สงครามไฟฟ้า โซลาร์รูฟท็อป

ในภาพยนตร์ The Current War(สงครามไฟฟ้า คนขั้วอัจฉริยะ) เราได้เห็นเรื่องราวของ การขับเคี่ยวกันระหว่างทฤษฎีไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current-DC) ของโทมัส อัลวา เอดิสัน-อัจฉริยะนักประดิษฐ์ที่จับมือกับเจพี มอร์แกน-เจ้าพ่อนายทุน และทฤษฎีไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าสลับ (Alternating Current-AC) ของจอร์จ เวสติงเฮ้าส์-วิศวกร นักประดิษฐ์และนักธุรกิจชาวอเมริกันที่มีนิโคลา เทสลา-อัจฉริยะนักประดิษฐ์ในยุคเดียวกันเป็นผู้คอยช่วยเหลือ การต่อสู้ดังกล่าวส่งผลและสร้างคุณูปการต่อระบบไฟฟ้าของโลกมาจนถึงทุกวัน

ช่วงเวลาไล่เลี่ยกับ The Current War ชาร์ล ฟริทส์(Charles Fritts)-นักประดิษฐ์ มีวิสัยทัศน์ที่ต่างออกไป เขาบอกว่า “โซลารูฟท็อปจะมีชัยชนะเหนือไฟฟ้าจากถ่านหิน”

พ.ศ.2427 คือปีที่แผงเซลแสงอาทิตย์ชุดแรกของโลกปรากฎอยู่บนหลังคาในเมืองนิวยอร์ก โดยชาร์ล ฟริทส์ ติดตั้งขึ้นหลังจากค้นพบว่าแผ่นซีลีเนียมบางที่วางทาบแผ่นโลหะสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าเมื่อเจอกับแสงแดด ในเวลานั้นเขาและผู้ร่วมบุกเบิกยังไม่เข้าใจว่าแสงแดดทำให้เกิดไฟฟ้าได้อย่างไรจนกระทั่งต้นศตวรรษที่ 20 ซึ่งอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ตีพิมพ์ผลงานปฏิวัติโลกว่าด้วย “โฟตอน

แม้ว่าฐานความรู้ทางวิทยาศาสตร์ในยุคของชาร์ล ฟริทส์ เชื่อว่าการผลิตพลังงานขึ้นอยู่กับความร้อน แต่เขาเชื่อว่า ”แผงเซลแสงอาทิตย์” จะแข่งขันกับโรงไฟฟ้าถ่านหินที่โทมัส อัลวา เอดิสันทำให้เกิดการจ่ายกระแสไฟฟ้าได้ในปี พ.ศ.2425 ที่เมืองนิวยอร์ก

ภาพแผงเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคาในปี พ.ศ.2427 ในเมืองนิวยอร์กโดยชาร์ล ฟริทส์ (Charles Fritts)-นักประดิษฐ์ (ที่มา : https://cleantechnica.com/2014/12/31/photovoltaic-dreaming-first-attempts-commercializing-pv/)

ปัจจุบัน แผงเซลล์แสงอาทิตย์เข้ามาแทนที่ไฟฟ้าจากถ่านหินและก๊าซธรรมชาติ ใช้แทนตะเกียงน้ำมันและเครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้าจากน้ำมันดีเซลในพื้นที่ห่างไกลจากระบบสายส่งไฟฟ้า นี่คือเรื่องจริงของผู้คนมากกว่าพันล้านคนทั่วโลก ในขณะที่สังคมโลกกำลังเผชิญกับมลพิษจากกระบวนการผลิตไฟฟ้าจากเชื้อเพลิง และในหลายพื้นที่เข้าไม่ถึงการบริการด้านไฟฟ้า คลื่นแสงและอนุภาคลึกลับของแสงอาทิตย์วิ่งลงกระทบพื้นผิวโลกอย่างต่อเนื่องคิดเป็นพลังงานมากกว่าหมื่นเท่าของพลังงานที่โลกใช้ ระบบโซลาร์รูฟท็อปขนาดเล็กบนหลังคาบ้านมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งยวดในการเก็บเกี่ยวพลังงานจากแสงอาทิตย์ซึ่งถือเป็นทรัพยากรพลังงานที่มีเหลือล้นบนโลก เมื่ออนุภาคแสง(โฟตอน)ตกกระทบผลึกซิลิกอนที่เป็นแผ่นบางภายในแผงที่เคลือบในสภาพสูญญากาศ ทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกมาและเกิดกระแสไฟฟ้าขึ้น

ในขณะที่แผงเซลล์แสงอาทิตย์มีส่วนในการผลิตกระแสไฟฟ้าไม่ถึงร้อยละ 2 ของการใช้ไฟฟ้าของโลกในปัจจุบัน แต่แผงเซลล์แสงอาทิตย์นั้นมีการขยายตัวอย่างก้าวกระโดดในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ในปี พ.ศ. 2558 ระบบกระจายศูนย์ของการผลิตไฟฟ้าจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีขนาดน้อยกว่า 100 กิโลวัตต์ มีร้อยละ 30 ของกำลังการผลิตไฟฟ้าจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ทั่วโลก ในเยอรมนี หนึ่งในประเทศผู้นำด้านพลังงานแสงอาทิตย์ กำลังผลิตไฟฟ้าจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ส่วนใหญ่มาจากระบบโซลาร์รูฟท็อปซึ่งมี 1.5 ล้านระบบ ในบังคลาเทศที่มีประชากร 157 ล้านคน มีการติดตั้งระบบแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในบ้าน(โซลาโฮม)มากกว่า 3.6 ล้านครัวเรือน ในออสเตรเลีย ระบบโซลาโฮมมีร้อยละ 16 การเปลี่ยนแปลงแต่ละส่วนเล็กๆ ของระบบโซลาร์รูปท็อปให้เป็นโรงผลิตกระแสไฟฟ้าขนาดย่อมเป็นเรื่องที่ไม่อาจต้านทานได้

ระบบแผงเซลล์แสงอาทิตย์แพร่กระจายไปทั่วโลกเพราะหาซื้อได้ทั่วไป แผงเซลล์แสงอาทิตย์ได้รับผลประโยชน์จากราคาที่ลดลงเรื่อยๆ อันเนื่องมาจากแรงจูงใจในเร่งรัดพัฒนาและการดำเนินงาน ต้นทุนต่อหน่วยของการผลิต ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีแผงเซลล์แสงอาทิตย์ นวัตกรรมในการสนับสนุนทางการเงินให้กับผู้ใช้ เช่น การจัดให้มีบุคคลที่ 3 มาเป็นผู้ลงทุน เป็นต้น ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการขยายตัวของระบบโซลาร์รูฟท็อปในสหรัฐอเมริกา

เมื่อความต้องการเพิ่มขึ้น การผลิตก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย ทำให้ราคาลดลง เมื่อราคาลดลง ความต้องการก็เพิ่มขึ้นไปอีก การที่การผลิตแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขยายตัวเป็นดอกเห็ดในประเทศจีนช่วยปลดปล่อยพลังของการใช้อย่างแพร่หลายของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่หาซื้อได้ไปทั่วโลก แต่ต้นทุนอุปกรณ์(hard cost)เป็นเพียงส่วนหนึ่งของสมการต้นทุน ค่าใช้จ่ายทางการเงิน ค่าใช้จ่ายในการหาลูกค้ารายใหม่ การขอใบอนุญาตและการติดตั้งระบบอาจรวมเป็นครึ่งหนึ่งของระบบโซลาร์รูฟท็อปและอาจไม่มีแนวโน้มลดลงในแบบเดียวกับราคาแผงโซลาร์เซลล์ นี่เป็นส่วนหนึ่งที่ทำไมโซลาร์รูฟท็อปจึงมีต้นทุนสูงกว่าระบบโซลาร์ฟาร์มขนาดใหญ่ ถึงกระนั้น ระบบโซลาร์รูฟท็อปขนาดเล็กผลิตไฟฟ้าป้อนเข้าสายส่งในราคาที่ถูกลงแล้วในสหรัฐอเมริกา กลุ่มประเทศหมู่เกาะขนาดเล็ก ออสเตรเลีย เดนมาร์ก เยอรมนี อิตาลี และสเปน

แต่ประโยชน์ของระบบโซลาร์รูฟท็อปมีมากกว่าประเด็นเรื่องราคา แม้ว่าขั้นตอนการผลิตแผงเซลล์แสงอาทิตย์จะปล่อยมลสารออกสู่สิ่งแวดล้อมอยู่บ้าง แต่แผงเซลล์แสงอาทิตย์ผลิตไฟฟ้าโดยปราศจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกหรือมลพิษทางอากาศ ด้วยแสงอาทิตย์ที่เป็นทรัพยากรพลังงานที่ไม่มีวันหมด เมื่อเชื่อมต่อระบบโซลาร์รูฟท็อปเข้ากับสายส่ง เราสามารถผลิตไฟฟ้า ณ จุดที่มีการบริโภค หลีกเลี่ยงการสูญเสียการส่งไฟฟ้าไปตามสายไฟ ระบบโซลาร์รูฟท็อปยังช่วยหน่วยงานด้านไฟฟ้าขยายความต้องการใช้ไฟฟ้าโดยป้อนไฟฟ้าที่เหลือใช้เข้าระบบสายส่งไฟฟ้า โดยเฉพาะในช่วงฤดูร้อน เมื่อแสงแดดจัดและความต้องการใช้ไฟฟ้าเพิ่มสูงขึ้น ด้วยระบบ “Net Metering” ซึ่งเป็นการขายไฟฟ้าส่วนเกินที่ผลิตได้กลับสู่ระบบสายส่ง ทำให้แผงเซลล์แสงอาทิตย์สร้างรายได้ให้กับเจ้าของบ้าน ชดเชยค่าไฟฟ้าในเวลากลางคืนหรือเมื่อไม่มีแสงแดด

การศึกษาต่างๆ ระบุว่าผลประโยชน์ทางการเงินของโซลาร์รูฟท็อปมีทั้งสองทาง ผลประโยชน์ในฐานะเป็นแผนการผลิตไฟฟ้า หน่วยงานไฟฟ้าสามารถหลีกเลี่ยงต้นทุนทางการเงินของโรงไฟฟ้าถ่านหินหรือโรงไฟฟ้าก๊าซที่ผู้บริโภคจะต้องจ่าย และลดผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมและสุขภาพให้กับสังคมโดยรวม การผลิตไฟฟ้าจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่เพิ่มเข้ามาในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุดสามารถลดความจำเป็นในการใช้ไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าที่สกปรกและราคาแพง บางหน่วยงานด้านไฟฟ้าปฏิเสธจุดยืนนี้และอ้างว่าโซล่าร์รูฟท็อป “ได้ประโยชน์ฟรีๆ” และพยายามกีดกันการขยายตัวของระบบการผลิตไฟฟ้าจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบกระจายศูนย์ซึ่งส่งผลต่อรายได้และผลกำไรของตน ขณะที่ หน่วยงานด้านไฟฟ้าหลายแห่งยอมรับอย่างหลีกเลี่ยงมิได้และพยายามปรับเปลี่ยนแบบจำลองธุรกิจของตนในเวลาต่อมา

ในกรณีที่ไม่มีระบบสายส่ง โซลาร์รูฟท็อปช่วยให้เขตชนบทอันห่างไกลของประเทศยากจนเข้าถึงไฟฟ้า เช่นเดียวกับโทรศัพท์มือถือที่พัฒนาอย่างก้าวกระโดดจากระบบโทรศัพท์แบบสายและทำให้การสื่อสารเป็นประชาธิปไตยมากขึ้น การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ขจัดความจำเป็นของการมีโครงข่ายสายส่งขนาดใหญ่แบบรวมศูนย์ เดิมประเทศร่ำรวยมีบทบาทนำในการลงทุนระบบไฟฟ้าแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบกระจายศูนย์จนถึงราวปี พ.ศ.2557 แต่ในปัจจุบัน ประเทศต่างๆ เช่น ชิลี จีน อินเดีย และแอฟริกาใต้ เข้าร่วมการปฏิวัติบนหลังคา นี่หมายถึงว่าโซลาร์รูฟท็อปกำลังเร่งให้เกิดการเข้าถึงการผลิตไฟฟ้าที่สะอาดและมีราคาสมเหตุสมผล และเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังในการขจัดความยากจน ระบบโซลาร์รูฟท็อปยังทำให้เกิดการจ้างงานและกระตุ้นเศรษฐกิจในระดับท้องถิ่น เพียงแค่ในบังคลาเทศ ระบบโซลาร์โฮม 3.6 ล้านครัวเรือนทำให้เกิดการจ้างงานโดยตรง 115,000 ตำแหน่ง และงานอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องอีกว่า 50,000 ตำแหน่ง (อ่านเพิ่มเติมการจ้างงานจากระบบพลังงานหมุนเวียนในประเทศไทย)

นับตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 สังคมมนุษย์ในส่วนต่างๆ ของโลกต้องพึ่งพาระบบการผลิตไฟฟ้าแบบรวมศูนย์และเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลและส่งกระแสไฟฟ้าไปตามสายไฟ หอคอยและเสา การที่บ้านเรือนแต่ละหลังติดตั้งระบบโซลาร์รูฟท็อป (เสริมด้วยระบบจัดเก็บพลังงานแบบกระจายศูนย์) ได้เปลี่ยนให้สมาชิกในครัวเรือนเป็นผู้ผลิตและเป็นเจ้าของระบบ เป็นอิสระจากการผูกขาดของหน่วยงานด้านไฟฟ้า การที่ยานยนต์ไฟฟ้าเริ่มขยายตัว การชาร์ทไฟฟ้ารถยนต์สามารถเกิดขึ้นที่บ้าน ลดการพึ่งพาน้ำมัน โดยที่เราเป็นทั้งผู้ผลิตและผู้ใช้ ทำให้ระบบการผลิตไฟฟ้าเป็นประชาธิปไตย ชาร์ล ฟริทส์มีวิสัยทัศน์ดังกล่าวนี้เมื่อเขามองขึ้นไปบนหลังคาบ้านเรือนในเมืองนิวยอร์กในคริสตทศวรรษ 1880 ปัจจุบัน วิสัยทัศน์กลายเป็นจริง

ในแง่ของผลสะเทือนของระบบโซลาร์รูฟท็อปต่อการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก การวิเคราะห์ของโครงการ Drawdown ประเมินว่าระบบโซลาร์รูฟท็อปสามารถขยายเพิ่มขึ้นจากร้อยละ 0.4 ของการผลิตไฟฟ้าของโลกเป็นร้อยละ 7 ภายในปี พ.ศ.2593 การขยายตัวเพิ่มขึ้นนี้ช่วยหลีกเลี่ยงการปล่อยก๊าซเรือนกระจกลง 24.6 กิกะตัน โดยที่ต้นทุนในการดำเนินการคิดเป็น 1,883 เหรียญสหรัฐต่อกิโลวัตต์ และลดลงเป็น 627 เหรียญสหรัฐต่อกิโลวัตต์ภายในปี พ.ศ.2593 ในช่วงเวลา 30 ปี เทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าจากโซลาร์รูฟท็อปจะช่วยให้บ้านเรือนทั่วโลกประหยัดค่าใช้จ่ายในราว 3.4 ล้านล้านเหรียญสหรัฐ

ตารางแสดงแนวทาง 15 ลำดับแรกที่เสนอโดยโครงการ Drawdown ซึ่งศึกษาทางเลือกที่มีศักยภาพในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ครอบคลุมสาขาต่างๆ มากที่สุดที่เคยมีมาเพื่อหลีกเลี่ยงวิกฤตสภาพภูมิอากาศ โซลาร์รูฟท็อปอยู่ในลำดับที่ 10

อ้างอิง : เรียบเรียงจาก Drawdown : The Most Comprehensive Plan Ever Proposed To Reverse Global Warming, Edited by Paul Hawken

Author: Tara Buakamsri

A dreamer, trouble shooter, and ordinary individual who believe that life is filled with possibilities waiting to be realized, rich with meanings calling out to be understood.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s