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