น้ำ เป็นทรัพยากรธรรมชาติที่จำเป็นต่อสิ่งมีชีวิต พลังงานน้ำ (Hydropower) คือพลังงานหมุนเวียนธรรมชาติที่เกิดจากการไหลหรือการเคลื่อนที่ของน้ำ การใช้ประโยชน์จากพลังงานน้ำที่สำคัญคือการผลิตกระแสไฟฟ้า ซึ่งในประเทศไทยนอกจากใช้น้ำในภาคการเกษตรโดยผ่านระบบชลประทานแล้ว ยังได้ใช้พลังงานจากน้ำในการผลิตกระแสไฟฟ้าเป็นส่วนใหญ่ด้วย

ไฟฟ้าพลังงานน้ำ (Hydroelectricity) คือ ไฟฟ้าที่เกิดจากพลังงานจลน์ของน้ำ โดยการปล่อยน้ำจากที่สูงไปหมุนกังหันน้ำ (Water Turbine) ที่เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ดังนั้นพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้จึงขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำ ความแตกต่างของระดับน้ำ ประสิทธิภาพของกังหันและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ปัจจุบันแหล่งน้ำธรรมชาติที่มีศักยภาพและนำไปใช้ในการผลิตไฟฟ้า ได้แก่ พลังงานน้ำตก พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง พลังงานคลื่น

พลังงานน้ำตก เป็นการผลิตไฟฟ้าโดยอาศัยพลังงานของน้ำตก หลักการผลิตกระแสไฟฟ้าคือ การสร้างเขื่อนกั้นน้ำและให้น้ำตกไหลผ่านกังหันน้ำ ซึ่งติดอยู่บนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า พลังน้ำที่ได้จึงขึ้นอยู่กับความสูงและอัตราการไหลของน้ำที่ปล่อยลงมาจากเขื่อนกั้นน้ำ

พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง  การผลิตไฟฟ้าจากน้ำขึ้นน้ำลง มีหลักการเช่นเดียวกับการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานน้ำตก คือเปลี่ยนพลังงานน้ำขึ้นน้ำลงให้เป็นพลังงานไฟฟ้า การใช้พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงนี้ต้องจัดหาแหล่งหรือพื้นที่กักเก็บน้ำเพื่อรองรับปริมาณของน้ำเพื่อทำให้พิสัยของน้ำขึ้นน้ำลงมีค่าสูง และเมื่อน้ำไหลเข้าออกจากอ่างเก็บน้ำต้องควบคุมให้ไหลผ่านกังหันน้ำที่ต่อเชื่อมกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งเมื่อกังหันน้ำหมุนก็จะได้ไฟฟ้าออกมาใช้งาน อย่างไรก็ตามการผลิตไฟฟ้าพลังงานน้ำขึ้นน้ำลงในปัจจุบันยังมีข้อจำกัด เนื่องจากพลังที่ได้จากการขึ้นลงของน้ำไม่สม่ำเสมอเปลี่ยนแปลงไปมาในช่วงขึ้นลงของน้ำ

พลังงานคลื่น  คลื่นในมหาสมุทรเกิดขึ้นจากพลังงานลมที่ถ่ายทอดให้กับผิวน้ำ เครื่องผลิตไฟฟ้า พลังงานคลื่นถูกออกแบบให้ลอยตัวอยู่บนผิวน้ำ ลักษณะและขนาดของคลื่นที่มีศักยภาพในการผลิตไฟฟ้าต้องมีความสูงไม่น้อยกว่า 8 เมตร และต้องมีแรงลมเป็นปัจจัยประกอบด้วย

พลังงานน้ำนับเป็นพลังงานธรรมชาติที่สะอาดและมีคุณประโยชน์มากมาย แต่การนำมาใช้ประโยชน์ยังมีข้อจำกัดกล่าวคือ ต้องอาศัยเทคโนโลยีและงบประมาณสูง นอกจากนี้ยังต้องคำนึงถึงผลกระทบที่มีต่อสิ่งแวดล้อม เช่น พื้นที่ป่าและสัตว์ที่จะสูญหายไป รวมถึงการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศหรือฤดูกาล เป็นต้น

อรุณี ชัยสวัสดิ์

ฝ่ายเทคโนโลยีพลังงาน

สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (วว.)