Pleuger Industries กำลังดำลึกลงใต้น้ำสู่อนาคตของการกักเก็บพลังงานหมุนเวียนไปพร้อมกับพันธมิตรระดับโลก

Pleuger Industries ผู้นำด้านนวัตกรรมเทคโนโลยีมอเตอร์ปั๊มแบบจุ่ม ประกาศถึงบทบาทสำคัญในการพัฒนาระบบกักเก็บพลังงานใต้ทะเลในโครงการ StEnSea (Stored Energy in the Sea, พลังงานที่กักเก็บไว้ในทะเล)

โครงการนี้ได้รับการพัฒนาขึ้นในช่วงต้นในปี พ.ศ. 2555 ด้วยความร่วมมือของ Fraunhofer IEE และ Sperra พร้อมด้วยความเชี่ยวชาญด้านระบบปั๊มจุ่มใต้น้ำของ Pleuger ที่มาสนับสนุนวิธีการกักเก็บพลังงานหมุนเวียนให้ก้าวไปสู่ยุคใหม่

โครงการ StEnSea มีจุดเริ่มต้นมาจากสถาบัน Fraunhofer แห่งเยอรมนี ที่มุ่งปฏิวัติการกักเก็บพลังงานในระยะยาว โดยนำหลักการพื้นฐานของพลังน้ำแบบสูบกลับ หรือ PSH (Pumped Storage Hydropower) มาปรับใช้ในสภาพแวดล้อมใต้ทะเล

โครงการนี้ใช้แนวทางที่มีลักษณะเฉพาะในการกักเก็บพลังงาน โดยการวางคอนกรีตกลวงทรงกลมไว้ใต้ท้องทะเลที่ความลึก 600 ถึง 800 เมตร โดยในช่วงที่มีความต้องการไฟฟ้าต่ำ คอนกรีตทรงกลมเหล่านี้จะถูกสูบน้ำออกโดยใช้ปั๊มจุ่มที่ออกแบบเป็นพิเศษของ Pleuger เพื่อกักเก็บพลังงานศักย์ แต่ในช่วงที่มีความต้องการพลังงานสูง (peak demand) จะปล่อยให้น้ำไหลเข้าไปในคอนกรีตทรงกลมเหล่านี้ นั่นคือ ปั๊มเปลี่ยนการทำงานมาเป็นกังหันกำเนิดไฟฟ้า วิธีการใหม่นี้สะท้อนให้เห็นถึงการทำงานของ PSH แบบดั้งเดิม เพียงแต่เป็นการปรับมาใช้ในสภาพแวดล้อมใต้ทะเล โดยใช้ประโยชน์จากแรงดันของมหาสมุทรเพื่อกักเก็บและปล่อยพลังงานให้มีประสิทธิภาพ

จากการวิเคราะห์ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (GIS) โดยครอบคลุมพื้นที่ชายฝั่งทะเล เผยให้เห็นสถานที่ที่มีศักยภาพมากมายในการนำเทคโนโลยีนี้ไปใช้ทั่วโลก รวมถึงนอกชายฝั่งของนอร์เวย์ โปรตุเกส ชายฝั่งตะวันออกและตะวันตกของสหรัฐอเมริกา บราซิล และญี่ปุ่น เทคโนโลยีนี้ยังเหมาะกับทะเลสาบธรรมชาติหรือทะเลสาบเทียมที่มีน้ำลึก เช่น เหมืองเปิดที่ถูกน้ำท่วม ซึ่งพื้นที่เหล่านี้มีศักยภาพที่จะขยายการใช้งานให้กว้างขึ้น

โครงการแรกเริ่มนี้มุ่งตอบสนองความต้องการอันเร่งด่วน โดยปรับขยายวิธีการกักเก็บพลังงานที่มีประสิทธิภาพนี้ให้สามารถบูรณาการเข้ากับแหล่งพลังงานหมุนเวียน ทำให้โครงข่ายกำลังไฟฟ้ามีเสถียรภาพ และลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งการใช้ประโยชน์จากระบบปั๊มที่มีลักษณะเฉพาะของ Pleuger ทำให้โครงการนี้พร้อมที่จะส่งมอบระบบกักเก็บไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับใต้ทะเล ซึ่งออกแบบให้เป็นมอดูลที่ล้ำสมัยสำหรับกักเก็บพลังงานที่มองไม่เห็นบนพื้นผิวใต้มหาสมุทร

การสนับสนุนจากนานาชาติ

โครงการ StEnSea ได้รับการสนับสนุนทางการเงินจำนวนมากจากทั้งรัฐบาลสหรัฐอเมริกาและเยอรมนี ซึ่งบ่งบอกถึงนัยสำคัญและความเชื่อมั่นในศักยภาพของโครงการที่จะส่งผลกระทบไปทั่วโลก โดยสำนักงานเทคโนโลยีกำลังไฟฟ้าจากน้ำ (WPTO) ของกระทรวงพลังงาน สหรัฐอเมริกา ได้มอบเงินสนับสนุนโครงการนี้ 4,000,000 ดอลลาร์ (ประมาณ 139 ล้านบาท) ซึ่งเป็นข้อพิสูจน์ถึงความสำคัญของการพัฒนานวัตกรรมการกักเก็บพลังงานตามเป้าหมายด้านพลังงานหมุนเวียนของประเทศ นอกจากนี้ กระทรวงเศรษฐกิจและการดำเนินการด้านสภาพภูมิอากาศของเยอรมนี (BMWK) ยังมีพันธะสัญญาที่จะมอบเงิน 3,700,000 ยูโร (ประมาณ 137 ล้านบาท) ซึ่งแสดงให้เห็นถึงบทบาทสำคัญของความร่วมมือระหว่างประเทศในการพัฒนาเทคโนโลยีที่ยั่งยืน

พัฒนาเทคโนโลยีเพื่ออนาคตที่ยั่งยืนยิ่งขึ้น

Pleuger มีส่วนร่วมในโครงการ StEnSea มาตั้งแต่เริ่มก่อตั้ง โดยมีส่วนสนับสนุนการพัฒนาต้นแบบเครื่องสูบใต้น้ำที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเครื่องแรก ซึ่งในปัจจุบันนี้ ด้วยเงินทุนจำนวนมากและความร่วมมือระหว่างประเทศดังกล่าว จึงมีการขยายชุดต้นแบบเป็นขนาด 10 เมตร สามารถให้กำเนิดไฟฟ้าได้ 0.5 เมกะวัตต์ ที่ระดับความลึกเกิน 600 เมตร

ด้วยการทำงานที่ระดับความลึกดังกล่าวจึงเป็นเรื่องยากจะรับไหว เป็นความท้าทายด้านเทคนิค เนื่องจากต้องออกแบบระบบให้มีความแข็งแกร่งและมีความแม่นยำ โดยปั๊มที่มีลักษณะเฉพาะของ Pleuger ออกแบบมาให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใต้แรงกดดันสูงและในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ทำให้มีความเชื่อถือได้ในการให้กำเนิดพลังงาน และกักเก็บไว้ในรูปทรงกะทัดรัด จึงเหมาะอย่างยิ่งกับการออกแบบเป็นมอดูล และสามารถปรับขนาดได้ ซึ่งเป็นข้อกำหนดที่มีอยู่ในโครงการ StEnSea จึงสามารถนำปั๊มนี้ไปใช้งานใกล้เมืองตามชายฝั่งต่างๆ ได้ทั่วโลก

เปลี่ยนรูปแบบการกักเก็บพลังงานทั่วโลก

นอกจากความสามารถในทางเทคนิคแล้ว ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากโครงการ StEnSea ยังมีนัยสำคัญ ซึ่งการติดตั้งระบบกักเก็บพลังงานนอกชายฝั่งช่วยให้หลีกเลี่ยงอุปสรรคหลายอย่างที่อยู่บนบกที่เกี่ยวกับระบบพลังน้ำแบบสูบกลับแบบดั้งเดิม เช่น ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและความขัดแย้งในการใช้ประโยชน์ที่ดิน นอกจากนี้ วิธีการนอกชายฝั่งยังช่วยหลีกเลี่ยงการพึ่งพาวัสดุสำคัญที่จำเป็นต่อการใช้เพื่อกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ ทำให้วิธีการนอกชายฝั่งเป็นทางเลือกที่ยั่งยืนมากขึ้นสำหรับอนาคต

ระบบกักเก็บไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับใต้ทะเลนั้นมีศักยภาพมหาศาลทั่วโลก โดยมีการประเมินไว้ว่า ในน่านน้ำของสหรัฐอเมริกาเพียงประเทศเดียวมีศักยภาพทางเทคนิคสุทธิประมาณ 7.5 TW (เทระวัตต์) และ 75 TW-h (เทระวัตต์-ชั่วโมง) ซึ่งเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นสำหรับโครงการ StEnSea สามารถเพิ่มศักยภาพการกักเก็บพลังงานของระบบแบบวงปิดที่อยู่บนบกได้มากเป็นสองเท่า ดังนั้น ในขณะที่โลกกำลังอยู่ในช่วงเปลี่ยนผ่านไปสู่เศรษฐกิจคาร์บอนต่ำ นวัตกรรมดังกล่าวจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการสร้างความมั่นใจให้กับแหล่งจ่ายพลังงานได้อย่างมั่นคงและมีความยืดหยุ่น

พันธสัญญาต่อเนื่องเพื่อพลังงานหมุนเวียน

การมีส่วนร่วมของ Pleuger ในโครงการ StEnSea เป็นส่วนหนึ่งของกลยุทธ์แผ่กว้างขึ้นในการเป็นผู้นำในภาคส่วนพลังงานหมุนเวียน โดยในปี พ.ศ. 2566 Pleuger ประสบความสำเร็จในการส่งมอบอุปกรณ์สำหรับโครงการ Sunrise Wind ซึ่งเป็นโครงการฟาร์มกังหันลมนอกชายเมืองนิวยอร์ก สหรัฐอเมริกา โดยร่วมมือกับ Nordic Flow และ Ørsted โครงการนี้ตั้งเป้าที่จะจัดหาพลังงานสะอาด 924 เมกะวัตต์ ซึ่งเพียงพอสำหรับบ้านเกือบ 600,000 หลังด้วยพลังงานหมุนเวียน 100% ซึ่งมีส่วนสำคัญต่อเป้าหมายของนิวยอร์กในการสร้างโครงข่ายไฟฟ้าปลอดคาร์บอนภายในปี พ.ศ. 2583 ด้วยโครงการเพิ่มเติมที่อยู่ระหว่างดำเนินการ รวมถึง East Anglia 3 และ Vanguard West ซึ่ง Pleuger ยังคงขยายตัวตนให้มีอยู่ในพลังงานหมุนเวียนนอกชายฝั่ง ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความคล่องตัวและความน่าเชื่อถือของระบบปั๊มใต้น้ำ

Anton Schneerson ซีอีโอของ Pleuger Industries กล่าวว่า — “การเปลี่ยนผ่านด้านพลังงานทั่วโลกต้องใช้วิธีการที่มีการปรับเปลี่ยนเชิงรูปแบบและปรับขนาดได้ และ Pleuger กำลังเป็นผู้นำในเรื่องนี้ โครงการ ‘พลังงานที่กักเก็บไว้ในทะเล’ สอดคล้องกับกลยุทธ์ของเราในการขยายธุรกิจพลังงานหมุนเวียน ซึ่งการพัฒนาเทคโนโลยีจากมหาสมุทร คือ การสร้างนิยามพลังงานที่ยั่งยืนขึ้นมาใหม่”

Dr. Bernhard Ernst ผู้จัดการโครงการอาวุโสของ Fraunhofer IEE อธิบายว่า — “โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับมีความเหมาะสมมากสำหรับกักเก็บไฟฟ้าเป็นเวลาหลายชั่วโมงไปจนถึงไม่กี่วัน อย่างไรก็ตาม ศักยภาพการขยายตัวของโรงไฟฟ้าประเภทนี้ทั่วโลกยังมีข้อจำกัดอยู่มาก ดังนั้น เราจึงย้ายการทำงานของโรงไฟฟ้าที่ใช้หลักการนี้ไปยังพื้นผิวใต้ทะเล ซึ่งที่นั่นจะมีข้อจำกัดทางธรรมชาติและผลกรทบทางระบบนิเวศน้อยกว่ามาก นอกจากนี้ ประชาชนน่าจะให้การยอมรับมากกว่า”

ที่มา: Pleuger Industries