จีนทดสอบสำเร็จ “โรงไฟฟ้าพลังงานลมลอยฟ้า” S4000 ที่ระดับ 4,000 เมตร

จีนขยับเข้าใกล้การใช้ “พลังงานลมบนท้องฟ้า” ในเชิงพาณิชย์ หลังประสบความสำเร็จในการทดสอบ S4000 ระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมระดับสูงที่สามารถขึ้นไปปฏิบัติการที่ระดับ 4,000 เมตร หรือประมาณ 13,123 ฟุตเหนือระดับน้ำทะเล

สถานีโทรทัศน์ CCTV ของทางการจีนระบุว่า ความสำเร็จดังกล่าวถือเป็นครั้งแรกของโลก และเป็นอีกก้าวสำคัญในการนำเทคโนโลยีพลังงานลมระดับสูงออกจากห้องทดลองไปสู่การใช้งานในระดับวิศวกรรม

ทดสอบครบวงจรตั้งแต่ขึ้นบินถึงกลับสู่พื้น

การทดสอบจัดขึ้นที่ฐานแห่งหนึ่งทางตะวันตกเฉียงเหนือของจีน โดยอากาศยานต้นแบบ S4000 สามารถดำเนินงานได้ครบวงจร ตั้งแต่การปล่อยขึ้นสู่อากาศ การรักษาตำแหน่งกลางอากาศ การทดสอบผลิตกระแสไฟฟ้า ไปจนถึงการนำระบบกลับลงสู่ภาคพื้นดิน

S4000 มีรูปร่างคล้ายเรือเหาะและมีขนาดความยาวใกล้เคียงเครื่องบิน Boeing 747 ภายในบรรจุก๊าซฮีเลียมเพื่อช่วยพยุงตัว พร้อมติดตั้งกังหันน้ำหนักเบาสำหรับเปลี่ยนพลังงานลมเป็นกระแสไฟฟ้า

จุดต่างจากกังหันลมทั่วไปคือ S4000 สามารถนำอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าขึ้นไปจับกระแสลมในระดับสูง ซึ่งมีความแรงและสม่ำเสมอกว่ากระแสลมใกล้พื้นดิน จากนั้นจึงส่งกระแสไฟฟ้ากลับลงมายังสถานีภาคพื้นดินผ่านสายเคเบิลที่เชื่อมกับตัวอากาศยาน

เปิดทางผลิตไฟฟ้าในพื้นที่ห่างไกล

อีกหนึ่งจุดเด่นของระบบคือสามารถเคลื่อนย้ายระหว่างพื้นที่ได้อย่างรวดเร็ว แตกต่างจากกังหันลมแบบดั้งเดิมที่ต้องใช้เสาสูง ฐานรากถาวร และพื้นที่ก่อสร้างเฉพาะ

ความคล่องตัวดังกล่าวทำให้ระบบพลังงานลมลอยฟ้ามีโอกาสถูกนำไปใช้จ่ายไฟฟ้าให้กับพื้นที่ห่างไกลที่โครงข่ายไฟฟ้าเข้าไม่ถึง ไม่ว่าจะเป็นทะเลทราย พื้นที่สูง เกาะ หรือเขตประสบภัยพิบัติ

S4000 พัฒนาโดย Sawes Energy Technology บริษัทสตาร์ทอัพในกรุงปักกิ่ง ร่วมกับมหาวิทยาลัยชิงหัว และสถาบันวิจัยข้อมูลการบินและอวกาศ ภายใต้สถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน

Sawes ก่อตั้งขึ้นในปี 2566 และกำหนดชื่อผลิตภัณฑ์แต่ละรุ่นตามระดับความสูงที่ระบบถูกออกแบบให้ขึ้นไปปฏิบัติการ

พัฒนาจาก S1500 สู่ S6000

ก่อนหน้านี้ บริษัททดสอบ S1500 เมื่อเดือนกันยายน 2568 โดยเป็นอากาศยานรุ่นแรกของบริษัทที่สามารถผลิตไฟฟ้าได้ถึงระดับ 1 เมกะวัตต์ ก่อนพัฒนาเป็น S2000 ซึ่งผ่านการทดสอบที่ระดับความสูง 2,000 เมตรในเดือนมกราคม 2569

บริษัทระบุว่า ณ เดือนมีนาคม 2569 รุ่น S1500 และ S2000 มียอดคำสั่งซื้อรวมกันเกือบ 500 ล้านหยวน หรือประมาณ 74.3 ล้านดอลลาร์สหรัฐ สะท้อนว่าพลังงานลมระดับสูงเริ่มได้รับความสนใจมากกว่าการเป็นเพียงโครงการทดลอง

ขณะเดียวกัน บริษัทยังอยู่ระหว่างพัฒนา S6000 ซึ่งคาดว่าจะสามารถขึ้นไปปฏิบัติการเหนือระดับความสูง 6,000 เมตรได้ภายในปี 2569 ตามรายงานของ Hunan Daily เมื่อเดือนมีนาคม

ลุ้นต้นทุนไฟฟ้า 0.03 หยวนต่อหน่วย

ประเด็นที่ต้องจับตาคือความสามารถในการแข่งขันด้านต้นทุน โดยทีมนักพัฒนาประเมินว่า การผลิตไฟฟ้าที่ระดับความสูง 3,000 เมตรจะมีต้นทุนใกล้เคียงกับการผลิตไฟฟ้าจากกังหันลมแบบดั้งเดิมบนพื้นดิน

หากระบบสามารถขึ้นไปทำงานที่ระดับความสูง 9,000 เมตร นักพัฒนาคาดว่าจะเดินเครื่องได้นานกว่า 8,000 ชั่วโมงต่อปี และผลิตไฟฟ้าได้ในต้นทุนประมาณ 0.03 หยวนต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง หรือน้อยกว่าครึ่งเซนต์สหรัฐ

ตัวเลขดังกล่าวยังเป็นประมาณการของผู้พัฒนา แต่หากสามารถทำได้จริง จะทำให้พลังงานลมระดับสูงกลายเป็นอีกเทคโนโลยีที่มีศักยภาพด้านต้นทุนและความต่อเนื่องในการผลิตไฟฟ้า

จีนบรรจุพลังงานลมระดับสูงในแผนพัฒนา

ทิศทางดังกล่าวสอดคล้องกับแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติฉบับที่ 15 ของจีนในส่วนพลังงานหมุนเวียน ซึ่งกำหนดให้มีการ “สำรวจและวิจัย” เทคโนโลยีพลังงานลมระดับสูง รวมถึงการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมในรูปแบบใหม่

นอกจากระบบที่นำเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขึ้นไปอยู่บนท้องฟ้าแล้ว นักพัฒนาจีนยังศึกษาอีกแนวทางหนึ่ง โดยติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไว้บนพื้นดินและใช้ร่วมกับอุปกรณ์รับลมที่บินอยู่ในระดับสูง

เมื่อเดือนกันยายน 2568 มีการขนส่งม่านรับลมขนาด 5,000 ตารางเมตรออกจากกรุงปักกิ่ง เพื่อใช้ในโครงการที่นำโดย China Energy Engineering Corporation โดยอุปกรณ์ดังกล่าวได้รับการระบุว่ามีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก และมีกำหนดเริ่มทดสอบผลิตไฟฟ้าภายในสิ้นปี 2569

ความสำเร็จของ S4000 จึงไม่ได้สะท้อนเพียงความก้าวหน้าของอากาศยานผลิตไฟฟ้ารุ่นเดียว แต่ยังแสดงให้เห็นว่าจีนกำลังเร่งสร้างทางเลือกใหม่ในการเข้าถึงแหล่งพลังงานลมที่กังหันภาคพื้นดินไม่สามารถไปถึง อย่างไรก็ตาม การใช้งานเชิงพาณิชย์ยังต้องพิสูจน์ทั้งด้านต้นทุน ความปลอดภัย ความทนทาน และความสามารถในการเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าในระยะยาว

ที่มา South China Morning Post