โตชิบาเร่งพัฒนาระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้า
รองรับการผลิตพลังงานหมุนเวียน
ไม่ว่าจะเป็นภัยธรรมชาติหรือภาวะโลกร้อนอันเกิดจากพลังงานฟอสซิล มีเหตุผลสำคัญมากมายที่ควรให้เราเร่งเปลี่ยนไปใช้พลังงานหมุนเวียน แต่พลังงานที่ได้จากแสงอาทิตย์หรือแรงลม เป็นแหล่งพลังงานที่มีความผันผวนสูง เอาแน่เอานอนไม่ได้ และแปรเปลี่ยนไปตามกาลเวลา อย่างไรก็ตาม วิธีการหนึ่งที่เชื่อว่าจะสามารถจัดการกับอุปสรรคนี้ได้ ก็คือการพัฒนาศักยภาพของเทคโนโลยีกักเก็บพลังงาน ในบทความนี้ เราจะมาดูกันว่า เทคโนโลยีนี้จะสามารถผลักดันให้เกิดการใช้พลังงานหมุนเวียนเพิ่มขึ้นได้อย่างไร ปัญหาของการกักเก็บพลังงาน คืออะไร?โดยธรรมชาติแล้ว ไฟฟ้าเป็นสสารที่เคลื่อนที่รวดเร็วมาก จนสามารถเข้าถึงผู้บริโภคได้ในทันทีที่มันถูกผลิตขึ้นกฎของแอมแปร์ ได้อธิบายถึงการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้า และความสัมพันธ์ระหว่างสนามแม่เหล็กกับกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวนำ ไว้ว่า กระแสไฟฟ้า หมายถึง การแผ่กระจายของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งประกอบด้วยสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก การเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก*1 และมีการแผ่กระจายสลับกันจากการเปลี่ยนแปลงของกำลังหรือทิศทางของสนามไฟฟ้า สนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้าจึงถูกแผ่กระจายสลับกันเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า *1สนามแม่เหล็ก หมายถึง บริเวณโดยรอบแม่เหล็กหรือสิ่งของที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกันที่แม่เหล็กมีอำนาจการดึงดูดไปถึง ส่วนสนามไฟฟ้า หมายถึง บริเวณโดยรอบประจุไฟฟ้า ซึ่งประจุไฟฟ้าสามารถส่งอำนาจไปถึง
แผนภาพแสดงการเคลื่อนที่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า[/b]
โดยในภาวะสุญญากาศ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถแผ่กระจายด้วยความเร็วแสง หรือ 300,000 กิโลเมตรต่อวินาทีในโรงไฟฟ้า [/b]
โรเตอร์ แม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกหมุนอยู่ในชุดขดลวดที่เรียกว่า สเตเตอร์ (Stator) ซึ่งการหมุนนั้นจะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า และจะถูกส่งต่อไปยังผู้บริโภคตามสายไฟในทันที[/b]
ขั้นตอนการผลิตไฟฟ้าในโรงไฟฟ้า
ปัจจุบันมีการพัฒนาระบบการกักเก็บพลังงานไฟฟ้าหลากหลายวิธี
หากโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับ หรือโรงไฟฟ้า PHES แห่งหนึ่ง มีกังหันขนาด 400 เมกะวัตต์ 4ตัว ทำงานต่อเนื่องเป็นเวลา 8 ชั่วโมง โรงไฟฟ้าแห่งนั้นก็จะสามารถผลิตไฟฟ้าได้เพียงพอสำหรับปริมาณการใช้ไฟฟ้าของ 1.6 ล้านครัวเรือนในแต่ละวัน*2*2 ที่มา: สหพันธ์บริษัทพลังงานไฟฟ้าแห่งประเทศญี่ปุ่น ปี 2558
กลไกการทำงานของโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับ
มอเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าปรับความเร็วได้ หมายเลข 4 ณ สถานีพลังงานคาซึโนะกาวะ ประเทศญี่ปุ่น
แบตเตอรี่แบบชาร์จซ้ำ SCiB™ จากโตชิบา
นวัตกรรมเหล่านี้ ทำให้เกิดระบบกักเก็บพลังงานที่มีความหลากหลาย และสร้างโซลูชันในการรองรับวิถีชีวิตของมนุษย์เราในปัจจุบันที่ต้องพึ่งพิงพลังงานไฟฟ้าเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะการรักษาสมดุลระหว่างอุปสงค์และอุปทานการใช้ไฟฟ้า และป้องกันไม่ให้เกิดไฟฟ้าดับหรือขัดข้อง นอกจากนี้ เทคโนโลยีกักเก็บพลังงานยังช่วยให้ผู้ประกอบการสามารถควบคุมแหล่งพลังงานที่มีความผันแปรสูง อย่างพลังงานลม และพลังงานแสงอาทิตย์ ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นอีกด้วย
