร์วัดความสว่างจะสั่งให้หลอดไฟสว่างและพัดลมหมุนเป็นเวลา 2 ชั่วโมง เพราะโดยปกติแมลงจะออกมาเล่นไฟประมาณ 2 ชั่วโมง โดยในขณะที่หลอดไฟสว่างและพัดลมหมุนนั้น หากมีแมลงบินเข้าใกล้ก็จะถูกดูดให้ตกลงไปในถุง และแมลงที่ได้นี้สามารถนำไปใช้เลี้ยงปลาได้ นอกจากนี้ ชุดแสงไฟล่อแมลงยังสามารถติดตั้งไว้กลางบ่อเลี้ยงปลาเพื่อให้แมลงตกลงไปในบ่อปลาโดยตรงได้ด้วย

เครื่องวัดพลังงานแสงอาทิตย์ โดยมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

เครื่องวัดพลังงานแสงอาทิตย์ ประกอบด้วย 2 ส่วน ได้แก่

ประโยชน์ของเครื่องวัดพลังงานแสงอาทิตย์ คือสามารถวัดค่าพลังงานแสงอาทิตย์ในช่วงเวลาต่างๆ ซึ่งทำให้ทราบประสิทธิภาพการทำงานของระบบพลังงานทดแทนที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ อันเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาระบบและอุปกรณ์ต่างๆ ในอนาคตได้

มุ้งแอร์สุขภาพรุ่นประหยัดพลังงาน โดยนายศฤงคาร รัตนางศุ (สมาคมการประดิษฐ์ไทย)

มุ้งติดแอร์ ประกอบด้วยโครงเหล็กขนาดเล็กแบบถอดประกอยได้ มีหลังคาทรงโค้งคล้ายทรงโดมและมีทางเข้าออก โดยตัวมุ้งผลิตจากผ้าชนิดพิเศษและมีน้ำหนักเบาเป็นลักษณะ 2 ชั้น ชั้นนอกโปร่งและชั้นในทึบเพื่อเป็นฉนวนความร้อน โดยมีช่องแอร์สำหรับต่อเข้ากับเครื่องปรับอากาศเคลื่อนที่ขนาดเล็กที่มีระบบฟอกอากาศ ด้านหน้าพ่นลมเย็น ด้านหลังพ่นลมร้อนซึ่งสามารถใช้เป็นเครื่องทำความอุ่นให้กับมุ้งติดแอร์ได้ เครื่องปรับอากาศเคลื่อนที่ขนาดเล็กนี้สามารถนำมาใช้ทดแทนพัดลมซึ่งให้ลมเย็นกว่าพัดลมไอน้ำ และเนื่องจากเป็นเครื่องปรับอากาศเล็กจึงสิ้นเปลืองพลังงานไฟฟ้าน้อยมาก

ระบบเครื่องขยายเสียงพลังงานแสงอาทิตย์ โดยบริษัท โซลาร์ตรอน จำกัด

ระบบประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาด 6 วัตต์ 12 โวลต์ 0.3 แอมแปร์ จำนวน 1 แผง แบตเตอรี่แบบ sealed lead acid ขนาด 12 โวลต์ 0.7 แอมแปร์ จำนวน 1 ลูก และเครื่องขยายเสียง พร้อมไมโครโฟนแบบมีสายและแบบไร้สาย จำนวน 1 ชุด ชุดเครื่องขยายเสียงถูกดัดแปลงให้สามารถใช้ได้ทั้งไฟฟ้ากระแสตรงและไฟฟ้ากระแสสลับ มีขนาดกำลังขยาย 50 วัตต์ โดยสามารถใช้งานได้ทั้งไมโครโฟนแบบมีสายและแบบไร้สายซึ่งใช้กระแสไฟฟ้าขนาด 0.5 แอมแปร์ และสามารถใช้งานติดต่อกันเป็นเวลา 3 ชั่วโมงต่อวัน เหมาะสำหรับการใช้งานในภาคสนามและเลือกใช้ตามความเหมาะสมได้อีกด้วย

ศุณสุวัฒน์ ศรีสุวรรณ ผู้ควบคุมงานโครงการฯ และ รศ.ดร. สิทธิชัย ตันธนะสฤษดิ์ ได้ร่วมกันแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับการนำระบบพลังงานทดแทนมาใช้ที่โครงการศึกษาวิจัยและพัฒนาสิ่งแวดล้อมแหลมผักเบี้ยโดยมีรายละเอียดดังนี้

ความคิดเห็นเกี่ยวกับการนำพลังงานทดแทนมาใช้งานในโครงการฯ

คุณสุวัฒน์ : "พลังงานธรรมชาติก็สอดคล้องกับระบบที่เราใช้ที่นี่ เพราะระบบบำบัดน้ำเสียที่นี่เป็นระบบธรรมชาติช่วยธรรมชาติ เราใช้กับสายลมกับแสงแดด หรือใช้พืชเป็นตัวบำบัด จะไม่มีการใช้เทคโนโลยีต่างๆ เข้ามาช่วย"

รศ.ดร. สิทธิชัย : "จริงๆ แล้วเราก็คาดหวังที่จะใช้พลังงานจากธรรมชาติ ไม่ว่าจะเป็นแสงอาทิตย์ก็ดี หรือลมก็ดี เรามีความต้องการที่จะนำมาใช้กับอุปกรณ์เครื่องมือต่างๆ ของเรา อย่างตอนแรกที่มีการประชุมกันก็มีความตั้งใจจะเอากังหันลมไปติดตั้งที่สถานีสูบน้ำเสียเพื่อที่จะใช้ช่วยในการสูบน้ำ แต่พอคำนวณตัวเลขต่างๆ ออกมาแล้ว ปรากฏว่ากำลังกระแสไฟฟ้ามีน้อยไม่พอที่จะนำไปใช้ได้

ประโยชน์ที่คาดหมายว่าจะได้รับจากการนำระบบพลังงานทดแทนมาใช้ในโครงการฯ

คุณสุวัฒน์ : "ตอนนี้หน่วยงานของผมประสบปัญหาเรื่องค่าไฟฟ้ามาก เพราะเราต้องใช้ไฟฟ้ากับเครื่องสูบน้ำขนาดใหญ่ และต้องสูบน้ำกันทั้งวันทั้งคืน แต่ระบบเซลล์แสงอาทิตย์คงจะมาช่วยตรงจุดนี้ไม่ได้เพราะกระแสไฟฟ้ายังไม่พอ เพราะการสูบน้ำจะต้องดันน้ำจากสถานีสูบน้ำบ้านคลองยางมาที่นี่ ต้องใช้ไฟฟ้ามาก แต่เซลล์แสงอาทิตย์อาจจะมาช่วยในส่วนของสำนักงานได้บ้าง

"ที่สำนักงานเราจ่ายค่าไฟฟ้าประมาณ 2,000 บาทต่อเดือน เมื่อเราใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ ค่าไฟฟ้าก็อาจจะลดลง แต่คงใช้เฉพาะกับสำนักงานอย่างเดียว เอาไปใช้กับห้องแล็ปยังไม่ได้เพราะไฟฟ้าคงจะไม่พอส่วนที่ใช้บนสำนักงาน เราก็ใช้กับตู้เย็น เกี่ยวกับแสงสว่าง แล้วก็อุปกรณ์ในสำนักงาน"

ความคิดเห็นเกี่ยวกับระบบพลังงานทดแทนที่น่าจะนำมาใช้ในโครงการฯ

คุณสุวัฒน์ : "ผมคิดว่าพลังงานอีกอย่างที่น่าจะมาใช้ที่แหลมผักเบี้ยก็คือ ลม เพราะที่นี่เป็นที่โล่งลมจะเยอะ ลมแรง ระบบพลังงานลมก็น่าจะนำมาใช้ที่นี่ได้ดี"

รศ.ดร. สิทธิชัย : "ซึ่งตอนนี้เรามีงานวิจัยงานหนึ่งอยู่คือ การใช้ปั๊มลมเป่าขยะ เป็นการวิจัยเกี่ยวกับการหมักขยะโดยใช้อากาศ ซึ่งผมคิดว่าถ้านำระบบกังหันลม เป็นกังหันลมสำหรับอัดลมนะครับ มาใช้กับงานที่เกี่ยวข้องกับงานวิจัยของเราก็น่าจะเป็นไปได้ และผมคิดว่ามันจะช่วยในการศึกษาวิจัยด้วยว่า แหลมผักเบี้ยมีแสงแดดอย่างนี้ มีลมอย่างนี้ ท้องฟ้าเปิดอย่างนี้ เราจะได้พลังงานจากระบบต่างๆ เท่าไร ก็จะได้เก็บตัวเลขเป็นข้อมูลเอาไว้ และขยายผลต่อไปได้ในอนาคต"

ที่มา : พระบิดาแห่งการพัฒนาพลังงานไทย