โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับ พลังงานสะอาดที่เป็น “แบตเตอรีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก”

ส่วนหนึ่งของโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับ “ลัดดิงตัน” (Ludington) ตั้งอยู่ที่ยอดผาเหนือทะเลสาบมิชิแกน มีลักษณะคล้ายกับสระว่ายน้ำขนาดมหึมา โดยเทคโนลียีนี้มาจากแนวคิดที่ไม่ซับซ้อน ซึ่งก็คือ การสูบน้ำจากทะเลสาบด้านล่าง กลับขึ้นไปที่อ่างเก็บน้ำด้านบน ก่อนจะปล่อยน้ำให้ไหลผ่านกังหันขนาดใหญ่ที่ด้านล่าง

และด้วยความจุของน้ำในทะเลสาบแห่งนี้ โรงงาน “ลัดดิงตัน” จึงมีกำลังการผลิตไฟฟ้าเพื่อแจกจ่ายให้ 1.6 ล้านครัวเรือนเพื่อใช้งานได้อย่างสบายๆ

หลายคนเปรียบโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับว่าเป็น “แบตเตอรีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก” เนื่องจากความสามารถในการผลิตพลังงานได้มหาศาลนั่นเอง

นอกจากนี้ ระบบดังกล่าวยังถูกมองว่า เป็นคำตอบด้านพลังงานที่สำคัญในช่วงที่มีความพยายามเปลี่ยนผ่านการใช้พลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิลไปสู่พลังงานหมุนเวียน ที่สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศโลกในปัจจุบัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ที่มีปริมาณแสงแดดหรือแรงลมที่จำกัด

เอริค กัสตัด (Eric Gustad) ผู้จัดการฝ่ายชุมชนสัมพันธ์ บริษัท Consumer Energy กล่าวว่า “ผมหวังว่า เราจะสร้างระบบนี้ให้ได้อีก 10 แห่ง”

อย่างไรก็ดี บริษัทยังไม่มีแผนที่จะขยายระบบดังกล่าวไปยังพื้นที่เเมืองแจ็คสัน รัฐมิชิแกน หลังจากประเด็นเรื่องอุปสรรคด้านสิ่งแวดล้อมและโลจิสติกส์ รวมต้นทุนการลงทุนที่คาดว่า น่าจะสูงถึงระดับหลายพันล้านส่งผลให้บริษัท Consumer Energy ตัดสินใจขายที่ดินใกล้ๆ ทะเลสาบที่เดิมวางแผนจะใช้เป็นที่ตั้งโรงงานแห่งใหม่ และหันมาปรับปรุงอัพเกรดโรงงานที่ร่วมเป็นเจ้าของกับบริษัท DTE Energy และมีการดำเนินงานอยู่แล้ว

กัสตัด ยอมรับว่า แผนการสร้างโรงงานแห่งใหม่นั้น “ไม่สมเหตุสมผลในแง่การเงิน” และว่า “ถ้าหากไม่มีการสนับสนุนจากรัฐบาลของรัฐหรือรัฐบาลกลาง คงไม่มีโอกาสที่จะได้เห็นโรงงานใหม่เกิดขึ้นในเร็ววันนี้"

พลังงานไฟฟ้าสำรอง จากโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับในประเทศสหรัฐฯ คิดเป็นสัดส่วนร้อยละ 93 โดยนักวิเคราะห์คาดการณ์ว่าจะมีความต้องการที่เพิ่มสูงขึ้น แต่การเติบโตของอุตสาหกรรมดังกล่าวยังก้าวตามไม่ทัน

ปัจจุบัน สหรัฐฯ มีโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับทั้งหมด 43 แห่ง และมีกำลังผลิตไฟฟ้ารวมแล้ว 22 กิกะวัตต์ ซึ่งเป็นปริมาณเดียวกับที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์หลายแห่งในประเทศผลิตได้

ถึงกระนั้น นับตั้งแต่ปี 1995 มา มีการสร้างโรงงานแบบนี้ที่มีขนาดเล็กเพิ่มมาเพียง 1 แห่งเท่านั้น และในเวลานี้ ยังไม่มีใครทราบแน่ชัดว่า ในบรรดาโครงการโรงไฟฟ้าแบบนี้ที่มีการวางแผนไว้กว่า 90 แห่งนั้น มีกี่แห่งสามารถก้าวข้ามผ่านข้อจำกัดทางเศรษฐกิจ โลจิสติกส์ และกฎระเบียบด้านกำกับดูแลกิจการได้จริง

รายงานข่าวระบุว่า คณะกรรมการกำกับดูแลกิจการด้านพลังงานสหรัฐฯ (Federal Energy Regulatory Commission - FERC) ได้ออกใบอนุญาตให้ 3 โครงการไปแล้ว แต่ปรากฏว่า ยังไม่มีโครงการใดที่ลงมือก่อสร้างจริง

ยกอย่างเช่น บริษัทแห่งหนึ่งในรัฐมอนแทนาที่ได้รับใบอนุญาตไปตั้งแต่เมื่อ 5 ปีที่แล้ว ต้องจัดหาน้ำ-ไฟ รวมทั้งพื้นที่กักเก็บพลังงานให้ตัวเองก่อนที่จะเริ่มต้นการก่อสร้างได้จริง ขณะที่ ผู้พัฒนาโครงการอีกรายในรัฐออริกอนคาดว่า จะเริ่มต้นการก่อสร้างในปี 2023 นี้

แต่เมื่อลองมองไปดูที่ประเทศอื่นๆ จะพบว่า กำลังมีการสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับมากกว่า 60 แห่งในหลายประเทศทั่วโลก ทั้งในประเทศอินเดีย จีน ญี่ปุ่น และกลุ่มประเทศยุโรป

มัลคอล์ม วูล์ฟ (Malcolm Woolf) ประธานสมาคม National Hydropower Association ได้แสดงความเห็นเกี่ยวกับสถานการณ์ในสหรัฐฯ ระหว่างเข้าร่วมการให้ข้อมูลต่อคณะกรรมาธิการด้านพลังงานและทรัพยากรธรรมชาติของวุฒิสภาสหรัฐฯ เมื่อเดือนมกราคมที่ผ่านมาว่า “กระบวนการขออนุญาตเป็นเรื่องที่วุ่นวายยุ่งยาก” โดยเขาชี้ว่า ขั้นตอนต่างๆ มีการเกี่ยวพันกับหลายหน่วยงานมากจนเกินไป

ในประเด็นนี้ เซเลสต์ มิลเลอร์ (Celeste Miller) โฆษกของ FERC เปิดเผยว่า ถึงแม้ว่า ทางคณะกรรมการจะออกใบอนุญาตให้กับโรงงานใหม่และต่ออายุให้กับโรงงานที่เคยได้ไปแล้วหลายแห่ง หน่วยงานทั้งในระดับชุมชน รัฐ และรัฐบาลกลางที่เกี่ยวข้องยังต้องเข้ามาจัดการในส่วนงานของตนด้วย เพราะ “แต่ละโครงการมีลักษณะเฉพาะ รวมถึงปัญหาที่แตกต่างกันออกไป”

ขณะนี้ ผู้ที่เกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรมดังกล่าวกำลังทำการเคลื่อนไหวเพื่อขอให้รัฐออกนโยบายส่งเสริมการลงทุนในรูปของภาษีการลงทุน คล้ายๆ กับที่เคยอนุมัติให้กับโรงงานไฟฟ้าพลังงานแสงแดดและพลังงานลม ซึ่งจริงๆ การลดหย่อนภาษีสำหรับธุรกิจดังกล่าวอยู่ในแผน “Build Back Better” ของประธานาธิบดีโจ ไบเดน อยู่แล้ว เพียงแต่ร่างกฎหมายนี้ยังคงอยู่ในกระบวนการพิจารณาของสภาคองเกรสอยู่

ทั้งนี้ แนวคิดโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับเกิดขึ้นมาตั้งแต่ช่วงต้นคริสต์ทศวรรษที่ 1930 โดยส่วนมากถูกสร้างขึ้นจริงหลังจากนั้นเป็นเวลาหลายสิบปี เพื่อกักเก็บพลังงานไฟฟ้าส่วนเกินจากโรงงานนิวเคลียร์ที่จะถูกปล่อยออกมาเมื่อจำเป็น

ในขณะที่โรงไฟฟ้าจากนิวเคลียร์ ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติ สามารถดำเนินการได้อย่างต่อเนื่อง โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์และลมกลับไม่สามารถทำเช่นนั้นได้ ดังนั้น การกักเก็บพลังงานสำรองจึงยังเป็นสิ่งที่มีความจำเป็นและน่าจะมีการขยายตัวได้ต่อไปในอนาคต โดยหน่วยงานด้านพลังงานหมุนเวียนอย่าง National Renewable Energy Laboratory (NREL) คาดว่า การกักเก็บพลังงานในสหรัฐฯ มีโอกาสที่จะขยายตัวมากถึง 5 เท่า ภายในปี 2050

ในปีที่ผ่านมา เจนนิเฟอร์ แกรนโฮล์ม (Jennifer Granholm) รัฐมนตรีว่าการกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ กล่าวไว้ว่า “ในช่วงไม่กี่ปีข้างหน้า (รัฐบาล)จะนำพลังงานสะอาดเข้าสู่โครงค่ายผลิตพลังงานไฟฟ้า และเราจะต้องอยู่ในระดับที่สามารถใช้งานพลังงานนี้ทุกที่และทุกเวลาที่ต้องการได้”

ข้อมูลการวิเคราะห์ของมหาวิทยาลัย Australian National University ที่ใช้คอมพิวเตอร์คำนวนหาพื้นที่ในการสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับ แสดงให้เห็นว่า มีพื้นที่กว่า 600,000 แห่งทั่วโลกที่น่าจะเป็นที่ตั้งของโรงงานประเภทนี้ได้ โดยเฉพาะในสหรัฐฯ ที่มีพื้นที่ที่มีความเหมาะสมถึงราว 32,000 จุด ซึ่งการคำนวณชี้ว่า จะสามารถช่วยกักเก็บพลังงานเพื่อแจกจ่ายทั่วโลกได้มากถึง 100 เท่า เมื่อเทียบกำลังระดับความต้องการพลังงานจริง

อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์ดังกล่าวไม่ได้พิจารณาถึงประเด็นที่ว่า พื้นที่นั้นๆ มีความเหมาะสมด้านสิ่งแวดล้อมหรือวัฒนธรรมที่จะใช้ในการก่อสร้างโครงการประเภทนี้ หรือจะนำไปสู่การคุ้มทุนทางธุรกิจหรือไม่

มีการศึกษาอีกชิ้นหนึ่งจาก มหาวิทยาลัย Michigan Technological University ที่ชี้ว่า เหมืองร้างจำนวนหลายร้อยแห่งในสหรัฐฯ น่าจะสามารถถูกเปลี่ยนมาเป็นโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับที่ว่านี้ได้ เนื่องจากโครงสร้างทางภูมิศาสตร์ที่เอื้ออำนวย แต่มีผู้ที่แย้งว่า ต้องมีการศึกษารายละเอียดให้ดีเสียก่อน เพราะมีกรณีอย่างเช่น โครงการที่อยู่ในี่เขตเอสเซกส์ของรัฐนิวยอ์กที่ต้องถูกสั่งพักไป หลังเกิดความกังวลเรื่องมลพิษทางน้ำ

นอกจากโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับที่เป็นการกักเก็บพลังงานแล้ว ยังมีเทคโนโลยีทางเลือกใหม่ๆ เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง เช่น บริษัท Quidnet ในรัฐเท็กซัส ที่พัฒนาระบบกักเก็บพลังงานแบบสูบน้ำกลับ ที่ใช้น้ำบาดาลมาไหลผ่านกังหันไฟฟ้า และบริษัท Energy Vault ซึ่งเป็นธุรกิจสตาร์ทอัพจากประเทศสวิสเซอร์เลนด์ ที่ผลิตพลังงานโดยการใช้สายเคเบิลเหวี่ยงก้อนอิฐที่มีน้ำหนักรวมกันประมาณ 35 ตันลงสู่ด้านล่าง เพื่อทำหน้าที่เหมือนเครื่องปั่นไฟ เป็นต้น

ท้ายสุด รายงานจากกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ที่ตีพิมพ์เมื่อปี 2016 ชี้ว่า มีความเป็นไปได้ที่สหรัฐฯ จะมีเครือข่ายโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับ ที่สามารถจัดเก็บพลังงานได้ราว 36 กิกะวัตต์

• ที่มา: เอพี