กังหันลม ใช้กับโซลาร์เซลล์ Diffuse Energy - Urban Creature

ในโลกอันกว้างใหญ่จะมีที่ยืนสำหรับคนตัวเล็กหรือเปล่า ถ้าพูดถึงขนาดเพียงอย่างเดียว จะเห็นว่าความเล็กเป็นจุดขายในหลายอุตสาหกรรม โทรศัพท์มือถือเคยแข่งกันให้มีขนาดเล็กที่สุด แล็ปท็อปยิ่งบางก็ยิ่งดึงดูดสายตาผู้บริโภค แม้ในอุตสาหกรรมไฟฟ้าจะมีแต่ขยายโรงงาน สร้างเขื่อน หรือเพิ่มฟาร์มกังหัน แต่ความเล็กก็กำลังโดดเด่นขึ้นมาเช่นกัน 

ชวนมาดูความเล็กที่ยิ่งใหญ่ของ Diffuse Energy สตาร์ทอัปสัญชาติออสเตรเลีย ที่ไม่อยากสู้เรื่องความใหญ่โตมโหฬารกับบริษัทพลังงานที่ไหน กับกังหันลมที่ขนาดราวพัดลมตั้งพื้นตามงานวัด เบาจนสามารถเคลื่อนที่ได้ด้วยตัวคนเดียว แต่ลดปริมาณการผลิตไฟฟ้าด้วยน้ำมันดีเซลได้มหาศาล 

พลังงานทางเล็ก (เลือก) 

ก่อนจะไปถึงเรื่องราวของ Diffuse Energy ขอย้อนอดีตต้นกำเนิดของกังหันลมผลิตไฟฟ้ากันสักเล็กน้อย เพื่อจะได้เข้าใจภาพรวมของอุตสาหกรรมและแรงบันดาลใจในการผลิตกังหันลมขนาดเล็กมากขึ้น 

พลังงานลมอยู่คู่กับมนุษยชาติมาเนิ่นนาน ย้อนกลับไป 2,000 ปีก่อนคริสตกาล ชาวบาบิโลนใช้กังหันลมในการโม่แป้ง กระโจนข้ามมาเร็วๆ ที่ ค.ศ. 1930 นักประดิษฐ์ควบตำแหน่งนักอุตุนิยมวิทยานามว่า พอล ลา คัวร์ ได้คิดค้นกังหันลมผลิตไฟฟ้าสมัยใหม่ โดยใช้ไฟฟ้าจากกังหันลมป้อนเข้าเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้าในการผลิตไฮโดรเจน และยังตีพิมพ์ The Journal of Wind Electricity วารสารที่ว่าด้วยการใช้พลังงานลมในการผลิตไฟฟ้าเล่มแรกของโลกอีกด้วย 

หลังหมดยุคของพอล มีนักประดิษฐ์มากมายเดินตามรอยเท้าของเขา และความนิยมของพลังงานทางเลือกชนิดนี้ที่ทั้งสะอาดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมก็พัดไปไกลทั่วโลก ต้นศตวรรษที่ 21 เยอรมนีผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานลมราว 9,000 เมกะวัตต์ ซึ่งพลังงานลมถือว่าเติบโตอย่างรวดเร็วและประเทศที่ผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมได้มากที่สุดคือจีนที่ 210,000 เมกะวัตต์ เหนือกว่าแชมป์เมื่อยี่สิบปีที่แล้วไปไกลลิบ 

เหรียญมีสองด้านเสมอ แม้ข้อดีของพลังงานลมจะสูงลิบลิ่ว แต่กังหันลมขนาดใหญ่ก็มีข้อเสียบ้างเหมือนกัน อย่างแรกคือทัศนียภาพ ซึ่งอันนี้แล้วแต่มุมมอง แต่ที่มีผลกระทบแน่ๆ คือการรบกวนคลื่นวิทยุ มลภาวะทางเสียง ผลกระทบต่อระบบนิเวศเช่นทำให้พฤติกรรมของสัตว์นักล่าอย่างนกเปลี่ยนไป จนเกิดผลกระทบต่อห่วงโซ่อาหาร รวมถึงต้องอาศัยความเร็วลมค่อนข้างสูงในการผลิตไฟฟ้า เมื่อพลังงานทางเลือกขาดความคล่องตัว Start-up จากออสเตรเลียจึงผุดไอเดียกังหันลมแบบใหม่ขึ้น 

เรื่องเล็กๆ นี้ เกิดขึ้นเมื่อ 3 ปีที่แล้วในขณะที่ Joss Kesby CEO และผู้ร่วมก่อตั้งของ Diffuse Energy วิศวกรที่ดูแลโครงการก่อสร้างในอุตสาหกรรมถ่านหินอยู่ทุกวัน และต้องเผชิญหน้ากับเชื้อเพลิงฟอสซิลตลอดเวลาจนรู้สึกว่าต้องมีวิธีที่ปลอดภัยและสะอาดกว่านี้ในการสร้างพลังงาน 

จนกระทั่งตัดสินใจไปศึกษาต่อปริญญาเอกด้านอากาศพลศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยนิวคาสเซิล ประเทศออสเตรเลีย Kesby พบว่าความรู้ที่หลั่งไหลเข้ามาเป็นคนละเรื่องกับประสบการณ์ของตัวเองในฐานะวิศวกรโยธา และเริ่มต้นพัฒนาเทคโนโลยีขึ้นมาใหม่ จนภายหลังออกมาเป็นรูปเป็นร่างและตั้งชื่อว่า Hyland 920

สังเวียนพลังลม

ระหว่างที่ศึกษาปริญญาเอก เป้าหมายแรกของ Kesby คือการพัฒนาเทคโนโลยีที่จะช่วยในระบบขับเคลื่อนของเรือยอช์ต ก่อนจะเบนเข็มมาโฟกัสที่พลังงานทางเลือกเพราะเห็นโอกาสของธุรกิจคมนาคมในแดนออสซี่ ที่กำลังจะมีการลงทุนเป็นมูลค่าถึง 3 พันล้านดอลลาร์ฯ ภายในปี 2024 กับเสาสัญญาณ ที่ไม่สามารถเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าได้โดยตรง จึงจำเป็นต้องใช้แผงโซลาร์เซลล์ หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลไว้เติมพลังงาน ซึ่งมักจะขัดข้องอยู่บ่อยครั้ง

นักชกรุ่นเฟเธอร์เวตที่มีพลังหมัดของรุ่นเฮฟวี่เวต (A featherweight fighter with a heavyweight punch) คือคำนิยามของ Hyland 920 กังหันลมขนาดเล็กรุ่นแรกของ Diffuse Energy ซึ่งคำอธิบายนี้เป็นตัวแทนของสิ่งที่พวกเขากำลังทำอยู่ได้เป็นอย่างดี 

ในขณะที่นานาประเทศกำลังขยายพื้นที่ของฟาร์มกังหันลมหรือทำใบพัดให้ใหญ่ขึ้นเพื่อประสิทธิภาพในการผลิตพลังงานไฟฟ้า คุณสามารถหยิบ Hyland 920 ที่มีความกว้างไม่ถึง 1 เมตร ใส่ท้ายกระบะไปยังพื้นที่ห่างไกล และหยิบกังหันขนาดเล็กที่มีน้ำหนักน้อยกว่ายางรถยนต์หนึ่งเส้นลงมาติดตั้งด้วยตัวเอง 


เมื่อนักชกรุ่นเล็กก้าวขึ้นสู่สังเวียน สิ่งที่ผู้ชมคาดหวังคือความคล่องตัว และเทคนิคในการออกหมัด Hyland 920 ประกอบขึ้นจากวัสดุน้ำหนักเบาทั้งสิ้นเช่นอะลูมิเนียม โพลิเมอร์ คาร์บอนไฟเบอร์ หรือสเตนเลส และถ้าวัดกันที่พลังก็จะเห็นว่าโปรโมเตอร์ไม่ได้อวยเกินจริง เพราะความเร็วลมที่ได้รับคำจำกัดความว่า ‘ลมแรง’ อยู่ที่ 40 กม./ชม. Hyland 920 ต้องการเพียงลมอ่อน (7 กม./ชม.) เท่านั้นในการผลิตกระแสไฟฟ้า 1,600 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง 

คำถามคือถึงตัวเลขวัตต์ที่ผลิตได้ต่อชั่วโมงจะดูสูง แต่ถ้าเทียบกับกังหันลมขนาดเล็กในท้องตลาดพวกเขาอยู่ตรงไหน Diffuse Energy ตอบคำถามนี้ด้วยภาษาที่ออกจะดูเนิร์ดว่า “สิ่งที่ทำให้เราแตกต่างคือเทคโนโลยีที่เรียกว่า ‘Diffuser’ ซึ่งสามารถดูดลมผ่านโรเตอร์ (ใบพัด) ได้มากกว่า เหมือนกับการใส่เครื่องดูดฝุ่นไว้ที่ด้านหลังของกังหันเพื่อเพิ่มพลังลม จนทำให้ผลิตไฟฟ้าได้มากกว่ากังหันขนาดเดียวกันสองเท่า” 

‘รุ่นเล็ก’ ยังมีจุดเด่นในความเงียบ ที่เสียงรบกวนดังประมาณ 45 เดซิเบล หรือเท่ากับฝนตกปรอยๆ และถ้ามองไปยังระบบนิเวศที่เคยเป็นปัญหาของรุ่นใหญ่ พวกเขาบอกว่าตอนนี้พบหลักฐานเพียงเล็กน้อยว่ากังหันลมก่อให้เกิดอันตรายอย่างมีนัยสำคัญต่อสัตว์ปีกอย่างนกหรือค้างคาว แต่กังหันลมขนาดนี้ก็ใช้หลักทางอากาศพลศาสตร์สร้างเกราะลมไว้ป้องกันรอบตัว เพื่อไม่ให้สัตว์หลงมาสัมผัสโดยตรงอีกด้วย 

Subscription Model

ไม่ต่างจากเครื่องถ่ายเอกสารตามสำนักงานเพราะโมเดลของ Diffuse Energy คือ Subscription ค่าเช่า Hyland 920 จำนวน 10 ตัว จะอยู่ที่ 197 ดอลลาร์ฯ/ตัว และ 183 ดอลลาร์ฯ เมื่อเช่า 20 ตัวขึ้นไป การตั้งราคาและแพ็กเกจที่มีให้เพียงสองแบบแสดงให้เห็นชัดเจนว่าพวกเขามองไปที่องค์กรโทรคมนาคม หรืออุตสาหกรรมขนาดใหญ่มากกว่าการใช้ภายในครัวเรือน

ซึ่งรูปแบบการทำงานก็เหมือนกับการเช่าอุปกรณ์สำนักงานทั่วไปก็คือมีทีมซัปพอร์ตคอยให้คำปรึกษาตลอดเวลา มีการส่งอะไหล่ให้ทันทีโดยไม่คิดค่าใช้จ่าย มีทีมออกแบบสำหรับแต่ละพื้นที่โดยเฉพาะ เพื่อให้การตั้งกังหันลมทรงประสิทธิภาพสูงสุด

ส่วนอื่นๆ มีความคล้ายคลึงกับโมเดล Subscription ทั่วไปที่ยกเอาจุดเด่นของตัวเองมาโฆษณา เช่น เน็ตฟลิกซ์อาจจะบอกว่ายกโรงภาพยนตร์ไปด้วยได้ทุกที่ ส่วน Diffuse Energy บอกว่ารัฐบาลอยากจะออกนโยบายพลังงานอะไรก็เรื่องของเขา ตลาดน้ำมันดิบจะผันผวนแค่ไหนก็ไม่ต้องสนใจ เพราะราคาลมก็ไม่ได้มีขึ้นลงไปตามตลาดหุ้นหรือสถานการณ์โลกอยู่แล้ว

ไฟฟ้าที่เชื่อมต่อการสื่อสาร

หากพูดถึงการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานทางเลือกอย่างโซลาร์เซลล์ หรือกังหันลม มักจะแบ่งออกเป็น 2 ระบบด้วยกันคือ ระบบออนกริดที่เชื่อมต่อกับสายส่งไฟฟ้าหลักได้เมื่อมีพลังงานมากเกินไป เหมาะกับการนำไฟฟ้ากลับมาใช้ภายหลัง นิยมใช้ในครัวเรือน และระบบออฟกริดคือไม่ต้องพึ่งพลังงานไฟฟ้าจากส่วนกลาง ด้วยการนำไฟฟ้าที่เหลือบรรจุไว้ในแบตเตอรี่ขนาดใหญ่แทน เหมาะสำหรับพื้นที่ห่างไกลที่ไฟฟ้าเข้าไม่ถึง

ในปี 2019 เสาโทรคมนาคมถึง 1,400 ต้น ของออสเตรเลียไม่สามารถทำงานได้ สาเหตุไม่ได้เกิดจากไฟป่าหรืออุบัติเหตุ แต่เป็นเพราะว่าไม่สามารถส่งน้ำมันดีเซลที่เป็นต้นกำเนิดพลังงานได้ทันเวลา ซึ่งบางครั้งการเดินทางเป็นไปได้ยากลำบากเพราะแดนจิงโจ้มาพร้อมกับภัยธรรมชาติเสมอโดยเฉพาะไฟป่า 

สิ่งที่ Diffuse Energy ทำจึงไม่ใช่แค่การช่วยให้พื้นที่ห่างไกลมีพลังงานไฟฟ้าใช้เพียงอย่างเดียว แต่ในอนาคตถ้าเทคโนโลยี 5G เข้ามามีบทบาทมากขึ้น และต้องการโครงสร้างพื้นฐานทางโทรคมนาคมที่เข้มแข็ง เมื่อเสาสัญญาณหลายต้นขาดการติดต่อพร้อมกันเพราะไฟป่าที่ทำให้ไม่สามารถเข้าไปส่งน้ำมันดีเซลได้ ก็อาจมีผลให้การผ่าตัดทางไกลสะดุด หรืออุตสาหกรรมบางประเภทอาจจะชะงักทั้งระบบเลยก็ได้

กังหันลมขนาดเล็กอย่าง Hyland 920 จึงเป็นทางออกที่ดีมากที่จะติดตั้งในพื้นที่อันจำกัด หรือมีปริมาณแสงไม่เพียงพอ แถมยังเป็นระบบที่ต้นทุนต่ำกว่าและได้พลังงานที่สะอาดกว่าการใช้น้ำมันดีเซลอีกด้วย Oliver Metcalfe นักวิจัยพลังงานสะอาดของ BloombergNEF บอกว่า ข้อดีของกังหันลมขนาดเล็กคือทำงานที่ไหนก็ได้ 

“พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์จะทำหน้าที่ส่งเสริมซึ่งกันและกัน และการจับคู่กันของสองเทคโนโลยีนี้ ทำให้การใช้พลังงานทางเลือกมีความเป็นไปได้มากขึ้น และผลักการผลิตไฟฟ้าจากน้ำมันดีเซลเป็นเพียงพลังงานสำรองเท่านั้น”

เช่นเดียวกับ Kesby ที่บอกว่าเรื่องพลังงานไม่มีใครได้หน้าเพียงคนเดียว เพราะการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมยังปฏิบัติหน้าที่อย่างแข็งขันแม้ในคืนเดือนมืด หรือในฤดูฝนอันชุ่มฉ่ำ แต่ในวันที่ลมดับแสงอาทิตย์ก็จะเข้าแทนที่ “ไม่มีพระเอกขี่ม้าขาวในการแก้ปัญหาเรื่องพลังงานทั้งหมดของเราในอนาคต ต้องผสมผสานทุกเทคโนโลยีเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้ทางออกที่ดีที่สุด ซึ่งเราเห็นว่ากังหันลมขนาดเล็กจะมีส่วนสำคัญอย่างมากกับภารกิจนี้”

สายลมที่หวังดี 

หากกางตัวเลขออกมาดูจะพบว่ากังหันลมขนาดเล็กนี้ลดภาระต่อโลกได้ไม่น้อย เริ่มต้นจากระดับครัวเรือนพวกเขาสามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 1 ตัน ต่อกังหันลมที่ถูกติดตั้ง มีประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้ามากกว่ากังหันลมขนาดเดียวกัน 42 เปอร์เซ็นต์ ลดการใช้งานแบตเตอรี่และตัดค่าใช้จ่ายลงไปได้ 221 ดอลลาร์ฯ ต่อเดือนเมื่อเทียบกับการใช้น้ำมันดีเซล 

นอกจากนั้นในระดับประเทศ Diffuse Energy ยังเป็นพาร์ตเนอร์กับ Australian Renewable Energy Agency (สำนักงานพลังงานทดแทนออสเตรเลีย) ในการสานต่อพลังงานลมไปยังผู้ให้บริการโทรคมนาคมของออสเตรเลีย ซึ่งปัจจุบันสามารถทดแทนการใช้พลังงานฟอสซิลไปได้ถึง 17 กิกะวัตต์ต่อชั่วโมง ประหยัดค่าน้ำมันดีเซล ค่าขนส่ง และการบำรุงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ 44 ล้านดอลลาร์ฯ 

อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีนี้ยังมีข้อจำกัดอยู่บ้าง คือไม่เหมาะที่จะนำมาใช้ในเมือง เพราะผลการศึกษาพบว่ายอดอาคารไม่เหมาะกับการตั้งกังหันลม ไม่เหมือนกับพื้นที่โล่งตามต่างจังหวัดที่จะทำงานได้เป็นอย่างดี แต่อย่างที่เล่ามาทั้งหมดว่า เป้าหมายของ Diffuse Energy คือลดการใช้เชื้อเพลิงเพื่อผลิตไฟฟ้าของเสาโทรคมนาคม หรืออุตสาหกรรมในพื้นที่ห่างไกล แต่พวกเขาก็ยังไม่ได้ปิดประตูสำหรับการใช้ในครัวเรือนแต่อย่างใด และมองว่ากังหันลมนี่แหละจะเป็นเพื่อนคู่ใจของโซลาร์เซลล์ในอนาคต 

ภาพ : Diffuse Energy St.George 

SEND YOUR STORY

REQUEST INTERVIEW

ติดตามอ่าน “Urban Creature”
นิตยสารออนไลน์ที่จะทำให้คุณรักเมืองที่คุณอยู่ รักตัวเองมากขึ้นด้วยการเปิดมุมมองและนำเสนอแนวทางการใช้ชีวิตอย่างสร้างสรรค์ และสร้างแรงบันดาลใจใหม่ๆ ในการใช้ชีวิต
Better Life. Better Living.
Max. file size: 64 MB.