Vspp

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

พลังงานหมุนเวียน (ทางเลือก)

จากวิกฤตการณ์ราคาน้ำมันในตลาดโลกที่พุ่งสูงขึ้น ทำให้การศึกษาพลังงานทางเลือกถูกหยิบยกขึ้นมาพิจารณาใหม่ หลังจากที่ได้มีการค้นควาหาสิ่งที่จะมาทดแทนน้ำมันเมื่อราวปลายศตวรรษที่ 20 แต่เนื่องจากราคาน้ำมันในขณะนั้นยังต่ำ ทำให้ต้นทุนของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานทางเลือกยังเป็นราคาที่สูงเกินไปเมื่อเปรียบเทียบกับต้นทุนของการผลิตไฟฟ้าด้วยเชื้อเพลิงฟอสซิล และน้ำมัน มีการศึกษาพบว่าหากราคาน้ำมันต่ำกว่า 50 เหรียญต่อบาร์เรล ต้นทุนการใช้พลังงานหมุนเวียนจะไม่สามรถแข่งขันได้ ซึ่งจุดที่เริ่มมีความเป็นไปได้ทานเศรษฐกิจคือเมื่อราคาน้ำมันสูงเกินกว่า 70เหรียญต่อบาร์เรล ปัจจุบันมีการคิดค้นพลังงานทางเลือกมากขึ้น โดยเฉพาะในประเทศไทย ที่กระทรวงพลังงานมีนโยบายสนับสนุนการผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยเชื้อเพลิงที่ไม่ใช่ฟอสซิล (non foscil) โดยการรับซื้อเข้าระบบในรูปแบบ VSPP (Very Small Power Producers) หรือผู้ผลิตไฟรายย่อยที่กำลังการผลิตไม่เกิน 10 เมกกวัตต์ และให้เงินอุดหนุนราคาค่าไฟฟ้าโดยเพิ่มราคารับซื้อไฟหรือ Addre เพื่อเป็นการพยุงราคาจากต้นทุนการผลิตด้วยพลังงานหมุนเวียน ตั้งแต่วันที่ 2 กุมภาพันธ์ 2551 เป็นต้นมา พลังงานหมุนเวียนมีหลากหลายชนิด ไม่ว่าจะเป็น พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลมพลังงานใต้พิภพ พลังงานจากขยะ หรือแม้แต่เศษไม้และเศษผลผลิตทางการเกษตร เช่น แกลบ ชานอ้อน ซังข้าวโพด เป็นต้น ในที่นี้จะขอยกตัวอย่างเฉพาะพลังงานหมุนเวียนที่มีศักยภาพสูงดังนี้

1) พลังงานลม (Wind Farm) ลมเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ซึ่งเกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิ ความกดดันของบรรยากาศและแรงจากการหมุนของโลก สิ่งเหล่านี้เป็นปัจจัยที่ก่อให้เกิดความเร็วลมและกำลังลม เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปว่าลมเป็นพลังงานรูปหนึ่งที่มีอยู่ในตัวเอง ซึ่งในบางครั้งแรงที่เกิดจากลมอาจทำให้บ้านเรือนที่อยู่อาศัยพังทลายต้นไม้หักโค่นลง สิ่งของวัตถุต่างๆ ล้มหรือปลิวลอยไปตามลม ฯลฯ ในปัจจุบันมนุษย์จึงได้ให้ความสำคัญและนำพลังงานจากลมมาใช้ประโยชน์มากขึ้น เนื่องจากพลังงานลมมีอยู่โดยทั่วไป ไม่ต้องซื้อหา เป็นพลังงานที่สะอาดไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อสภาพแวดล้อม และสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้อย่างไม่รู้จักหมดสิ้น

เทคโนโลยีกังหันลม

         กังหันลม คือ เครื่องจักรกลอย่างหนึ่งที่สามารถรับพลังงานจลน์จากการเคลื่อนที่ของลมให้เป็นพลังงานกลได้ จากนั้นนำพลังงานกลมาใช้ประโยชน์โดยตรง  เช่น การบดสีเมล็ดพืช การสูบน้ำ หรือในปัจจุบันใช้ผลิตเป็นพลังงานไฟฟ้า การพัฒนากังหันลมเพื่อใช้ประโยชน์มีมาตั้งแต่ชนชาวอียิปต์โบราณและมีความต่อเนื่องถึงปัจจุบัน โดยการออกแบบกังหันลมจะต้องอาศัยความรู้ทางด้านพลศาสตร์ของลมและหลักวิศวกรรมศาสตร์ในแขนงต่างๆ เพื่อให้ได้กำลังงาน พลังงาน และประสิทธิภาพสูงสุด การผลิตกระแสไฟฟ้าจากกังหันลมคือในลมผ่านกังหันแลนำไปหมุนเทอร์ไบน์และเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ปัญหาหลักของกังหันลมคือจะต้องตั้งเสาให้สูงอย่างน้อย 40 เมตรเพื่อให้ถึงความเร็วลมในชั้น boundary layer ซึ่งการออกแบบและก่อสร้างเสาที่มีความสูงในระดับนั้นต้องได้สมดุลกับฐานรากและพื้นดินเพื่อความปลอดภัย

รูปแบบเทคโนโลยีกังหันลม

         กังหันลมสามารถแบ่งออกตามลักษณะการจัดวางแกนของใบพัดได้ 2 รูปแบบ คือ
         1. กังหันลมแนวแกนตั้ง (Vertical Axis Turbine (VAWT)) เป็นกังหันลมที่มีแกนหมุนและใบพัดตั้งฉากกับการเคลื่นที่ของลมในแนวราบ
         2. กังหันลมแนวแกนนอน (Horizontal Axis Turbine (HAWT)) เป็นกังหันลมที่มีแกนหมุนขนานกับการเคลื่อนที่ของลมในแนวราบ โดยมีใบพัดเป็นตัวตั้งฉากรับแรงลม

พื้นที่ที่มีศักยภาพในการทำกังหันลม

แสดงศักยภาพของพลังงานลมในประเทศไทย

2) เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์

    พลังงานแสงอาทิตย์ เป็นพลังงานทดแทนประเภทหมุนเวียนที่ใช้แล้วเกิดขึ้นใหม่ได้ตามธรรมชาติ เป็นพลังงานที่สะอาด ปราศจากมลพิษ และเป็นพลังงานที่มีศักยภาพสูง ในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์สามารถจำแนกออกเป็น 2 รูปแบบคือ การใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า และการใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตความร้อน 
    เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ได้แก่ ระบบผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ แบ่งออกเป็น 3 ระบบ คือ 

เซลล์แสงอาทิตย์แบบอิสระ (PV Stand alone system) เป็นระบบผลิตไฟฟ้าที่ได้รับการออกแบบสำหรับใช้งานในพื้นที่ชนบทที่ไม่มีระบบสายส่งไฟฟ้า อุปกรณ์ระบบที่สำคัญประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ อุปกรณ์ควบคุมการประจุแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ และอุปกรณ์เปลี่ยนระบบไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับแบบอิสระ เซลล์แสงอาทิตย์แบบต่อกับระบบจำหน่าย (PV Grid connected system) เป็นระบบผลิตไฟฟ้าที่ถูกออกแบบสำหรับผลิตไฟฟ้าผ่านอุปกรณ์เปลี่ยนระบบไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับเข้าสู่ระบบสายส่งไฟฟ้าโดยตรง ใช้ผลิตไฟฟ้าในเขตเมือง หรือพื้นที่ที่มีระบบจำหน่ายไฟฟ้าเข้าถึง อุปกรณ์ระบบที่สำคัญประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ อุปกรณ์เปลี่ยนระบบไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับชนิดต่อกับระบบจำหน่ายไฟฟ้า เซลล์แสงอาทิตย์แบบผสมผสาน (PV Hybrid system) เป็นระบบผลิตไฟฟ้าที่ถูกออกแบบสำหรับทำงานร่วมกับอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าอื่นๆ เช่น ระบบเซลล์แสงอาทิตย์กับพลังงานลม และเครื่องยนต์ดีเซล ระบบเซลล์แสงอาทิตย์กับพลังงานลม และไฟฟ้าพลังน้ำ เป็นต้น โดยรูปแบบระบบจะขึ้นอยู่กับการออกแบบตามวัตถุประสงค์โครงการเป็นกรณีเฉพาะ เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตความร้อน ได้แก่ การผลิตน้ำร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์และการอบแห้งด้วยพลังงานแสงอาทิตย์

การผลิตน้ำร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์แบ่งออกเป็น 3 ชนิด การผลิตน้ำร้อนชนิดไหลเวียนตามธรรมชาติ เป็นการผลิตน้ำร้อนชนิดที่มีถังเก็บอยู่สูงกว่าแผงรับแสงอาทิตย์ ใช้หลักการหมุนเวียนตามธรรมชาติ

การผลิตน้ำร้อนชนิดใช้ปั๊มน้ำหมุนเวียน 

เหมาะสำหรับการใช้ผลิตน้ำร้อนจำนวนมาก และมีการใช้อย่างต่อเนื่อง

การผลิตน้ำร้อนชนิดผสมผสาน 

เป็นการนำเทคโนโลยีการผลิตน้ำร้อนจากแสงอาทิตย์มาผสมผสานกับความร้อนเหลือทิ้งจากการระบายความร้อนของเครื่องทำความเย็น หรือเครื่องปรับอากาศ โดยผ่านอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน การอบแห้งด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ ปัจจุบันมีการยอมรับใช้งาน 3 ลักษณะ คือ

การอบแห้งระบบ Passive 

เป็นระบบที่เครื่องอบแห้งทำงานโดยอาศัยพลังงานแสงอาทิตย์และกระแสลมที่พัดผ่าน

การอบแห้งระบบ Active 

เป็นระบบอบแห้งที่มีเครื่องช่วยให้อากาศไหลเวียนในทิศทางที่ต้องการ เช่น มีพัดลมติดตั้งในระบบเพื่อบังคับให้มีการไหลของอากาศผ่านระบบ

การอบแห้งระบบ Hybrid 

เป็นระบบอบแห้งที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ และยังต้องอาศัยพลังงานในรูปแบบอื่นๆ ช่วยในเวลาทีมีแสงอาทิตย์ไม่สม่ำเสมอ หรือต้องการให้ผลิตผลทางการเกษตรแห้งเร็วขึ้น

3) พลังงานชีวมวล (Biomass) คือสารอินทรีย์ที่เป็นแหล่งกักเก็บพลังงานจากธรรมชาติและสามารถนำ มาใช้ผลิตพลังงานได้ เช่น เศษวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร หรือกากจากกระบวนการผลิตในอุตสาห กรรมการเกษตรเช่น แกลบ ได้จากการสีข้าวเปลือก ชานอ้อย ได้จากการผลิตน้ำตาลทรายเศษไม้ได้ จากการแปรรูปไม้ยางพาราหรือไม้ยูคาลิปตัสเป็นส่วนใหญ่และบางส่วนได้จากสวนป่าที่ปลูกไว้กากปาล์ม ได้จากการสกัดน้ำมันปาล์มดิบออก จากผลปาล์มสด กากมันสำปะหลัง ได้จากการผลิตแป้งมันสำปะหลัง ซังข้าวโพดได้จากการสีข้าวโพดเพื่อนำเมล็ดออกกาบและกะลามะพร้าวได้จากการนำมะพร้าวมาปลอก เปลือกออกเพื่อนำเนื้อมะพร้าวไปผลิตกะทิและน้ำมันมะพร้าว ส่าเหล้า ได้จากการผลิตอัลกอฮอล์เป็นต้น

การผลิตไฟฟ้าโดยใช้ชีวมวลเป็นเชื้อเพลิง เตาแก๊สชีวมวล เป็นเตาที่จัดสร้างขึ้นเพื่อใช้สำหรับการหุงต้มอาหารในครัวเรือน โดยใช้เศษไม้และเศษวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรเป็นเชื้อเพลิง โดยมีหลักการทำงานแบบการผลิตแก๊สเชื้อเพลิงจากชีวมวล (Gasifier) แบบอากาศไหลขึ้น (Updraf Gasifier) เป็นการเผาไหม้เชื้อเพลิงในที่ที่จำกัดปริมาณอากาศให้เกิดความร้อนบางส่วนแล้วไปเร่งปฏิกริยาต่อเนื่องอื่นๆ เพื่อเปลี่ยนเชื้อเพลิงแข็งให้กลายเป็นแก๊สเชื้อเพลิง ที่สามารถติดไฟได้ ได้แก่ แก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) แก๊สไฮโดรเจน (H2) และแก๊สมีเธน (CH2) เป็นต้น

ศักยภาพชีวมวลในประเทศไทย

    ประเทศไทยนับเป็นประเทศเกษตรกรรมที่สำคัญแห่งหนึ่งของโลก ประชาชนมากกว่าร้อยละ 50 ประกอบอาชีพเกษตรกรรม ผลพลอยได้ที่สำคัญนอกเหนือจากผลผลิตการเกษตรก็คือ วัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร เช่น ฟางข้าว แกลบ กากอ้อย กาก ใย และทะลายปาล์ม เป็นต้น 
    ชีวมวล (Biomass) หมายถึง วัสดุหรือสารอินทรีย์ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงเป็นพลังงานได้ ชีวมวลนับรวมถึงวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร เศษไม้ ปลายไม้จากอุตสาหกรรมไม้ มูลสัตว์ ของเสียจากโรงงานแปรรูปทางการเกษตร และของเสียจากชุมชน 
    ปริมาณชีวมวลจากเศษวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร ที่ผลิตภายในประเทศจะแปรผันและขึ้นอยู่กับปริมาณผลผลิตทางการเกษตรของประเทศ 

4) พลังงานจากขยะมูลฝอย

    การใช้กระบวนการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนในการจัดการขยะมูลฝอยชุมชน โดยทั่วไปสามารถแบ่งการทำงานออกเป็น 3 ขั้นตอน ประกอบด้วย 
    1. การบำบัดขั้นต้น (Pre-treatment/Front-end Treatment) ซึ่งประกอบด้วยการคัดแยก (Sorting) ขยะมูลฝอยอินทรีย์จากขยะมูลฝอยรวม หรือการคัดแยกสิ่งปะปนออกจากขยะมูลฝอยอินทรีย์ และลดขนาด (Size Reduction) ของขยะมูลฝอยอินทรีย์ให้เหมาะสมสำหรับการย่อยสลาย และเพื่อให้เกิดความสม่ำเสมอ (Homogeneity) ของสารอินทรีย์ที่จะป้อนเข้าสู่ระบบ (Feed Substrate) รวมทั้งเพื่อป้องกันความเสียหายที่จะเกิดขึ้นกับระบบ ซึ่งโดยทั่วไประบบบำบัดขั้นต้นสำหรับเทคโนโลยีย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 แบบ คือ (1) Dry Separation Process ซึ่งมักจะใช้ Rotary Screen เป็นอุปกรณ์สำคัญในการคัดแยกขยะมูลฝอยอินทรีย์ และใช้ Shredder ในการบดย่อยขยะมูลฝอยอินทรีย์ให้มีขนาดเหมาะสำหรับการย่อยสลาย (2) Wet Separation Process จะใช้หลักการคัดแยกสิ่งปะปนออกจากขยะมูลฝอยอินทรีย์โดยวิธีการจม-ลอย (Sink-Float Separation) ซึ่งส่วนใหญ่จะมีอุปกรณ์สำคัญที่เรียกว่า Pulper ทำหน้าที่ในการคัดแยกและบดย่อยขยะมูลฝอยอินทรีย์ 
    2. การย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจน (Anaerobic Digestion) ซึ่งเป็นขั้นตอนการผลิตก๊าซชีวภาพจากขยะมูลฝอยอินทรีย์สำหรับนำไปใช้เป็นพลังงาน และเพื่อทำให้ขยะมูลฝอยอินทรีย์ถูกย่อยสลายเปลี่ยนเป็นอินทรียวัตถุที่มีความคงตัว ไม่มีกลิ่นเหม็น ปราศจากเชื้อโรคและเมล็ดวัชพืช โดยอาศัยการทำงานของจุลินทรีย์ในสภาพที่ไร้ออกซิเจน ซึ่งขั้นตอนการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนนี้สามารถแบ่งออกได้ 2 ประเภทหลักๆ คือ Dry Digestion Process และ Wet Digestion Process ซึ่งมีการควบคุมการป้อนสารอินทรีย์เข้าสู่ระบบให้ปริมาณของแข็งทั้งหมด (Total Solid Content) ให้เป็นประมาณร้อยละ 20-40 และน้อยกว่าร้อยละ 20 ตามลำดับ 
    3. การบำบัดขั้นหลัง (Post-treatment) ซึ่งส่วนใหญ่จะเป็นขั้นตอนการจัดการกากตะกอนจากการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนให้มีความคงตัวมากขึ้น เช่น การนำไปหมักโดยใช้ระบบหมักปุ๋ยแบบใช้อากาศ รวมทั้งการคัดแยกเอาสิ่งปะปนต่างๆ เช่น เศษพลาสติกและเศษโลหะออกจาก Compost โดยใช้ตะแกรงร่อน ตลอดจนการปรับปรุงคุณภาพของ Compost ให้เหมาะสมกับการนำไปใช้ประโยชน์ในการเพาะปลูกพืช เช่น การอบเพื่อฆ่าเชื้อโรคและลดความชื้น เป็นต้น 

พลังงานที่ผลิตได้จากเทคโนโลยีย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจน

   โดยทั่วไปการใช้เทคโนโลยีย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนในการบำบัดขยะมูลฝอยอินทรีย์ 1 ตัน จะได้ก๊าซชีวภาพประมาณ 100-200 ลูกบาศก์เมตร ก๊าซชีวภาพที่ได้จะมีมีเทนเป็นองค์ประกอบประมาณร้อยละ 55-70 และมีค่าความร้อนประมาณ 20-25 เมกะจูลต่อลูกบาศก์เมตร ซึ่งพลังงานประมาณร้อยละ 20-40 ของพลังงานของก๊าซชีวภาพที่ผลิตได้ จะถูกนำมาใช้ในระบบทั้งในรูปของพลังงานไฟฟ้าและพลังงานความร้อน และจะมีพลังงานไฟฟ้าส่วนที่เหลือประมาณ 75-150 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อตันขยะ ที่สามารถส่งออกไปจำหน่ายได้ 

จุดเด่นของเทคโนโลยีย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจน

   1. ทางด้านสิ่งแวดล้อมและการจัดการของเสีย 
        - เป็นเทคโนโลยีการบำบัดขยะมูลฝอยที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม 
        - สามารถแก้ปัญหากลิ่นเหม็น สัตว์พาหะนำโรคที่เกิดจากการกำจัดขยะมูลฝอยที่ไม่ถูกหลักวิชาการ 
        - เป็นการหมุนเวียนขยะมูลฝอยอินทรีย์กลับมาใช้ใหม่ในรูปของสารปรับสภาพดิน 
        -ลดการใช้พื้นที่ในการกำจัดขยะมูลฝอย เมื่อเทียบกับระบบฝังกลบแบบถูกหลักสุขาภิบาล และระบบหมักปุ๋ยแบบใช้อากาศแบบดั้งเดิม (Conventional Anaerobic Composting)
       -สามารถใช้บำบัดขยะมูลฝอยอินทรีย์ในที่ซึ่งการฝังกลบขยะมูลฝอยอินทรีย์ในพื้นที่ฝังกลบแบบถูกหลักสุขาภิบาลไม่เป็นที่ยอมรับ 
       -สามารถลดปริมาณขยะมูลฝอยที่จะต้องกำจัดในขั้นตอนสุดท้าย
       -สามารถหมักร่วมกับของเสียอินทรีย์ประเภทอื่น (Co-digestion) เช่น เศษวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร มูลสัตว์ต่างๆ และของเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม 
2. ทางด้านพลังงาน 
        - เป็นเทคโนโลยีในการบำบัดขยะมูลฝอยซึ่งสามารถให้พลังงานสุทธิ (Net Energy Producer)
        -มีศักยภาพในการผลิตพลังงานจาก ”ขยะเปียก” ซึ่งไม่เหมาะสมสำหรับการเผาเพื่อผลิตพลังงาน มีศักยภาพ  

ที่จะได้รับผลตอบแทนทางการเงินและเศรษฐศาสตร์สูง โดยเฉพาะเมื่อพลังงานชนิดอื่นมีราคาสูง และรัฐมีมาตรการส่งเสริมการผลิตพลังงานจากก๊าซชีวภาพ

การใช้เทคโนโลยีย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนในการบำบัดและผลิตพลังงานจากขยะมูลฝอยในประเทศไทย

    ปัจจุบันในประเทศไทยได้เริ่มมีการนำเทคโนโลยีย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนมาใช้ในการบำบัดและผลิตพลังงานจากขยะมูลฝอยชุมชน เช่น โครงการผลิตปุ๋ยอินทรีย์และพลังงานจังหวัดระยอง ของเทศบาลนครระยอง และโครงการศูนย์กำจัดขยะมูลฝอยรวม จังหวัดชลบุรี ขององค์การบริหารส่วนจังหวัดชลบุรี

ภาพแสดงถังย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจน และถังเก็บก๊าซชีวภาพโครงการผลิตปุ๋ยอินทรีย์และพลังงานจังหวัดระยอง เทศบาลนครระยอง

เทคโนโลยีการผลิตก๊าซเชื้อเพลิงจากขยะ  
    กระบวนการผลิตก๊าซเชื้อเพลิงจากขยะ (MSW Gasification) เป็นกระบวนการทำให้ขยะเป็นก๊าซโดยการทำปฏิกิริยาสันดาปแบบไม่สมบูรณ์ (partial combustion) กล่าวคือสารอินทรีย์ในขยะจะทำปฏิกิริยากับอากาศหรือออกซิเจนปริมาณจำกัด ทำให้เกิดก๊าซซึ่งมีองค์ประกอบหลัก ได้แก่ คาร์บอนมอนอกไซด์ ไฮโดรเจนและมีเทน เรียกว่า producer gas ในกรณีที่ใช้อากาศเป็นก๊าซทำปฏิกิริยา ก๊าซเชื้อเพลิงที่ได้จะมีค่าความร้อนต่ำประมาณ 3 – 5 MJ/Nm3 แต่ถ้าใช้ออกซิเจนเป็นก๊าซทำปฏิกิริยา ก๊าซเชื้อเพลิงที่ได้จะมีค่าความร้อนสูงกว่าคือ ประมาณ15– 20  MJ/Nm3 

กระบวนการผลิตก๊าซเชื้อเพลิง

   กระบวนการผลิตก๊าซเชื้อเพลิงจากเชื้อเพลิงแข็งประกอบไปด้วยกระบวนการสลายตัว (decomposition) และกระบวนการกลั่นสลาย (devolatilization) ของโมเลกุลสารอินทรีย์ในขยะ ที่อุณหภูมิสูงประมาณ 1,200 – 1,400 ºC ในบรรยากาศที่ควบคุมปริมาณออกซิเจน เพื่อผลิตสารระเหยและถ่านชาร์   ในขั้นตอนของกระบวนการกลั่นสลายหรือที่เรียกว่าไพโรไลซิส (pyrolysis) ขยะจะสลายตัวด้วยความร้อนเกิดเป็นสารระเหยเช่น มีเทน และส่วนที่เหลือยังคงสภาพของแข็งอยู่เรียกว่า ถ่านชาร์ สารระเหยจะทำปฏิกิริยาสันดาปแบบไม่สมบูรณ์ต่อที่อุณหภูมิสูงหรือปฏิกิริยาทุติยภูมิ (secondary reaction) ในขณะที่ถ่านชาร์จะถูกก๊าซซิฟายต่อโดยอากาศ ออกซิเจน หรือไอน้ำ ได้เป็นก๊าซเชื้อเพลิง 
   ปฏิกิริยาที่กล่าวมาทั้งหมดนี้จะเป็นตัวกำหนดองค์ประกอบของก๊าซเชื้อเพลิง  ซึ่งปัจจัยหลักที่จะกำหนดการเกิดปฏิกิริยาดังกล่าวคืออุณหภูมิภายในเครื่องปฏิกรณ์  เช่น ถ้า residence time ในบริเวณ hot zone ของเครื่องปฏิกรณ์น้อยเกินไป หรืออุณหภูมิต่ำเกินไป จะทำให้โมเลกุลขนาดกลางไม่เกิดการสันดาปและจะหลุดออกไปเกิดการควบแน่นที่บริเวณ reduction zone เป็นน้ำมันทาร์ 
    รูปแบบการใช้งานก๊าซเชื้อเพลิง (เช่น ให้ความร้อนโดยตรง ผลิตไฟฟ้า หรือใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับพาหนะ) จะเป็นตัวกำหนดองค์ประกอบของก๊าซเชื้อเพลิง การกำจัดปริมาณของน้ำมันทาร์และฝุ่นละอองในก๊าซเชื้อเพลิง ปัจจัยที่กำหนดสัดส่วนองค์ประกอบของก๊าซเชื้อเพลิงคือ ชนิดของเครื่องปฏิกรณ์ สภาวะความดันและอุณหภูมิ และคุณลักษณะของขยะ คุณลักษณะของขยะจะเป็นปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อพฤติกรรมทางด้านเคมีความร้อนของเครื่องปฏิกรณ์ในแง่ของประสิทธิภาพของระบบและคุณภาพของก๊าซเชื้อเพลิงที่ได้  ก๊าซเชื้อเพลิงที่ได้สามารถนำไปใช้กับเครื่องยนต์สันดาปภายใน  การเผาในกังหันก๊าซ หรือหม้อไอน้ำ

ศักยภาพในการผลิตเชื้อเพลิงจากขยะ

5) พลังน้ำขนาดเล็ก ปัจจุบันประเทศไทยมีการผลิตไฟฟ้าจากพลังน้ำรวมทั้งสิ้น 2,999.86 MW. ดังนี้ • การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย 2,946.73 MW.

   • ไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่    2,886.27   MW. 
   • ไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก         60.46   MW. 

• การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค(ไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก) 8.65 MW. • กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน 44.48 MW.

   • ไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก          43.32 MW. 
   • ไฟฟ้าระดับหมู่บ้าน                1.16 MW. 
        แต่การใช้น้ำเพื่อการผลิตไฟฟ้าต้องระมัดระวังผลกระทบ ต่อเกษตรกรผู้ใช้น้ำด้วย อีกทั้งการลดลงของปริมาณน้ำฝนในเมืองไทยทำให้หากจะผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยพลังงานทางเลือกชนิดนี้อาจจะยังต้องศึกษาปัจจัยเกื้อหนุนอีกหลายประการ

วิเคราะห์ ปัญหาใหญ่ของพลังงานทางเลือก หรือพลังงานหมุนเวียนนั้นอยู่ที่ ราคาต้นทุนการผลิต ที่แม้ว่าราคาวัตถุดิบจะถือว่าต่ำมากหรือแทบจะเป็นศูนย์ แต่ขบวนการผลิตของแต่ละประเภทวัตถุดิบนั้นใช้เวลา ใช้เงินและบางส่วนยังตั้งใช้พลังงานความร้อนเข้าไปช่วย ซึ่งเป็นการเพิ่มปริมาณการใช้ไฟฟ้ามากกว่าปรกติ หากดูจากตารางการจ่ายค่า Adder จะเห็นสัดส่วนการจ่ายเงินชดเชยของพลังงานชีวมวลแต่ละประเภท ที่บ่งบอกถึงต้นทุนการผลิตที่สูงต่ำต่างกันดังนี้

ต้นทุนการผลิตไฟฟ้าด้วยเทคโนโลยีชีวมวล 1) ชีวมวลมีต้นทุนการผลิตที่ 2.2 - 3.6 บาท ราคาขายอยู่ที่ 3.5 บาท 2) ขยะชุมชนมีต้นทุนการผลิตที่ 4.25 บาท ราคาขายอยู่ที่ 5.70 บาท 3) ก๊าซชีวภาพ (ฟาร์มหมู) มีต้นทุนการผลิตที่ 2.2 บาท ราคาขายอยู่ที่ 3.5 บาท 4) ลมมีต้นทุนการผลิตที่ 5.95 บาท ราคาขายอยู่ที่ 5.7 บาท 5) แสงอาทิตย์มีต้นทุนการผลิตที่ 12 - 20 บาท ราคาขายอยู่ที่ - บาท

นอกจากนั้น การจะใช้พลังงานชีวมวลเพื่อทำความร้อนหรือผลิตไฟฟ้า ประเทศไทยคงจะต้องปรับเปรียนระบบสายส่งและระบบการจ่ายไฟที่สามารถแยกจ่ายและเพียงพอใช้ในแต่ละชุมชน เป็นระบบทางเลือกที่ผู้ใช้ไฟสามารถเลือกใช้ไฟในชุมชนหรือไฟจากระบบกลางของการไฟฟ้า ซึ่งก็ได้มีตัวอย่างแล้วในภาคเหนือ ไม่ว่าจะเป็นพลังน้ำขนาดเล็กที่บ้านแม่กำปอง หรือโรงไฟฟ้าแกลบที่จังหวัดชัยภูมิ เป็นสิ่งที่ควรจะได้รับการสนับสนุนด้วยระบบสายส่งของการไฟฟ้า และผลักดันให้เกิดขึ้นในระบบไฟฟ้าของประเทศไทยให้ได้ เพราะวิธีการผลิตใช้ในชุมชนนี้นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในยุโรป ที่นอกจากจะเป็นการลดต้นทุนการสูญเสียในระบบส่งแล้ว ยังเป็นการสร้างความเข้มแข็งให้กับชุมชนในการเรียนรู้และบริหารจัดการพลังงานภายในชุมชนอีกด้วย ข้อควรพิจารณาอีกประการหนึ่งของพลังงานหมุนเวียนในส่วนของเชื้อเพลิงชีวภาพ เช่นการผลิตเอทานอลจากมันสำปะหลัง หรือไบโอดีเซลจากต้อนปาล์ม ซึ่งปัจจุบันมีสัดส่วนการผลิตต่อการใช้พื้นที่ปลูกอยู่ที่ 3แสนไร่ต่อปริมาณการผลิต 1.48-3.24 ล้านลิตรต่อวัน ซึ่งรัฐบาลมีเป้าหมายให้ปริมาณการผลิตสูงถึง 3-6 ล้านลิตรต่อวัน หรือมากกว่านั้น (ปัจจุบันผลิตได้ 6 ล้านลิตรต่อวัน) ซึ่งต้องขยายพื้นเพาะปลูกพืชพลังงาน การที่ประเทศไทยเป็นประเทศเกตรกรรมโดยพื้นฐาน ซึ่งในแต่ละพื้นที่มีพืชพื้นถิ่นของตนเอง หากมีการขยายการปลูกปาล์ม หรือพืชพลังงาน คงจะต้องมีการวิเคราะห์กันอย่างจริงจังว่า พืชผลการเกษตรดังเดมจะได้รับผลกระทบมากน้อยเพียงใด และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง การทำการเกษตรทุกประเภทต้องอาศัยเวลานานเพื่อการปลูกกว่าที่จะได้ผลผลิต การปลูกพืชพลังงานดังกล่าว รัฐบาลได้มีการประกันราคาหรือคิดคำนวณต้นทุนการผลิตให้เกษตรกรผู้ปลูกหรือไม่เพียงใด ในปัจจุบันปรากฏว่า พื้นที่หลายแห่งในภาคอีสาน เกษตรกรได้เผาทำลายพื้นที่เกษตรเดิมเพิ่มเริ่มต้นปลูกปาร์ม ซึ่งเป็นพื่ชที่ไม่คุ้นเคย เมื่อปาล์มให้ผลผลิตกลับกลายเป็นปาล์มตัวผู้ซึ่งไม่มีน้ำมัน เกษตรกรต้องเสียเวลาปลูกไปแล้วถึงห้าปีโดยไม่เกิดราได้ เหล่านี้คือตัวอย่างของปัญหาการปลูกพืชพลังงานเป็นต้น