รูปโครงการไฟฟ้าเอื้ออาทร ที่บ้านแม่โป หมู่บ้านชาวปกากะญอ จ.ตาก

นับตั้งแต่การปฏิวัติทางอุตสาหกรรมในปี ค.ศ. 1765 (พ.ศ. 2308)

โดยนายเจมส์ วัตต์ จนมาถึงการพัฒนาเครื่องยนต์สันดาปภายในขึ้นเมื่อปี ค.ศ. 1860 (พ.ศ. 2403)

 โดยนาย Etienne Lenoir พลังงานที่เรานำมาใช้ล้วนมาจากการเผาไหม้ของวัตถุดิบจากธรรมชาติ

ที่ต้องใช้เวลาในการก่อกำเนิดนาน นับล้าน ๆ ปี ซึ่งวัตถุดิบดังกล่าวก็ได้แก่ ถ่านหิน น้ำมัน และ ก๊าซธรรมชาติ

ซึ่งพวกเรารู้จักกันดี ภายหลังเมื่อ Nikola Tesla ได้คิดค้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับได้สำเร็จในปี ค.ศ. 1892 (พ.ศ. 2435) พลังงานจากวัตถุดิบเหล่านี้ก็ถูกนำมาเป็นต้นกำลังในการปั่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

โดยการแปรรูปพลังงานความร้อนให้เป็นพลังงานไฟฟ้า และไฟฟ้าก็ถูกนำมาใช้เพื่ออำนวย ความสะดวกในชีวิตประจำวัน

จนถือว่าเป็นสิ่งสำคัญอันดับต้น ๆ ของชีวิตคนไปแล้ว ไม่ว่าจะเป็น เครื่องปรับอากาศ พัดลม ตู้เย็น ทีวี วิทยุ

ล้วนใช้ไฟฟ้าทั้งสิ้น ปัจจุบันคงปฏิเสธไม่ได้ว่าถ้าไม่มีไฟฟ้าใช้มนุษย์ยุคใหม่อย่างเราคงอยู่กันอย่างลำบากกว่านี้มาก

จากตัวเลขจำนวนประชากรของโลก ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 6.5 พันล้านคน และมีแนวโน้มเติบโตต่อเนื่อง

คงไม่ต้องบอกถึงปริมาณความต้องการใช้พลังงานไฟฟ้าของโลก ที่ต้องเติบโตอย่างปฏิเสธไม่ได้

เมื่อมีความต้องการการใช้ไฟฟ้ามากขึ้น แหล่งพลังงานธรรมชาติที่เรามี เช่นก๊าซธรรมชาติ ถ่านหิน หรือน้ำมันก็จะต้องถูกนำมาใช้มากขึ้น เพื่อผลิตไฟฟ้า แน่นอนว่าเมื่อมีความต้องการมากขึ้น

ในขณะที่ปริมาณวัตถุดิบเหล่านี้มีจำนวนลดลงทุกวัน ก็ย่อมทำให้ราคาของมันเพิ่มสูงขึ้นตามกลไกตลาด อย่างที่เราเห็นอยู่ในกรณีของน้ำมันขณะนี้ ไม่เพียงแค่นั้น แหล่งพลังงานจากธรรมชาติเหล่านี้

เมื่อต้องทำการเปลี่ยนรูปให้เป็นพลังงานความร้อนนั้น จะต้องมีการเผาไหม้เกิดขึ้น และไอเสียจากการเผาไหม้เหล่านี้นี่เองที่เราเรียกกันว่าเป็นมลพิษทางอากาศ ก๊าซที่เป็นผลมาจากการเผาไหม้เหล่านี้ก็

ได้แก่ คาร์บอนไดอ๊อกไซด์ (CO2), ไนโตรเจนได- อ๊อกไซด์ (NO2), และ ซัลเฟอร์ไดอ๊อกไซด์ (SO2) ซึ่งพวกเราทุกคนคงคุ้นเคยกันดี และคงไม่อยากสูดมันเข้าไปในปอดของเราแน่ ๆ

ในปัจจุบันหลาย ๆ ชาติในโลกซึ่งตระหนักถึงปัญหานี้ก็ได้มีการตกลงทำพันธะสัญญาระหว่างกันในเรื่องเกี่ยวกับการรักษาสภาพวะแวดล้อม ที่เรารู้จักกันดีก็คือ Kyoto Protocall ซึ่งพยายามที่จะให้ประเทศในโลก

พยายามลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็น CFC หรือ คาร์บอนไดอ๊อกไซด์ ซึ่งจะนำไปสู่การเกิดปรากฏการที่เรียกว่า Global Warming โดยหลาย ๆ ประเทศก็ให้ความร่วมมืออย่างดี

ในขณะที่ประเทศยักษ์ใหญ่บางประเทศ กลับไม่ให้ความร่วมมือเนื่องจากกลัวเสียผลประโยชน์ทางธุรกิจ ที่มีมูลค่ามหาศาล โดยไม่สนใจว่าชาวโลกเขากำลังทำอะไรกันอยู่ ก๊าซเรื่อนกระจกเหล่านี้ส่วนมากจะถูกปล่อยออกมาจากอุตสาหกรรมหนัก

ซึ่งก็รวมไปถึงโรงไฟฟ้าที่ใช้การเผาไหม้ของก๊าซ น้ำมัน และ ถ่านหิน ด้วย

ดังนั้นจะว่าไปแล้วการผลิตไฟฟ้าก็เป็นส่วนหนึ่งที่ก่อให้เกิดมลภาวะทางอากาศ และทำให้เกิดปัญหา Global Warming ด้วย

ดังนั้นการผลิตไฟฟ้าด้วยวัตถุดิบที่มาจากธรรมชาติใต้พื้นโลก หรือพลังงานจากฟอสซิลล์ ในแบบเดิม ๆ นั้นดูเหมือนว่าจะไม่สามารถทำให้ ประโยชน์ทางธุรกิจ พลังงาน และ สิ่งแวดล้อม ก้าวหน้าไปพร้อม ๆ กันได้อย่างเต็มรูปแบบ

เพราะการขยายตัวขององค์ประกอบหนึ่ง ย่อมจะส่งผลกระทบในทางตรงกันข้ามกับอีกส่วนหนึ่งอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

แต่ก็ใช่ว่าจะไม่มีทางออกเสียทีเดียว ในปัจจุบัน หลาย ๆ หน่วยงานทั่วโลก รวมไปถึงรัฐบาลไทย ก็ได้มีการพูดถึงคำว่าพลังงานทดแทน หรือ Renewable Energy กันมากขึ้น บางครั้งอาจถูกเรียกกันว่า พลังงานทางเลือก

ซึ่งพลังงานเหล่านี้ก็ได้แก่ พลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Energy) พลังงานลม (Wind Energy) พลังงานจากของเหลือใช้ทางการเกษตร (Biomass Energy) รวมไปถึงพลังงานจากคลื่น (Wave Energy) หรือ น้ำขึ้นน้ำลง (Tidal Energy) ซึ่งพลังงานสองประเภทหลังนี้ไม่ค่อยได้รับความสนใจในประเทศไทยเลย

เนื่องจากมีความเป็นไปได้ทางเศรษฐศาสตร์ต่ำมาก แม้กระทั่งพลังงานลมเอง ก็มีความเป็นไปได้น้อย เนื่องจากลมในประเทศไทย มีความเร็วไม่สูงมากเหมือนในต่างประเทศ ดังนั้น พลังงาน Biomass และ พลังงานจากแสงอาทิตย์ จึงดูเหมือนจะมีความเป็นไปได้มากที่สุด

ในที่นี้เราคงไม่พูดถึง Biomass เพราะเป็นที่กล่าวถึงโดยกว้างขวางอยู่แล้ว ไม่ว่าจะเป็นโรงไฟฟ้าที่ใช้พลังงานจากแกลบ

กากอ้อย หรือ กะลาปาล์ม รวมไปถึงการหมักก๊าซชีวภาพต่าง ๆ เพื่อให้ได้แก๊สมาใช้ในการผลิตไฟฟ้า

แต่เราจะพูดถึงพลังงานที่เราได้มาฟรี ๆ จากดวงอาทิตย์ ซึ่งให้พลังงานแก่โลกมานับพันล้านปีแล้ว อันที่จริงมนุษย์เองก็รู้จักนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ในชีวิตประจำวันมาตั้งแต่โบราณกาล เพียงแต่ว่าเป็นการนำความร้อนมาใช้โดยตรง

เช่นการตากแห้งต่าง ๆ การทำเนื้อแดดเดียว หมูแดดเดียว เหล่านี้ก็ล้วนแต่เป็นการนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้โดยตรงทั้งสิ้น แต่การที่เราจะนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้เพื่อผลิตไฟฟ้านั้น ต่างกันออกไป

โดยสามารถจำแนกการใช้ตามวิธีการผลิตได้ 2 ประเภท คือ

  1) การเปลี่ยนแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรงโดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า โซล่าเซลล์ (Solar Cells) หรือ โฟโตโวลตาอิคส์ (Photovoltaics)

  2) การใช้ความร้อนจากดวงอาทิตย์มาต้มน้ำ เพื่อใช้ไอน้ำในการผลิตไฟฟ้า ที่เราเรียกกันว่า โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ (Solar Thermal Power Plant)

ในบทความนี้เราจะกล่าวถึงวิธีการแรกในการผลิตไฟฟ้า เนื่องจากเป็นวิธีที่กำลังได้รับความสนใจกันอย่างมากโดยเฉพาะในประเทศไทย หลังจากที่รัฐบาลมีนโยบายไฟฟ้าเอื้ออาธร หรือ Solar Home Project

ซึ่งเป้าหมายก็คือต้องการให้ประชาชนทุกคนในประเทศไทย มีไฟฟ้าใช้กันอย่างทั่วถึง บางท่านที่ยังไม่ทราบว่า

โครงการไฟฟ้าเอื้ออาธรคืออะไร ก็สามารถหาข้อมูลเพิ่มเติมได้จากเวบไซท์ของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค(กฟภ.) (http://www.pea.co.th/project/project_solar.htm) โดย กฟภ. เองรับหน้าที่เป็นเจ้าภาพโครงการนี้ โดยทำงานร่วมกับกระทรวงพลังงาน บางคนอาจจะยังสงสัยว่า แล้วไฟฟ้าเอื้ออาธรมาเกี่ยวข้องอะไรกับโซล่าเซลล์

ก่อนอื่นท่านผู้อ่านต้องไม่ลืมว่าพื้นที่ ๆ ไม่มีไฟฟ้าใช้ในประเทศไทยนั้น ล้วนแล้วแต่เป็นพื้นที่ห่างไกล หรือภาษาอังกฤษเขาเรียกว่า Remote Area ในพื้นที่เหล่านี้

สาเหตุที่ไม่มีไฟฟ้าใช้ เนื่องจากว่าอยู่ไกลจนสายส่งไฟฟ้าของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคเข้าไปไม่ถึง หรือไม่คุ้มค่าที่จะสร้างสายส่งราคาหลายล้านบาท เพื่อจ่ายให้กับประชาชนเพียงไม่กี่หลังคาเรือน ซึ่งส่วนมากจะอยู่ในป่าในเขา หรือบนเกาะ ดังนั้นถ้าต้องการผลิตไฟฟ้าใช้ ชาวบ้านก็ต้องผลิตกันเอง เดิมในบางพื้นที่ก็มีการปั่นไฟฟ้าโดยใช้เครื่องยนต์ดีเซล

แต่เนื่องจากน้ำมันมีราคาแพง และต้องมีการขนย้ายน้ำมันปริมาณมาก ซึ่งไม่สะดวก ดังนั้นโซล่าเซลล์ดูเหมือนจะเป็นทางเลือกที่ดีที่สุด เนื่องจากไม่ต้องใช้เชื้อเพลิง

การดูแลรักษาทำได้ง่าย เพราะไม่มีส่วนที่ต้องเคลื่อนที่ และที่สำคัญคือไม่มีเสียงดังรบกวนในขณะที่ผลิตไฟฟ้า ซึ่งตามแผนของ กฟภ. จะติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานแสงอาทิตย์โดยใช้แผงโซล่าเซลล์ ที่มีขนาด 120 วัตต์

ส่วนประกอบอื่น ๆ ก็ได้แก่ แบตเตอรี่ ซึ่งทำหน้าที่เก็บพลังงาน และ อินเวอร์เตอร์เพื่อแปลงพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงที่ได้จากแผงโซล่าเซลล์ ให้เป็นกระแสสลับที่ใช้กันตามบ้าน โดยจะแถมหลอดไฟให้อีก 2 หลอด และใช้งานกับทีวีได้อีก 1 เครื่อง พูดแค่นี้อาจจะมองไม่เห็นภาพว่ามันจะมีส่วนทำให้ตลาดของโซล่าเซลล์ในประเทศไทยตื่นตัวได้อย่างไร

แต่ลองคำนวณดูนะครับว่าจำนวนบ้านที่ไม่มีไฟฟ้าใช้ในประเทศไทยทั้งหมดกว่า 3 แสนครัวเรือน แต่ละหลังใช้โซล่าเซลล์ 120 วัตต์ ก็จะต้องใช้โซล่าเซลล์ทั้งหมดกว่า 36 เมกกะวัตต์ (1 เมกกะวัตต์ = 1 ล้านวัตต์) เลยทีเดียว ถ้าจะนับเป็นเงินก็คงจะปวดหัว เพราะ 1 วัตต์ของระบบประเภทนี้ต้องใช้เงินประมาณ 200 - 300 บาท ถ้าคูณกับ 36 เมกกะวัตต์เข้าไปแล้ว ก็หลายพันล้านบาท

เกริ่นให้ฟังกันมาพอสมควร ท่านผู้อ่านคงพอมองเห็นกันบ้างแล้วว่าทำไมผมจึงตั้งชื่อเรื่องว่า พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานที่น่าสนใจสำหรับคนยุคใหม่ สาเหตุที่พลังงานแสงอาทิตย์ และโซล่าเซลล์เป็นเรื่องที่น่าสนใจ

เนื่องจากมันเป็นพลังงานทดแทนที่อาจเรียกได้ว่าไม่มีวันหมด เพราะมีการทำนายว่าอายุของดวงอาทิตย์นั้น คงจะอยู่ยาวนานไปอีกกว่า 4000 ล้านปี (ซึ่งก็คงนานพอ)

นอกจากนั้นมันยังเป็นพลังงานที่สามารถเลี้ยงตัวเองได้ ในอดีตจนถึงปัจจุบัน มีนักวิชาการทางด้านพลังงานหลาย ๆ ท่านได้ออกมากล่าวว่าโซล่าเซลล์ เป็นทางเลือกที่แพงเกินไป และไม่คุ้มค่าที่จะลงทุน

บางคนยังพูดเลยไปถึงว่า พลังงานที่ใช้ในการผลิตโซล่าเซลล์นั้นมันอาจจะมากกว่า พลังงานที่โซล่าเซลล์จะผลิตได้เสียอีก ซึ่งจริง ๆ แล้วมันเป็นความคิดที่ผิดเอามาก ๆ

ในอดีตนั้น การใช้พลังงานไฟฟ้าในการผลิตโซล่าเซลล์ชนิดคริสตัลไลน์ (Crystalline Silicon Solar Cells)

ซึ่งการใช้พลังงานหลัก ๆ ก็อยู่ที่ขั้นตอนการผลิตซิลิคอน บริสุทธิ์ ซึ่งอยู่ในเกรดที่ผลิตโซล่าเซลล์ได้

โดยพลังงานที่ใช้อยู่ที่ประมาณ 250 กิโลวัตต์-ชั่วโมง(1) ต่อ การผลิตซิลิคอน เพื่อใช้ผลิตโซล่าเซลล์ 1 กิโลกรัม

โดยโซล่าเซลล์ที่สามารถผลิตไฟฟ้าได้ 1 วัตต์นั้น จะใช้ซิลิคอนประมาณ 20 กรัม

ดังนั้นในการผลิตโซล่าเซลล์ขนาด 1 วัตต์ เราจะต้องใช้ไฟฟ้าทั้งสิ้นประมาณ 5,000 วัตต์-ชั่วโมง

นั่นก็หมายความว่า ถ้าเรานำโซล่าเซลล์ขนาด 1 วัตต์ที่ผลิตได้ มาผลิตไฟฟ้าให้ได้ 5,000 ชั่วโมง ก็จะเท่ากับพลังงานที่ใช้ในการผลิตตัวมันเอง ถ้าเราคิดว่าโซล่าเซลล์สามารถรับแสงได้วันละเฉลี่ย 5 ชั่วโมง

เมื่อหาระยะเวลาเป็นปีออกมาแล้วจะอยู่ที่ประมาณ 2 ปีเศษ ๆ เท่านั้น ในขณะที่อายุการใช้งานของโซล่าเซลล์นั้นอยู่ที่ประมาณ 20 - 30 ปี ซึ่งก็คือ กว่า 50,000 ชั่วโมง ดังนั้นอีกกว่า 40,000 ชั่วโมงที่ได้ ก็คือกำไร

ในแง่ของพลังงานที่ผลิตได้ ซึ่งพลังงานเหล่านี้ ถ้าเรานำกลับไปใช้ในการผลิตโซล่าเซลล์ ก็จะสามารถเพิ่มจำนวนโซล่าเซลล์ได้อีกหลายเท่า ยิ่งไปกว่านั้น ในปัจจุบันได้มีการวิจัย และ พัฒนารูปแบบ กระบวนการในการผลิตโซล่าเซลล์ให้ใช้พลังงาน และวัตถุดิบลดลง รวมทั้งลดความสูญเสียต่าง ๆ ในกระบวนการผลิต

จนพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ในการผลิตซิลิคอนสำหรับโซล่าเซลล์นั้นลงมาอยู่ที่ 15 - 30 กิโลวัตต์-ชั่วโมง ต่อการผลิตโพลีซิลิคอน 1 กิโลกรัม เท่านั้น ซึ่งถือว่าลดลงมากว่า 80 % จะเห็นได้ว่าในอนาคต ราคาของโซล่าเซลล์นั้นยังคงจะถูกลงต่อไปอีก

มาถึงตรงนี้คงจะเห็นได้ชัดว่าตลาดโซล่าเซลล์นั้นกำลังเติบโตอย่างน่าสนใจทีเดียว ไม่ว่าจะเป็นตลาดโลก หรือตลาดในบ้านเราเองก็ตาม เมื่อมีผู้ผลิตมากขึ้น การแข่งขันทางด้านราคาก็จะตามมา ซึ่งก็เป็นประโยชน์กับผู้บริโภค

หมายความว่าผู้บริโภคมีโอกาสเลือกได้มากขึ้น ราคาก็จะถูกลง เมื่อราคาถูกลง ผู้ที่ต้องการซื้อใช้ก็จะมากขึ้นทำให้ขนาดของตลาดขยายตัว จนในที่สุดโซล่าเซลล์ก็คงไม่ใช่สิ่งที่ไกลเกินเอื้อม หรือแพงเกินที่จะซื้อมาติดเล่นที่บ้านอีกต่อไปแล้ว แต่ก่อนอื่นก็คงต้องหวังว่าอีกไม่กี่ปีข้างหน้าเราคงจะได้เห็นโซล่าเซลล์ที่มีราคาวัตต์ละไม่เกิน 50 บาท ซึ่งถ้าเป็นเช่นนั้นจริง

อีกหน่อยอาจจะเห็นหลังคาบ้านของคนไทยติดโซล่าเซลล์แทนที่กระเบื้องมุงหลังคา หรือว่าอาจจะเห็นรถไฟฟ้าที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ หรือแม้กระทั่งตึกที่ติดโซล่าเซลล์แบบมองทะลุผ่านได้แทนที่กระจกธรรมดา ถ้าเป็นอย่างที่ฝันไว้ได้ดูเหมือนมลภาวะคงจะลดลงได้พอสมควร และทำให้โลกเราน่าอยู่ขึ้นเยอะ แล้วท่านคิดอย่างไร