สถาบันพัฒนาและฝึกอบรมโรงงานต้นแบบ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.)เปิดตัว “ชุดกังหันน้ำขนาดเล็กมากนวัตกรรมทั่วถึงสำหรับการผลิตไฟฟ้าในชนบท” ครอบคลุมกังหันน้ำ 3 แบบ คือ กังหันน้ำเพลตัน ซึ่งเหมาะกับพื้นที่ใช้งานกรณีมีระยะเฮดสูง กังหันน้ำใบพัด ซึ่งเหมาะกับพื้นที่ใช้งานกรณีมีระยะเฮดต่ำ และ กังหันกระแสน้ำ ซึ่งเหมาะกับพื้นที่ใช้งานในกระแสน้ำไหล โดยได้รับงบประมาณสนับสนุนงานวิจัยจาก สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) และการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.)
ดร.อุสาห์ บุญบำรุง หัวหน้าโครงการวิจัย สถาบันพัฒนาและฝึกอบรมโรงงานต้นแบบ กล่าวว่า เป้าหมายหลักของงานวิจัยคือ การพัฒนาชุดกังหันน้ำผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กมากราคาถูก โดยใช้วัสดุและกระบวนการผลิตในประเทศทั้งหมด โดยเน้นที่ราคาต่ำกว่าการนำเข้าจากต่างประเทศ ขณะที่ประสิทธิภาพใกล้เคียงกัน ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความสามารถในการเข้าถึงเทคโนโลยีหรือนวัตกรรมทั่วถึง (Inclusive innovation) สำหรับการใช้งานกังหันน้ำผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กมากในประเทศ
โดยในขั้นตอนการออกแบบนั้น ดร.อุสาห์ อธิบายว่า ใช้อัลกอริทึมทางคณิตศาสตร์ช่วยในการหาขนาดและรูปทรงของใบพัดที่เหมาะสมที่สุด จากนั้นใช้วิธีการคํานวณพลศาสตรข์องไหลช่วยในการจําลอง วิเคราะห์ประสิทธิภาพเชิงกลศาสตร์การไหลของชุดกังหันน้ำก่อนนำไปติดตั้งทดสอบภาคสนามที่บ้านคีรีวง จังหวัดนครศรีธรรมราช ผลการดำเนินงานก่อให้เกิดชุดกังหันน้ำผลิตไฟฟ้าต้นแบบ 3 แบบ โดยชุดกังหันน้ำเพลตันขนาด 1 กิโลวัตต์ มีต้นทุน 15 บาทต่อวัตต์ ชุดกังใบพัดขนาด 500 วัตต์ มีต้นทุน 22 บาทต่อวัตต์ ขณะที่ชุดกังหันกระแสน้ำขนาด 100 วัตต์ มีต้นทุน 390 บาทต่อวัตต์ โดยอัตราค่าไฟฟ้าที่ผลิตจากชุดกังหันน้ำเพลตันอยู่ที่ 0.72 บาทต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง ชุดกังหันน้ำใบพัดอยู่ที่ 1.64 บาทต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง ซึ่งต่ำกว่าอัตราค่าไฟฟ้าของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค ขณะที่อัตราค่าไฟฟ้าที่ผลิตจากชุดกังหันกระแสน้ำอยู่ที่ 12.88 บาทต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง แม้ว่าจะสูงกว่าอัตราค่าไฟฟ้าของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคในปัจจุบัน แต่หากเปรียบเทียบในกรณีที่ได้นำชุดกังหันกระแสน้ำต้นแบบในโครงการไปใช้งานในพื้นที่ที่ไฟฟ้าเข้าไม่ถึงและต้องใช้เครื่องยนต์ดีเซลขนาดเล็กผลิตไฟฟ้าในอัตราค่าไฟฟ้าประมาณ 20 บาทต่อยูนิตแล้ว พบว่าชุดกังหันกระแสน้ำต้นแบบที่พัฒนาขึ้นในโครงการนี้มีคุ้มค่าในการลงทุนมากกว่า
ปัจจุบันมีการขยายผลงานวิจัยโดยการการนำชุดกังหันน้ำนวัตกรรมทั่วถึงทั้ง 3 แบบ ไปติดตั้งใช้งานในพื้นที่จังหวัดนครศรีธรรมราชเพิ่มขึ้นอีกกว่า 103 ระบบ รวมกำลังการผลิตกว่า 83 กิโลวัตต์ และล่าสุดยังมีการขยายผลไปติดตั้งในพื้นที่อื่นๆ ของประเทศที่มีลักษณะภูมิประเทศใกล้เคียงกัน เช่น ที่ศูนย์ประสานงานมูลนิธิปิดทองหลังพระ สืบสานแนวพระราชดำริบ้านบ้านโป่งลึก-บางกลอย บริเวณหน่วยพิทักษ์อุทยานแห่งชาติ ที่ กจ.10 (ห้วยแม่สะเลียง) อุทยานแห่งชาติแก่งกระจาน ส่งผลให้พื้นที่ดังกล่าวมีไฟฟ้ากระแสสลับ 1 เฟส 230 โวล์ท 50 เฮิร์ต ใช้งานตลอด 24 ชั่วโมง ในปริมาณที่เพียงพอต่อความต้องการพลังงานขั้นพื้นฐานของเจ้าหน้าที่ เช่น ระบบแสงสว่าง วิทยุรับส่ง ตู้เย็นสำหรับเก็บอาหาร เป็นต้น ทำให้คุณภาพชีวิตของเจ้าหน้าที่ที่ปฏิบัติงานในพื้นที่ดีขึ้น ส่งผลโดยตรงต่อการเพิ่มศักยภาพในการปฏิบัติงานของเจ้าหน้าที และอนาคตจะขยายผลไปสู่หมู่บ้านต้นแบบปิดทองหลังพระในพื้นที่อื่นๆต่อไป
“ชุดกังหันน้ำขนาดเล็กมากนวัตกรรมทั่วถึงสำหรับการผลิตไฟฟ้าในชนบท” ครอบคลุมกังหันน้ำ 3 แบบที่พัฒนาขึ้นนี้ นอกจากราคาถูกกว่านำเข้าจากต่างประเทศแล้ว ยังจะช่วยให้ประชาชนในชนบทที่มีพื้นที่ใกล้แหล่งน้ำ สามารถเข้าถึงเทคโนโลยี ได้มีคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้น และพึ่งพาตัวเองได้อย่างยั่งยืน
Thailandindustrycom_official
