ระบบโซล่าฟาร์มลอยน้ำ Solar Floating คืออะไร มีประโยชน์อะไรบ้าง

ในปัจจุบันที่ความต้องการพลังงานสะอาดกำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง นวัตกรรมการผลิตไฟฟ้าจึงต้องมองหาความเป็นไปได้ใหม่ๆ และหนึ่งในเทคโนโลยีที่กำลังเป็นที่จับตามองทั่วโลกคือ ระบบโซล่าฟาร์มลอยน้ำหรือ Solar Floating ซึ่งเป็นการเปลี่ยนพื้นที่ผิวน้ำที่ว่างเปล่าให้กลายเป็นโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ 

บทความนี้ GREENERGY จะพาคุณไปเจาะลึกว่าระบบโซล่าฟาร์มลอยน้ำหรือ Solar Floating คืออะไร มีหลักการทำงาน ข้อดีข้อเสีย และเหมาะกับการใช้งานในรูปแบบใดบ้าง สำหรับโรงงานหรือเจ้าของธุรกิจที่สนใจต้องห้ามพลาด!

ระบบโซล่าฟาร์มลอยน้ำ (Floating Solar) คืออะไร

ระบบโซล่าฟาร์มลอยน้ำ หรือที่เรียกกันอย่างแพร่หลายว่า Solar Floating คือ ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ทำการติดตั้งแผงโซล่าเซลล์บนโครงสร้างทุ่นลอยน้ำ (Pontoon) ซึ่งถูกออกแบบมาโดยเฉพาะให้สามารถลอยและยึดอยู่บนผิวน้ำได้อย่างมั่นคง แทนที่จะติดตั้งบนพื้นดินเหมือนโซล่าฟาร์มทั่วไป เทคโนโลยีนี้จึงเป็นโซลูชันที่ตอบโจทย์การผลิตไฟฟ้าขนาดใหญ่โดยไม่ต้องใช้พื้นที่ดิน ทำให้สามารถสงวนที่ดินไว้สำหรับภาคเกษตรกรรมหรืออุตสาหกรรมอื่นๆ ได้

ทำไมระบบโซล่าฟาร์มลอยน้ำหรือ Solar Floating จึงเป็นเทคโนโลยีที่น่าจับตามอง

ในปัจจุบันการหาพื้นที่ขนาดใหญ่เพื่อสร้างโซล่าฟาร์มกลายเป็นเรื่องที่ท้าทายมากขึ้น ระบบโซล่าฟาร์มลอยน้ำหรือ Solar Floating จึงเข้ามาเป็นทางเลือกที่ตอบโจทย์เป็นอย่างมาก โดยเฉพาะสำหรับประเทศไทยที่มีแหล่งน้ำขนาดใหญ่ที่มนุษย์สร้างขึ้นจำนวนมาก เช่น อ่างเก็บน้ำในเขื่อน หรือแหล่งน้ำในนิคมอุตสาหกรรม การใช้ประโยชน์จากพื้นที่ผิวน้ำเหล่านี้ไม่เพียงแต่แก้ปัญหาเรื่องข้อจำกัดของที่ดิน แต่ยังมอบข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่เหนือกว่าอีกด้วย

หลักการทำงานของ Solar Floating

แม้จะดูเหมือนเป็นการนำแผงโซล่าเซลล์ไปวางบนแพ แต่ในความเป็นจริงแล้ว ระบบโซล่าฟาร์มลอยน้ำหรือ Solar Floating ประกอบด้วยองค์ประกอบทางวิศวกรรม 3 ส่วนหลัก ซึ่งทำงานร่วมกันเพื่อให้ระบบสามารถผลิตไฟฟ้าได้อย่างมีเสถียรภาพและปลอดภัย

ทุ่นลอยน้ำ (Floating System)

นี่คือโครงสร้างหัวใจสำคัญที่ทำให้แผงโซล่าเซลล์ลอยน้ำได้ ทำจากวัสดุประเภทพลาสติกความหนาแน่นสูง (HDPE) ที่มีความทนทานต่อรังสี UV และการกัดกร่อนสูง ถูกออกแบบมาให้สามารถประกอบกันเป็นแพขนาดใหญ่เพื่อรองรับการติดตั้งแผงโซล่าเซลล์ในมุมองศาที่เหมาะสมที่สุดในการรับแสงแดด

ระบบยึดเหนี่ยว (Mooring System)

เพื่อให้โซล่าฟาร์มขนาดใหญ่ลอยอยู่ในตำแหน่งที่ต้องการและไม่เคลื่อนที่ไปตามแรงลมหรือกระแสน้ำ จำเป็นต้องมีระบบยึดเหนี่ยวที่แข็งแรง ซึ่งเปรียบเสมือนสมอเรือ โดยจะมีการออกแบบระบบยึดโยงที่เหมาะสมกับสภาพของแหล่งน้ำนั้นๆ อาจเป็นการยึดกับชายฝั่งหรือการทิ้งสมอลงสู่ก้นอ่างเก็บน้ำ

แผงโซล่าเซลล์และระบบสายส่งไฟฟ้า

แม้จะใช้แผงโซล่าเซลล์ชนิดเดียวกับที่ติดตั้งบนบก แต่ระบบสายส่งไฟฟ้าของ Solar Floating จะมีความพิเศษกว่า โดยต้องใช้สายเคเบิลใต้น้ำที่มีฉนวนหุ้มหลายชั้นและทนทานเป็นพิเศษ เพื่อรวบรวมไฟฟ้ากระแสตรง (DC) จากทุกแผง ส่งไปยังอุปกรณ์แปลงไฟฟ้า (Inverter) ที่อาจติดตั้งอยู่บนฝั่งหรือบนทุ่นลอยน้ำโดยเฉพาะ ก่อนจะส่งไฟฟ้าเข้าระบบต่อไป

ข้อดีของ Solar Floating ที่เหนือกว่าการติดตั้งบนภาคพื้นดิน

การติดตั้งโซล่าเซลล์บนผิวน้ำไม่ได้เป็นเพียงแค่การแก้ปัญหาเรื่องที่ดิน แต่สภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำยังมอบข้อได้เปรียบที่น่าสนใจหลายประการ ทำให้เทคโนโลยีระบบโซล่าฟาร์มลอยน้ำหรือ Solar Floating มีประสิทธิภาพที่โดดเด่น

เพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้า

อุณหภูมิที่สูงเกินไปคือปัจจัยสำคัญที่ทำให้ประสิทธิภาพของแผงโซล่าเซลล์ลดลง การติดตั้งแผงโซล่าเซลล์ไว้เหนือผิวน้ำจะช่วยให้ไอเย็นจากน้ำช่วยระบายความร้อนของแผง (Natural Cooling Effect) ทำให้แผงทำงานในอุณหภูมิที่เย็นกว่าบนบก ส่งผลให้สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้น 5-15%

ใช้ประโยชน์จากพื้นที่ผิวน้ำให้คุ้มค่า

จุดเด่นที่ชัดเจนที่สุดคือการเปลี่ยนพื้นที่ผิวน้ำที่ไม่ได้ถูกใช้งาน เช่น อ่างเก็บน้ำ หรือบ่อน้ำในโรงงาน ให้กลายเป็นสินทรัพย์ที่สามารถผลิตพลังงานได้ เป็นการเพิ่มมูลค่าให้กับพื้นที่โดยไม่กระทบกับการใช้ประโยชน์ที่ดินเดิม

ลดการระเหยของน้ำและปรับปรุงคุณภาพน้ำ

การมีแผงโซล่าเซลล์ปกคลุมอยู่เหนือผิวน้ำจะช่วยลดการสัมผัสแสงแดดโดยตรงและลดการระเหยของน้ำได้ถึง 70% ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับแหล่งน้ำเพื่อการเกษตรในพื้นที่แห้งแล้ง นอกจากนี้ การบังแสงแดดยังช่วยควบคุมการเจริญเติบโตของสาหร่ายบางชนิด ทำให้น้ำมีคุณภาพดีขึ้น

ลดการใช้ที่ดินและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

การติดตั้งระบบโซล่าฟาร์มลอยน้ำหรือ Solar Floating ช่วยสงวนพื้นที่ป่าไม้และพื้นที่เกษตรกรรมไว้ได้โดยไม่จำเป็นต้องมีการปรับหน้าดินหรือถางป่าเพื่อสร้างโรงไฟฟ้า ลดผลกระทบต่อระบบนิเวศบนบกได้อย่างมีนัยสำคัญ

ข้อเสียและข้อควรพิจารณาของ Solar Floating

แม้ว่าระบบโซล่าฟาร์มลอยน้ำหรือ Solar Floating จะมีข้อดีมากมาย แต่เทคโนโลยีขั้นสูงนี้ก็มาพร้อมกับความท้าทายและต้นทุนที่ต้องพิจารณาอย่างรอบคอบเช่นกัน

ต้นทุนการลงทุนเริ่มต้นที่สูงกว่า

เนื่องจากต้องมีต้นทุนของอุปกรณ์พิเศษ เช่น ทุ่นลอยน้ำที่มีคุณภาพสูงและระบบยึดเหนี่ยวที่ซับซ้อน ทำให้ต้นทุนการลงทุนเริ่มต้นของโซล่าฟาร์มลอยน้ำสูงกว่าการติดตั้งบนพื้นดินในขนาดที่เท่ากันประมาณ 10-20%

ความซับซ้อนในการบำรุงรักษา

การเข้าถึงแผงโซล่าเซลล์เพื่อทำความสะอาดหรือซ่อมบำรุงจำเป็นต้องใช้เรือและทีมงานที่มีความชำนาญเฉพาะทาง ซึ่งอาจมีความซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน (O&M) สูงกว่าการเดินเข้าไปบำรุงรักษาบนพื้นดิน

ข้อจำกัดด้านสถานที่ตั้งและสภาพแวดล้อม

เทคโนโลยี Solar Floating ไม่สามารถติดตั้งได้ในทุกแหล่งน้ำ เหมาะสำหรับแหล่งน้ำนิ่งหรือมีความเร็วของกระแสน้ำต่ำ เช่น อ่างเก็บน้ำ ทะเลสาบ หรือบ่อน้ำขนาดใหญ่ ไม่เหมาะกับทะเลเปิดที่มีคลื่นลมแรงหรือแม่น้ำที่ไหลเชี่ยว

ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นต่อระบบนิเวศทางน้ำ

การบดบังแสงแดดในพื้นที่ขนาดใหญ่อาจส่งผลกระทบต่อพืชและสัตว์น้ำที่อาศัยอยู่ใต้น้ำได้ ดังนั้น ก่อนการติดตั้งจึงจำเป็นต้องมีการศึกษาผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม (EIA) อย่างละเอียด และมีการออกแบบที่เหมาะสมเพื่อลดผลกระทบดังกล่าว

การประยุกต์ใช้ Solar Floating เหมาะกับพื้นที่แบบไหน

หลังจากพิจารณาทั้งข้อดีและข้อเสียแล้ว จะเห็นได้ว่าเทคโนโลยี Solar Floating เหมาะสมอย่างยิ่งกับองค์กรหรือพื้นที่ที่มีลักษณะดังต่อไปนี้

• อ่างเก็บน้ำในเขื่อนและโรงไฟฟ้าพลังน้ำ ซึ่งเป็นพื้นที่ผิวน้ำขนาดใหญ่และนิ่ง เหมาะสมที่สุดในการทำโครงการขนาดใหญ่ ดังตัวอย่างโครงการของ กฟผ. ในประเทศไทย

• แหล่งน้ำในนิคมอุตสาหกรรม โรงงานที่มีบ่อน้ำหรืออ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่สามารถติดตั้งเพื่อผลิตไฟฟ้าใช้เอง ลดต้นทุนพลังงาน และใช้ที่ดินโรงงานได้อย่างคุ้มค่า

• แหล่งน้ำเพื่อการเกษตรขนาดใหญ่ ฟาร์มหรือโครงการเกษตรที่มีอ่างเก็บน้ำสำหรับชลประทาน สามารถติดตั้งเพื่อผลิตไฟฟ้าสำหรับปั๊มน้ำ พร้อมได้ประโยชน์จากการลดการระเหยของน้ำ

• โรงบำบัดน้ำเสีย ซึ่งมักจะมีบ่อบำบัดขนาดใหญ่และต้องการใช้ไฟฟ้าในกระบวนการเป็นจำนวนมาก

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ Solar Floating

Solar Floating ทนทานต่อสภาพอากาศและคลื่นลมหรือไม่

ใช่ ระบบถูกออกแบบทางวิศวกรรมมาให้มีความทนทานสูง โดยทุ่นลอยน้ำและระบบยึดเหนี่ยวสามารถทนทานต่อแรงลมและสภาพคลื่นลมที่เกิดขึ้นโดยทั่วไปในอ่างเก็บน้ำหรือทะเลสาบได้

การบำรุงรักษาโซล่าเซลล์ลอยน้ำยุ่งยากกว่าปกติหรือไม่

มีความซับซ้อนมากกว่าการติดตั้งบนบก เนื่องจากต้องใช้เรือและทีมช่างที่ชำนาญ แต่โดยทั่วไปแล้วจะถูกรวมอยู่ในสัญญาการบำรุงรักษา (O&M) ซึ่งมีการวางแผนการทำงานไว้อย่างเป็นระบบ

การติดตั้ง Solar Floating ส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศใต้น้ำหรือไม่

อาจส่งผลกระทบได้หากไม่มีการศึกษาและออกแบบที่ดี แต่บริษัทผู้เชี่ยวชาญจะทำการศึกษาผลกระทบสิ่งแวดล้อม (EIA) ก่อนเสมอ และออกแบบโดยเว้นช่องว่างระหว่างแผงเพื่อให้แสงส่องถึง รวมถึงเลือกใช้วัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

สรุปบทความ

ระบบโซล่าฟาร์มลอยน้ำ หรือ Solar Floating คือนวัตกรรมพลังงานสะอาดที่เปลี่ยนข้อจำกัดให้กลายเป็นโอกาสได้อย่างแท้จริง แม้จะมีต้นทุนเริ่มต้นที่สูงและความท้าทายในการดำเนินงาน แต่ข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นและการใช้ประโยชน์จากพื้นที่ผิวน้ำที่ว่างเปล่า ทำให้เทคโนโลยีนี้เป็นทางเลือกที่น่าสนใจอย่างยิ่งสำหรับโครงการผลิตไฟฟ้าขนาดใหญ่ในอนาคต

สำหรับองค์กรที่สนใจในเทคโนโลยี Solar Floating และต้องการพาร์ทเนอร์ที่มีความเชี่ยวชาญในการออกแบบและติดตั้งโครงการขนาดใหญ่ ทีมวิศวกรของ GREENERGY พร้อมให้บริการและดูแลคุณตั้งแต่เริ่มจนจบงาน เพราะบริษัท กรีนเนอร์ยี่ ประเทศไทย จำกัด มีทีมวิศวกรผู้เชี่ยวชาญพร้อมให้คำปรึกษา ออกแบบ ติดตั้งและดูแลตลอดอายุการใช้งาน ท่านสามารถติดต่อสอบถาม หรือขอคำปรึกษาได้ตามช่องทางดังนี้

• เบอร์ติดต่อ : ฝ่ายขาย 081-235-6832 

• Line  : @greenergy

• อีเมล : sales@greenergythailand.com 

• เว็บไซต์ : www.greenergythailand.com