เหตุใดกังหันลมบางตัวจึงไม่สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้?

เนื่องจากมีลักษณะคล้ายกังหันลม หลายคนจึงเรียกกังหันลมว่า "กังหันลม" อย่างชัดเจน

การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมเป็นแหล่งพลังงานสะอาด เมื่อกังหันลมทำงาน มันจะแปลงพลังงานลมเป็นพลังงานไฟฟ้า ซึ่งจะถูกเพิ่มแรงดันและเชื่อมต่อเข้ากับโครงข่ายไฟฟ้า หลังจากลดแรงดันไฟฟ้าลงแล้ว ก็จะส่งไปยังบ้านเรือนหลายพันหลัง ตามข้อมูลที่เผยแพร่โดยสำนักงานสถิติแห่งชาติ การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมอยู่ในอันดับที่สามในปี 2021 รองจากการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานความร้อนและพลังงานน้ำ แต่สูงกว่าการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานนิวเคลียร์และพลังงานแสงอาทิตย์ แม้ว่าจะอยู่ในอันดับที่สามในแง่ของการผลิตไฟฟ้า แต่สัดส่วนของมันนั้นน้อยมาก คิดเป็นเพียง 6.99% ของการผลิตไฟฟ้าทั้งหมดของประเทศ การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานความร้อนนำหน้าไปไกลด้วยสัดส่วน 71.13% ในขณะที่การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานน้ำคิดเป็น 14.6%
เนื่องจากการสนับสนุนด้านนโยบายจากรัฐบาล ราคาไฟฟ้าจากพลังงานลมจึงสูงกว่าพลังงานความร้อนมาก โดยหนึ่งกิโลวัตต์ชั่วโมงสูงกว่าประมาณ 20 เซนต์ หน่วยงานก่อสร้างต่างๆ แข่งขันกันลงทุนในโครงการต่างๆ ซึ่งส่งเสริมการพัฒนาอย่างรวดเร็วของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมในประเทศจีน ไม่ว่าคุณจะนั่งอยู่บนรถไฟความเร็วสูง ขับรถบนทางหลวง หรือมองขึ้นไปบนยอดเขาใกล้เคียง คุณก็จะเห็นกังหันลมอยู่ทุกหนทุกแห่ง แม้ว่าจะไม่ได้มีจำนวนมาก แต่ก็มีให้เห็นอยู่ทั่วไป

ในขณะเดียวกัน เพื่อนๆ ที่ช่างสังเกตก็พบปรากฏการณ์แปลกๆ อย่างหนึ่ง เนื่องจากการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมได้รับการสนับสนุนจากนโยบายของรัฐ เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และไม่สิ้นเปลืองพลังงานที่มีจำกัด ทำไมกังหันลมจำนวนมากจึงไม่ผลิตไฟฟ้า? การปล่อยให้กังหันลมเหล่านั้นตั้งอยู่นิ่งๆ ทั้งๆ ที่ลงทุนสร้างฟาร์มกังหันลมมาอย่างยากลำบากนั้น ไม่ใช่การสิ้นเปลืองทรัพยากรหรือ? ต่อไปนี้ บรรณาธิการจะอธิบายเพื่อคลายข้อสงสัยในใจของทุกคน มีเหตุผลหลักๆ อยู่สี่ประการ:

1. เพื่อความปลอดภัยของระบบส่งไฟฟ้า การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมจะถูกจำกัด

ตามทฤษฎีแล้ว ตราบใดที่ความเร็วลมถึงระดับ 3 วินาทีต่อเมตร นั่นคือในสภาวะลมเบา กังหันลมก็สามารถเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าได้ อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริง กังหันลมจำนวนมากยังคง "หยุดนิ่ง" แม้ว่าความเร็วลมจะตรงตามข้อกำหนด และในบางกรณี กังหันลมหลายสิบตัวในฟาร์มกังหันลมก็ไม่ได้ทำงาน สถานการณ์นี้เกิดขึ้นไม่ใช่เพราะฟาร์มกังหันลมไม่ต้องการผลิตกระแสไฟฟ้า แต่เป็นเพราะการจัดสรรพลังงานไม่อนุญาตให้ผลิตกระแสไฟฟ้า สาเหตุหลักมาจากความปลอดภัยของโครงข่ายไฟฟ้า ในบางจุด หากสัดส่วนของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมมากเกินไป มันจะก่อให้เกิดอันตรายแฝงต่อการทำงานที่ปลอดภัยของโครงข่ายไฟฟ้า

ทำไมจึงมีอันตรายแฝงอยู่ในระบบส่งไฟฟ้าเมื่อมีการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมมากเกินไป? เรารู้ว่าการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมได้รับผลกระทบอย่างมากจากแรงลม ส่งผลให้กำลังการผลิตไฟฟ้าผันผวนอย่างมาก ทำให้ยากที่จะจ่ายกระแสไฟฟ้าได้อย่างเสถียร ในขณะเดียวกัน ไฟฟ้าก็ไม่สามารถเก็บไว้ได้ โรงไฟฟ้าผลิตไฟฟ้าได้มากเท่ากับที่ผู้ใช้ใช้ เมื่อการใช้ไฟฟ้าของผู้ใช้ผันผวนอย่างมาก โรงไฟฟ้าจำเป็นต้องปรับกำลังการผลิตให้ทันท่วงที ปัจจุบัน งานนี้ส่วนใหญ่ดำเนินการโดยโรงไฟฟ้าพลังความร้อน ซึ่งไม่สามารถทำได้ด้วยการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลม ดังนั้น เพื่อความปลอดภัยของระบบส่งไฟฟ้า หน่วยงานควบคุมการจ่ายไฟฟ้าจึงจะควบคุมปริมาณการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลม

2. ความเร็วลมไม่เป็นไปตามข้อกำหนด

หากไม่มีลม กังหันลมก็ไม่สามารถทำงานได้ ความเร็วลมขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับกังหันลมคือ 3 เมตรต่อวินาที และหากต่ำกว่านี้ถือว่าไม่เพียงพอ ในขณะเดียวกัน ความเร็วลมที่มากเกินไปก็ไม่ใช่เรื่องดี กล่าวคือ การทำงานของกังหันลมไม่เพียงแต่มีข้อกำหนดความเร็วลมขั้นต่ำเท่านั้น แต่ยังมีข้อกำหนดความเร็วลมสูงสุดด้วย ข้อกำหนดความเร็วลมขั้นต่ำมีไว้เพื่อให้แน่ใจว่ากังหันลมสามารถหมุนได้ และข้อกำหนดความเร็วลมสูงสุดมีไว้เพื่อความปลอดภัยของกังหันลม เมื่อถึงความเร็วสูงสุดที่อนุญาต กังหันลมจะต้องหยุดทำงาน ล็อกใบพัด และลดความเสียหายและการสึกหรอที่เกิดจากแรงเฉื่อยของตัวมันเอง มิเช่นนั้น อาจก่อให้เกิดอุบัติเหตุร้ายแรง เช่น เสาและใบพัดกังหันลมหัก และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไหม้ได้

3. กังหันลมยังสร้างไม่เสร็จสมบูรณ์

หลายครั้งที่มองจากระยะไกลแล้วดูเหมือนว่ากังหันลมเรียงรายได้ถูกสร้างเสร็จแล้ว แต่ในความเป็นจริงแล้วยังสร้างไม่เสร็จสมบูรณ์ จึงไม่สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ ดูเหมือนว่ากังหันลมจะถูกติดตั้งแล้ว แต่ยังมีงานเพิ่มเติมอีกมากมายที่ต้องทำให้เสร็จ ซึ่งทำให้ไม่สามารถเชื่อมต่อเข้ากับระบบสายส่งไฟฟ้าได้

4. กังหันลมอยู่ระหว่างการบำรุงรักษา

สิ่งที่เราเห็นบ่อยขึ้นคือ กังหันลมบางตัวในฟาร์มกังหันลมหมุนเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ในขณะที่บางตัวไม่หมุน นอกจากสาเหตุของการขาดแคลนกระแสไฟฟ้าที่กล่าวมาข้างต้นแล้ว ยังมีความเป็นไปได้ที่กังหันลมเหล่านั้นอยู่ในช่วงการบำรุงรักษา แม้ว่ากังหันลมจะประหยัดพลังงานและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม แต่ก็ไม่สามารถเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าได้ตลอดเวลา กังหันลมก็มีการสึกหรอระหว่างการใช้งานและต้องการการบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ เช่นเดียวกับการบำรุงรักษารถยนต์ของเรา หากเกิดความผิดปกติกะทันหันระหว่างการทำงานของกังหันลม ก็จำเป็นต้องหยุดการทำงานเพื่อทำการซ่อมแซมอย่างเร่งด่วนเช่นกัน

โดยสรุปแล้ว แม้ว่ากังหันลมจะเป็นแหล่งพลังงานคาร์บอนต่ำและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม แต่ก็มีข้อจำกัดหลายประการและจำเป็นต้องมีการปิดระบบ แม้ว่ากังหันลมจะอยู่ในสภาพดี ก็ควรปฏิบัติตามคำสั่งควบคุมและอยู่ในสถานะพร้อมใช้งาน การตัดสินใจว่าจะผลิตไฟฟ้าหรือไม่นั้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับฟาร์มกังหันลมเพียงอย่างเดียว