Technology

The world beyond BATTERY

By Arnon Puitrakul - 17 พฤษภาคม 2023

The world beyond BATTERY

หลังจากเมื่อไม่กี่อาทิตย์ก่อน เราเล่าเรื่องของ ESS หรือระบบการจัดเก็บพลังงาน เพื่อเข้ามาแก้ปัญหาความต้องการพลังงานในสถานการณ์ต่าง ๆ เช่น เวลากลางคืนที่พลังงานจากแสงอาทิตย์ให้เราไม่ได้ วันนี้เราเลยจะพามาดูกันว่า นอกจาก Battery แล้ว มันยังมีวิธีการกักเก็บพลังงานแบบไหนอีก

ทำไมเราเอา Battery มาใช้ทั้งหมดไม่ได้ ?

ถ้าเราไปดูพวกวิธีการกักเก็บพลังงาน Battery น่าจะเป็นตัวเลือกอันดับต้น ๆ เลย เพราะความง่ายในการจัดการ และ ติดตั้ง ทำให้หลาย ๆ บ้าน หรือสถานที่ ก็จะเลือกใช้ Battery ในการกักเก็บพลังงาน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์

แต่ถ้าเราไปมองในมุมของ Grid หรือระบบไฟฟ้าในประเทศกันบ้าง ถ้าการไฟฟ้าจะต้องทำการสั่งซื้อ Battery เข้ามาเพื่อเก็บพลังงานให้เพียงพอต่อการใช้ช่วงกลางคืนได้ มันจะต้องแพงมากแน่นอน เพราะ แร่ธาตุที่เป็นส่วนประกอบสำคัญในการผลิต Battery คือ Lithium ซึ่งมีอยู่ไม่กี่ที่บนโลกเท่านั้น ใช้ ๆ ไปมันก็มีวันหมด แล้วถ้าทุกประเทศใช้อีก มันก็หนักเข้าไปใหญ่ ปัญหามันก็จะมาตกอยู่ที่ประชาชนอย่างเรา ๆ แทนนี่แหละ

แล้วถามว่า ในโลกเรา ณ วันนี้ เรามีวิธีอื่น ๆ ในการเก็บพลังงานบ้างมั้ย นอกจาก Battery

เขื่อน และ อ่างเก็บน้ำ

เราขอเริ่มจากที่ในประเทศไทยของเรามีกันก่อน คือ การใช้ เขื่อน และ อ่างเก็บน้ำช่วย กล่าวคือ เมื่อไฟในช่วงเวลานึงมันไม่มีการใช้งานเยอะ มีไฟเหลือละ เขาก็จะทำการสูบน้ำจากอ่างด้านล่างขึ้นไปที่ด้านบนเขา เป็นการเอาพลังงานเข้าไปเก็บละ เพราะน้ำที่ไหลขึ้นไปด้านบน ก็จะมี Potential Energy หรือภาษาไทยเรียกพลังงานศักย์

จากนั้น พอเราต้องการจะใช้พลังงานที่เก็บไว้ เราก็ปล่อยน้ำให้ไหลจากอ่างด้านบนลงมาผ่านเครื่องปั่นไฟ เราก็จะได้ไฟกลับมา ถือว่าเป็นวิธีการเก็บพลังงานแบบนึงได้เหมือนกัน และประสิทธิภาพของมันไม่ได้มาเล่น ๆ นะ ได้มาถึง 80-90% เลยนะ แปลว่าไฟที่เอาน้ำขึ้น 100 ไฟที่ได้ตอนน้ำลงนี่ 80 เลยนะ ถือว่า ไม่แย่เลยทีเดียว

แต่ข้อเสีย ก็อย่างที่ทุกคนคิดเลยคือ การลงทุนมหาศาลมาก ๆ และ จะทำได้ต้องมี เขา ต้องสามารถสร้างอ่างเก็บน้ำ มีการดูแลมหาศาลแน่นอน ไหนจะเรื่องสิ่งแวดล้อมอีก ต้องผ่าน EIA เยอะมาก ๆ ดังนั้น มันไม่ได้เป็น Perfect Solution สำหรับในทุก ๆ เคสแน่ ๆ

ในไทยเรา ก็มีระบบการกักเก็บพลังงานประเภทนี้แหละ อยู่ที่เขื่อนลำตะคลอง พี่ ๆ เสือร้องไห้เคยพาไปดูข้างในมาแล้ว ไปดูคลิปพี่เขาได้เลย

Energy Vault

พูดถึง Potential Energy ทำให้นึกถึง ESS อีกตัวนึง อันนี้ใช้หลักการเดียวกับเขื่อนเมื่อครู่เลย แต่แทนที่เราจะใช้น้ำเป็นสื่อ เขาก็จะใช้ของน้ำหนักเยอะ ๆ แทน เมื่อมีไฟเหลือ เขาก็จะเอาไปเก็บโดยการยกของหนัก ๆ นี่แหละขึ้นไป แล้วพอ เราต้องการไฟ เราก็ปล่อยมันลงมา โดยมี Generator คอยรับแรงที่หล่นลงมาอยู่

ความเจ๋งของเจ้านี่คือ เราไม่ต้องหาที่สร้างเขื่อน เราไม่ต้องอะไรเยอะแยะเลย แค่หาที่เรียบ ๆ ให้มัน และ ความโหดคือ เราสามารถสเกลมันได้ไม่รู้จบเลย เราอยากได้พลังงานเยอะขนาดไหน เราก็สามารถขยายขนาด ไม่ว่าจะเป็นในด้านแนวราบ หรือ ในแนวดิ่งเองก็ตาม ดังนั้นมันเป็นวิธีการที่น่าสนใจมาก ๆ ตัวนึงเลย

Sand Battery

ใช่แล้ว อ่านไม่ผิด เพราะบริษัทในฟินแลนด์ มีการผลิตสิ่งที่เรียกว่า Sand Battery ออกมาใช้งานจริง ก่อนอื่น เราต้องเข้าใจก่อนนะว่า ประเทศพวกนี้เขาอยู่ค่อนไปทางเหนือค่อนข้างมากทำให้อากาศเขาค่อนข้างจะหนาวมาก ๆ เรื่องของการทำความร้อนเลยเป็นเรื่องสำคัญ และ กินพลังงานเยอะมาก ๆ ถึงจะรณรงค์ให้คนมาใช้ Heat Pump ที่มีประสิทธิภาพสูง แต่ก็ยังใช้ไฟฟ้าเยอะอยู่ดี

ทำให้มีความพยายามที่จะแก้ปัญหาเรื่องนี้ หนึ่งในนั้นคือ เขาสังเกตว่า ทราย ที่เราเห็นกันทั่ว ๆ ไปเนี่ย มันมีคุณสมบัติพิเศษมาก ๆ คือ ตัวมันเอง หาได้ง่าย ราคาถูก เอาทรายเกรดต่ำ ๆ มา ก็ยังมีคุณสมบัติที่น่าทึ่งอยู่ คือจุดหลอมเหลวมันสูงมาก ๆ สูงกว่าโลหะหลาย ๆ ตัวด้วยซ้ำ และมันยังมีสัมประสิทธิ์การคลายความร้อนที่ต่ำด้วย

จากไอเดียนี้เขาเลยคิดว่า ถ้าเราเอาพลังงานที่เหลือจากการผลิตแหล่งพลังงานสะอาดต่าง ๆ มา ให้ความร้อนทรายที่อยู่ในถัง ก็เหมือนเป็นการเก็บพลังงานเอาไว้นั่นเอง โดยการให้ความร้อนด้วยไฟฟ้า ทำได้ง่ายมาก ๆ ใช้พวก Resistance Heating หรือนึกภาพง่าย ๆ ขดลวดในเครื่องปิ้งขนมปังนั่นแหละ แต่อยู่ในถังที่มีทราย แล้วถ้าเราต้องการจะใช้ความร้อน เราก็แค่เอาน้ำมาไหลผ่านตัวส่งผ่านความร้อนไปที่น้ำ แล้วน้ำก็จะวิ่งไปตามบ้านเรือน ดังนั้น เลยไม่จำเป็นจะต้องใช้พวก Heat Pump ที่อยู่ตามบ้านได้ละ

อีกอย่างคือ ถึงเราจะให้ความร้อนทรายไปเยอะมาก ๆ ถามว่า มันเดือดร้อนมั้ย ก็ต้องบอกเลยว่า ทรายโดนความร้อน 400 องศาทุก ๆ วัน มันก็ไม่เป็นอะไรหรอกนะ ชิว ๆ ทำให้ความคงทนของมันคือว่า ยาวนานมาก ๆ เราว่าเกิน 10 ปีแน่ ๆ แหละ เป็นระบบการกักเก็บพลังงานที่น่าสนใจมาก ๆ ตัวนึงเลยละ

สรุป

จริง ๆ แล้วมันยังมีวิธีการเก็บพลังงานอื่น ๆ อีกเยอะเลยละ เพราะมันเป็นปัญหาแห่งยุคเลยก็ว่าได้ จากการพัฒนาพวกพลังงานหมุนเวียนอย่างแสงแดด อันนี้ถือว่าเป็นปัญหาต่อไปว่าในเมื่อพลังงานพวกนี้ มันผลิตได้บางช่วงเวลาเท่านั้น แต่เราใช้พลังงานตลอดเวลา เราจะผลิตและเก็บมันอย่างไรให้ราคาถูกที่สุด และ มีประสิทธิภาพสูงสุดนั่นเอง วิธีการที่เราเอามาเล่าในวันนี้ ก็จะเป็นวิธีการที่ใช้แต่ละหลักการเข้ามาช่วย รอดูว่า ในอนาคต เราจะมีอะไรเข้ามาอีก

Read Next...

ลองกันอีกสักตั้ง iPad Pro ใช้แทนคอมพิวเตอร์ได้มั้ย

ลองกันอีกสักตั้ง iPad Pro ใช้แทนคอมพิวเตอร์ได้มั้ย

เมื่อ 3 ปีก่อน เรามีความพยายามที่จะใช้ iPad Pro เครื่องเดิมแทนคอมพิวเตอร์ ไหน ๆ ตอนนี้เราเปลี่ยน iPad Pro ใหม่แล้ว เราจะมาลองกันอีกสักตั้งว่า เมื่อเวลาผ่านไป มันใช้งานจริงได้มากขึ้นหรือไม่...

ทำไม iPad ยังเป็น iPad ไม่เป็น Mac

ทำไม iPad ยังเป็น iPad ไม่เป็น Mac

ตั้งแต่ iPad Pro M4 และ iPad Air M2 เปิดตัวและเริ่มจำหน่ายออกไป Reviewer หลายคนเริ่มมองเห็นแล้วว่า ปัญหาจริง ๆ ของ iPad ในรอบหลายปีที่ผ่านมา ไม่ได้เกิดจาก iPad แต่เกิดจาก iPadOS บางเจ้าบอกว่า อยากให้เอา macOS มาใส่ด้วยซ้ำ มันยังไงกันนะ วันนี้เราจะมาเล่าประเด็นและความเห็นจากเราให้ให้อ่านกัน...

Microinverter ต่างจาก String Inverter อย่างไร เลือกแบบไหนดีกว่ากัน

Microinverter ต่างจาก String Inverter อย่างไร เลือกแบบไหนดีกว่ากัน

หลังจากเราเขียนเรื่อง Solar Cell ไปมีคนถามเข้ามาอยู่ว่า ถ้าจะเลือกติดตั้ง Solar ระหว่างการใช้ระบบ String Inverter กับ Microinverter เราจะเลือกตัวไหนดี วันนี้เราจะมาเล่าเปรียบเทียบให้อ่านกันว่าแบบไหน น่าจะเหมาะกับใคร...

ทำไมภาษา Programming สมัยใหม่ ถึงไม่มี Pointer Concept

ทำไมภาษา Programming สมัยใหม่ ถึงไม่มี Pointer Concept

ทำไมภาษาบางตัวอย่างภาษา C มี Pointer ในขณะที่ภาษาใหม่ ๆ หลายตัว ไม่มี ทำไมการ Implement Concept หรือเครื่องมือเหล่านี้ถึงไม่ได้รับความนิยม วันนี้เราจะมาเล่าข้อดีข้อเสียของ Feature นี้ในภาษา Programming กัน...