ประเภทและระบบการผลิตไฟฟ้าจากพลังน้ำ

การผลิตไฟฟ้าจากพลังน้ำ (Hydroelectric Power Generation) เป็นหนึ่งในวิธีการผลิตพลังงานสะอาดที่เก่าแก่และแพร่หลายที่สุด โดยอาศัยพลังงานจลน์จากการเคลื่อนที่ของน้ำเพื่อหมุนกังหันและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งสามารถแบ่งประเภทของโรงไฟฟ้าตามลักษณะการกักเก็บน้ำและวิธีการผลิตไฟฟ้าได้เป็น 4 รูปแบบหลัก ดังนี้

1. โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบดั้งเดิม (Conventional Hydroelectric Power Stations)

เป็นระบบที่ใช้เขื่อนขนาดใหญ่ในการกักเก็บน้ำไว้ในอ่างเก็บน้ำ (Reservoir) เพื่อสร้างความแตกต่างของระดับน้ำ (Head) ให้สูงขึ้น เมื่อต้องการผลิตไฟฟ้า น้ำจะถูกปล่อยให้ไหลลงสู่กังหันผ่านท่อส่งน้ำด้วยความเร็วและแรงดันสูง ซึ่งเป็นวิธีที่สามารถควบคุมปริมาณการผลิตไฟฟ้าได้ตามความต้องการใช้ไฟฟ้าในแต่ละช่วงเวลา

2. โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับ (Pumped-Storage Hydroelectric Power Stations)

โรงไฟฟ้าประเภทนี้ทำหน้าที่เสมือน "แบตเตอรี่พลังงานน้ำ" โดยจะมีอ่างเก็บน้ำสองแห่งในระดับความสูงที่ต่างกัน ในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าต่ำหรือมีไฟฟ้าส่วนเกินในระบบ จะใช้ไฟฟ้าเหล่านั้นสูบน้ำจากอ่างเก็บน้ำด้านล่างขึ้นไปเก็บไว้ในอ่างเก็บน้ำด้านบน และเมื่อมีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูง จะปล่อยน้ำจากอ่างบนลงมาผลิตไฟฟ้าอีกครั้ง เพื่อช่วยรักษาเสถียรภาพของระบบโครงข่ายไฟฟ้า

3. โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบน้ำไหลผ่าน (Run-of-the-River Hydroelectric Power Stations)

เป็นโรงไฟฟ้าที่อาศัยการไหลตามธรรมชาติของแม่น้ำโดยไม่มีการสร้างเขื่อนกักเก็บน้ำขนาดใหญ่ หรือมีการกักเก็บน้ำเพียงเล็กน้อยเท่านั้น น้ำจะถูกเบี่ยงทิศทางบางส่วนให้ไหลผ่านกังหันผลิตไฟฟ้าก่อนจะปล่อยกลับคืนสู่ลำน้ำเดิม ข้อดีของระบบนี้คือส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและระบบนิเวศของลำน้ำน้อยกว่าแบบเขื่อนกักเก็บน้ำ แต่ไม่สามารถควบคุมปริมาณการผลิตไฟฟ้าได้เนื่องจากขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำในแม่น้ำตามฤดูกาล

4. โรงไฟฟ้าพลังงานน้ำขึ้นน้ำลง (Tidal Power Stations)

เป็นการผลิตไฟฟ้าที่อาศัยความแตกต่างของระดับน้ำทะเลในช่วงน้ำขึ้นและน้ำลง ซึ่งเกิดจากแรงดึงดูดระหว่างโลก ดวงจันทร์ และดวงอาทิตย์ โดยการสร้างเขื่อนกั้นหรือติดตั้งกังหันใต้น้ำเพื่อดักจับพลังงานจากการเคลื่อนที่ของมวลน้ำทะเลขนาดใหญ่ ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่มีความแน่นอนและสามารถพยากรณ์เวลาการผลิตไฟฟ้าได้แม่นยำ