โอกาสในอนาคตของพลังงานแสงอาทิตย์นอกชายฝั่ง: เริ่มต้นจากการเชื่อมต่อโครงข่ายไฟฟ้าของโครงการพลังงานแสงอาทิตย์นอกชายฝั่งที่ใหญ่ที่สุดในโลกในมณฑลซานตง

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา พลังงานหมุนเวียนทั่วโลกได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่อง ในปี พ.ศ. 2567 โครงการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์แบบเปิดนอกชายฝั่งที่ใหญ่ที่สุดในโลกได้เชื่อมต่อเข้ากับโครงข่ายไฟฟ้าสำเร็จที่มณฑลซานตง ประเทศจีน ซึ่งดึงดูดความสนใจจากอุตสาหกรรมเกี่ยวกับอนาคตของการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์นอกชายฝั่งอีกครั้ง โครงการนี้ไม่เพียงแต่เป็นเครื่องหมายแห่งความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์นอกชายฝั่งเท่านั้น แต่ยังเป็นทิศทางใหม่สำหรับการพัฒนาพลังงานหมุนเวียนในอนาคตอีกด้วย แล้วทำไมการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์นอกชายฝั่งจึงได้รับความนิยมอย่างมาก? แนวโน้มการพัฒนาในอนาคตจะเป็นอย่างไร?

1. ข้อดีของการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์นอกชายฝั่ง: เพราะเหตุใดจึงคุ้มค่าที่จะพัฒนา?

โซลาร์เซลล์แบบลอยน้ำนอกชายฝั่ง (Offshore Floating PV) หมายถึงการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนผิวน้ำเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า เมื่อเทียบกับโซลาร์เซลล์บนบกแบบดั้งเดิม โซลาร์เซลล์แบบลอยน้ำนี้มีข้อดีหลายประการ ดังนี้

1. การอนุรักษ์ทรัพยากรที่ดิน

โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์บนบกครอบครองทรัพยากรที่ดินจำนวนมาก ในขณะที่โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์นอกชายฝั่งใช้พื้นที่มหาสมุทร ซึ่งช่วยบรรเทาปัญหาความตึงเครียดบนบก โดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่นหรือพื้นที่ที่มีทรัพยากรที่ดินขาดแคลน

2. ประสิทธิภาพการผลิตพลังงานที่สูงขึ้น

เนื่องจากอุณหภูมิในทะเลค่อนข้างคงที่ ผลการระบายความร้อนของแหล่งน้ำทำให้อุณหภูมิของโมดูลโฟโตวอลตาอิคส์ต่ำลง จึงทำให้ประสิทธิภาพการผลิตพลังงานดีขึ้น

การศึกษาวิจัยแสดงให้เห็นว่าการผลิตพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์นอกชายฝั่งสามารถสูงกว่าการผลิตพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์บนบกได้ 5%~10%

3. การใช้พลังงานหมุนเวียนอย่างครอบคลุม

ระบบโฟโตวอลตาอิกนอกชายฝั่งสามารถนำมาผสมผสานกับพลังงานลมนอกชายฝั่งเพื่อสร้างระบบพลังงาน “เสริมลมและแสงอาทิตย์” เพื่อปรับปรุงเสถียรภาพของการจัดหาพลังงาน

นอกจากนี้ยังสามารถนำไปรวมกับอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การเลี้ยงสัตว์ทะเลและการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล เพื่อบรรลุการพัฒนาแบบบูรณาการแบบหลายหน้าที่

4. ลดการอุดตันของฝุ่นและปรับปรุงความสะอาดของแผงโซลาร์เซลล์

ระบบโฟโตวอลตาอิกบนบกได้รับผลกระทบจากทรายและโคลนได้ง่าย ส่งผลให้โมดูลโฟโตวอลตาอิกเกิดมลภาวะบนพื้นผิว ในขณะที่ระบบโฟโตวอลตาอิกนอกชายฝั่งได้รับผลกระทบจากปัญหานี้น้อยกว่าและมีต้นทุนการบำรุงรักษาที่ค่อนข้างต่ำกว่า

2. โครงการโซลาร์เซลล์นอกชายฝั่งที่ใหญ่ที่สุดในโลก: บทบาทการสาธิตของมณฑลซานตง

ความสำเร็จในการเชื่อมต่อโครงข่ายไฟฟ้าของโครงการพลังงานแสงอาทิตย์นอกชายฝั่งแบบเปิดที่ใหญ่ที่สุดในโลก ณ เมืองตงอิ๋ง มณฑลซานตง ถือเป็นก้าวใหม่ของการพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์นอกชายฝั่งสู่การพัฒนาเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ จุดเด่นของโครงการประกอบด้วย:

1. กำลังการผลิตติดตั้งขนาดใหญ่: สถานีไฟฟ้าโซลาร์เซลล์นอกชายฝั่งระดับกิกะวัตต์ ซึ่งมีกำลังการผลิตติดตั้งรวม 1 กิกะวัตต์ ถือเป็นโครงการแรกของโลกที่บรรลุระดับนี้

2. ระยะทางนอกชายฝั่งที่ยาวไกล: โครงการตั้งอยู่ในพื้นที่ทะเลห่างจากชายฝั่ง 8 กิโลเมตร ปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมทางทะเลที่ซับซ้อน พิสูจน์ให้เห็นถึงความเป็นไปได้ทางเทคนิคของระบบโฟโตวอลตาอิกส์นอกชายฝั่ง

3. การใช้เทคโนโลยีขั้นสูง: การใช้ส่วนประกอบที่ทนทานต่อการกัดกร่อน ระบบการทำงานและการบำรุงรักษาอัจฉริยะ และขายึดแบบลอยตัว ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือและความทนทานของโครงการ

โครงการนี้ไม่เพียงแต่เป็นก้าวสำคัญในการเปลี่ยนแปลงด้านพลังงานของจีนเท่านั้น แต่ยังมอบประสบการณ์ให้ประเทศอื่นๆ เรียนรู้และส่งเสริมการพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์นอกชายฝั่งระดับโลกอีกด้วย

III. สถานะปัจจุบันและแนวโน้มในอนาคตของระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์นอกชายฝั่งทั่วโลก

1. ประเทศหลักที่มีการใช้โซลาร์เซลล์นอกชายฝั่งในปัจจุบัน

ในปัจจุบัน นอกเหนือจากประเทศจีนแล้ว ประเทศต่างๆ เช่น เนเธอร์แลนด์ ญี่ปุ่น และสิงคโปร์ ยังได้ดำเนินการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์นอกชายฝั่งอย่างแข็งขันอีกด้วย

เนเธอร์แลนด์: ในช่วงต้นปี 2019 โครงการ “North Sea Solar” ได้เปิดตัวขึ้นเพื่อสำรวจความเป็นไปได้ของระบบโฟโตวอลตาอิกนอกชายฝั่งในทะเลเหนือ

ญี่ปุ่น: เนื่องจากมีข้อจำกัดด้านพื้นที่ จึงได้พัฒนาเทคโนโลยีโซลาร์เซลล์ลอยน้ำอย่างเข้มแข็งในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และได้สร้างสถานีไฟฟ้าโซลาร์เซลล์นอกชายฝั่งหลายแห่ง

สิงคโปร์: โครงการโซลาร์เซลล์นอกชายฝั่งแบบลอยน้ำที่ใหญ่ที่สุดในโลก (60MW) ได้รับการสร้างขึ้นแล้ว และยังคงส่งเสริมการใช้งานโซลาร์เซลล์นอกชายฝั่งเพิ่มมากขึ้น

2. แนวโน้มในอนาคตของการพัฒนาระบบโฟโตวอลตาอิกส์นอกชายฝั่ง

(1) การพัฒนาแบบบูรณาการด้วยพลังงานลมนอกชายฝั่ง

ในอนาคต การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์นอกชายฝั่งและพลังงานลมนอกชายฝั่งจะค่อยๆ ก่อตัวเป็นรูปแบบ “พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์ที่เสริมกัน” โดยใช้พื้นที่ชายฝั่งทะเลเดียวกันเพื่อการพัฒนาพลังงานอย่างครบวงจร ซึ่งไม่เพียงแต่จะช่วยลดต้นทุนการก่อสร้างเท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานอีกด้วย

(2) ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการลดต้นทุน

ปัจจุบัน เซลล์แสงอาทิตย์นอกชายฝั่งยังคงเผชิญกับความท้าทายทางเทคนิค เช่น การกัดกร่อนจากละอองเกลือ ผลกระทบจากลมและคลื่น และความยากลำบากในการบำรุงรักษา อย่างไรก็ตาม ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีต่างๆ เช่น ส่วนประกอบเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทนทานต่อการกัดกร่อน การดำเนินงานและการบำรุงรักษาอัจฉริยะ และการจัดการเพิ่มประสิทธิภาพด้วยปัญญาประดิษฐ์ (AI) ต้นทุนการก่อสร้างและการบำรุงรักษาเซลล์แสงอาทิตย์นอกชายฝั่งจะค่อยๆ ลดลงในอนาคต

(3) การสนับสนุนนโยบายและการลงทุน

รัฐบาลของประเทศต่างๆ กำลังเพิ่มการสนับสนุนนโยบายด้านโฟโตวอลตาอิกส์นอกชายฝั่ง เช่น:

จีน: “แผนพัฒนาพลังงานห้าปีฉบับที่ 14” สนับสนุนการพัฒนาพลังงานใหม่นอกชายฝั่งอย่างชัดเจน และส่งเสริมการพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์นอกชายฝั่งและพลังงานลมนอกชายฝั่งแบบประสานงานกัน

สหภาพยุโรป: เสนอ “ข้อตกลงสีเขียวยุโรป” และวางแผนที่จะสร้างฐานพลังงานหมุนเวียนนอกชายฝั่งขนาดใหญ่ภายในปี 2593 โดยที่พลังงานแสงอาทิตย์จะมีส่วนแบ่งที่สำคัญ

IV. ความท้าทายและกลยุทธ์การรับมือของระบบโฟโตวอลตาอิกนอกชายฝั่ง

แม้ว่าพลังงานแสงอาทิตย์นอกชายฝั่งจะมีแนวโน้มที่กว้าง แต่ก็ยังคงเผชิญกับความท้าทายบางประการ เช่น:

1. ความท้าทายทางเทคนิค

การออกแบบทนทานต่อลมและคลื่น: ส่วนประกอบและขายึดของแผงโซลาร์เซลล์ต้องทนต่อสภาพแวดล้อมทางทะเลที่รุนแรง (เช่น ไต้ฝุ่นและคลื่นสูง)

วัสดุป้องกันการกัดกร่อน: น้ำทะเลมีฤทธิ์กัดกร่อนสูง ดังนั้นโมดูลโฟโตโวลตาอิคส์ ขาตั้ง ขั้วต่อ ฯลฯ จำเป็นต้องใช้วัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อนจากละอองเกลือ