เยอรมนีเสนอสร้างถ้ำเกลือใต้ดินแทนแบตเตอรี่ เก็บไฟฟ้าไว้ใช้ได้เป็นอาทิตย์ กำลังการผลิตสูงสุด 8 GWh

บริษัท อักวินด์ เอเนอร์จี (Augwind Energy) จากเยอรมนี เสนอแนวคิดการสร้าง แอร์แบตเตอรี (AirBattery) ระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าแบบใหม่ที่นำถ้ำเกลือใต้ดินขนาดยักษ์ที่มีอยู่ตามธรรมชาติทั่วเยอรมนีมาใช้เป็นแหล่งกักเก็บพลังงานที่มีต้นทุนต่ำกว่าและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน

ถ้ำเกลือใต้ดินแทนแบตเตอรี่

ถ้ำเกลือใต้ดินเป็นลักษณะทางธรณีวิทยาที่พบได้ในธรรมชาติทางตอนใต้ของเยอรมนี ซึ่งอาจมีความลึกมากกว่าหลักพันฟุต หรือมากกว่า 300 เมตร มีจุดเด่นที่มีปริมาตรภายในมาก ความหนาของชั้นเกลือทำให้อากาศภายในรั่วไหลได้ช้ามาก อีกทั้งยังทนต่อแรงดันได้ดี

ด้วยเหตุนี้ ทางบริษัทจึงได้นำมาต่อยอดพัฒนาเป็นระบบที่เรียกว่าพื้นที่กักเก็บพลังงานระยะยาว หรือ LDES (Long-Duration Energy Storage) ซึ่งเป็นการแปลงระหว่างพลังงานกลกับพลังงานไฟฟ้าด้วยน้ำ อากาศ ที่มีถ้ำเป็นตัวการในการจัดเก็บ

ระบบ LDES จะประกอบไปด้วยใบพัด (Blower) พร้อมกับถังแรงดัน (Chamber) ปั๊มน้ำ และถ้ำเกลือใต้ดิน (Salt cavern) ซึ่งจะใช้หลักการแปลงพลังงานระหว่างพลังงานกลกับพลังงานไฟฟ้า โดยมีน้ำที่ถูกสูบเข้ามาในถังแรงดัน กับอากาศที่ถูกอัดแรงดันด้วยใบพัดเป็นตัวกลางในการแปลงพลังงานเพื่อใช้ชาร์จและปล่อยพลังงานไฟฟ้า

เมื่อต้องการชาร์จไฟเก็บไว้ ระบบจะแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลผ่านปั๊มน้ำ โดยสร้างแรงดันอากาศภายในระบบถังขนาดเล็กของ LDES ที่อยู่บนพื้นดิน จนสร้างแรงอัดอากาศในถังส่งไปยังช่องว่างในถ้ำเกลือ

และเมื่อต้องการให้ถ้ำจ่ายไฟ ระบบ LDES จะคลายแรงดันด้านบนถังขนาดเล็กบนพื้นดิน เพื่อให้อากาศที่ถูกบีบอัดภายในถ้ำดันตัวผ่านท่อขึ้นมา อากาศที่ว่านี้จะดันน้ำในถังขนาดเล็กไปยังกังหันลม (Turbine) และแปลงพลังงานกลให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้าเพื่อจ่ายเข้าสู่ระบบจ่ายไฟฟ้าต่อไป

จุดเด่นถ้ำเกลือใต้ดินแทนแบตเตอรี่

บริษัทเชื่อว่า จุดเด่นสำคัญของระบบ LDES อยู่ที่ต้นทุนการจัดเก็บเฉลี่ย (Levelized Cost of Storage: LCoS) ที่ต่ำกว่าแบตเตอรี่แบบลิเทียมไอออน รวมถึงยังมีระยะเวลาจัดเก็บพลังงานที่ยาวนานนับสัปดาห์ และยังเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย

นอกจากนี้ ตำแหน่งถ้ำเกลือใต้ดินที่เหมาะสมในเยอรมนีนั้นมีมากกว่า 400 แห่ง แต่ละแหล่งมีความสามารถในการกักเก็บพลังงานไฟฟ้าเทียบเท่า 3 - 8 กิกะวัตต์ชั่วโมง (GWh) และถ้าผลิตระบบจัดเก็บพลังงานจากถ้ำเกลือได้ทั้งหมด จะเทียบเท่ากับการจ่ายพลังงานไฟฟ้าให้บ้านเรือนกว่าร้อยละ 65 ของความต้องการไฟฟ้าทั้งเยอรมนี

ทั้งนี้ หลักการดังกล่าวทางบริษัทได้ทดลองสร้างขึ้นมาเพื่อสาธิตการทำงานแล้ว และผลปรากฎว่า ค่าประสิทธิภาพของระบบ LDES ที่ใช้แรงดันอากาศกักเก็บในถ้ำเป็นตัวกลางเก็บและจ่ายไฟฟ้านั้นมีประสิทธิภาพการทำงานอยู่ที่ร้อยละ 47 ซึ่งทาง AugWind อยู่ระหว่างพัฒนาให้ประสิทธิภาพการกักเก็บและจ่ายไฟรวมอยู่ที่ร้อยละ 60 ของกระบวนการ LDES เมื่อเริ่มผลิตเชิงพาณิชย์ต่อไปในปี 2028 นี้

ข่าวที่เกี่ยวข้อง

• กกพ.” กางแผน รับมือ LNG ผันผวน ปมตะวันออกกลาง ยันส่งมอบยังไม่กระทบ
• พีระพันธุ์เรียกถกด่วน รับมืออิหร่านขู่ปิดช่องแคบฮอร์มุช
• วิกฤติ "ช่องแคบฮอร์มุซ" ผู้เชี่ยวชาญเตือน ไทยเสี่ยงน้ำมันแพง-เงินเฟ้อ
• เกาหลีใต้พัฒนาแบตใหม่ ประสิทธิภาพดีขึ้น 5.6 หมื่นเท่า เหมาะกับงานใช้พลังงานระยะยาว
• "พลังงาน" จ่อเพิ่มปริมาณสำรองน้ำมัน รับมือราคาโลกพุ่ง เหตุสู้รบตะวันออกกลาง