การติดตั้งระบบชลประทานอ้อยด้วยพลังงานแสงอาทิตย์

ทางเลือกด้านพลังงานทดแทนในปัจจุบันนั้น ได้รับความนิยมนำมาใช้ทั้งในด้านอุตสาหกรรมและด้านการเกษตร นั่นก็คือ พลังงานจากธรรมชาติ ได้แก่ พลังงานลม และพลังงานแสงอาทิตย์ โดยเฉพาะพลังงานแสงอาทิตย์นั้นสามารถนำมาประยุกต์ใช้เพื่อการชลประทานในไร่อ้อยได้ ซึ่งเป็นพลังงานของแสงและพลังงานของความร้อนที่แผ่รังสีมาจากดวงอาทิตย์ สามารถแบ่งออกเป็น 2 ระบบตามลักษณะกระแสไฟฟ้าที่ได้ คือ

ระบบกระแสตรง (DIRECT CURRENT, DC)

และระบบกระแสสลับ (ALTERNATING CURRENT ELECTRICITY, AC)

ส่วนประกอบที่สำคัญในการนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ในระบบชลประทานในไร่อ้อย

เซลล์แสงอาทิตย์ (SOLAR CELL) ที่นิยมใช้อยู่ในปัจจุบันแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ ๆ โดยกลุ่มเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากสารกึ่งตัวนำประเภทซิลิคอน แบ่งได้ 2 แบบตามลักษณะของผลึกที่เกิดขึ้น คือ แบบที่เป็นรูปผลึก (CRYSTAL) ชนิดผลึกเดี่ยวและชนิดผลึกรวมซิลิคอน และแบบที่ไม่เป็นรูปผลึก (AMORPHOUS) ได้แก่ ชนิดฟิล์มบางอะมอร์ฟัสซิลิคอน กลุ่มเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากสารประกอบที่ไม่ใช่ซิลิคอน ซึ่งประเภทนี้จะเป็นเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพสูงถึง 25 % ขึ้นไป แต่มีราคาสูงมาก จึงไม่นิยมนำมาใช้
เครื่องควบคุมการชาร์จประจุ (CHARGE CONTROLLER) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เก็บประจุกระแสไฟฟ้าที่ได้รับจากเซลล์แสงอาทิตย์มาไว้ในแบตเตอรี่ รวมถึงการจ่ายกระแสไฟฟ้าออกจากแบตเตอรี่ด้วย
แบตเตอรี่ (BATTERY) เป็นตัวเก็บพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ไว้ใช้เวลาที่ต้องการ
เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (INVERTER) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้แปลงพลังงานไฟฟ้าจากกระแสตรง (DC) ที่ผลิตได้จากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) เพื่อให้สามารถใช้ได้กับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสสลับ

แหล่งพลังงานทดแทนที่นำมาใช้ร่วมกับระบบชลประทาน พบว่า พลังงานแสงอาทิตย์มีศักยภาพสูงและเหมาะสมมากที่สุด เนื่องจากพื้นที่ส่วนใหญ่ของประเทศได้รับรังสีจากดวงอาทิตย์สูงเกือบตลอดทั้งปี โดยเฉพาะช่วงเดือนเมษายนถึงเดือนพฤษภาคม ซึ่งเป็นช่วงฤดูแล้งหรือฝนทิ้งช่วง ทำให้อ้อยแห้งตายเนื่องจากขาดแคลนน้ำ

ข้อดีและข้อด้อยของพลังงานแสงอาทิตย์

ข้อดี

ข้อด้อย

1. เป็นแหล่งพลังงานขนาดใหญ่ที่ใช้ไม่มีวันหมด
2. ไม่มีค่าใช้จ่ายเชื้อเพลิง ไม่ก่อให้เกิดมลภาวะจากการผลิตไฟฟ้า
3. สามารถนำไปใช้ในแหล่งที่ยังไม่มีไฟฟ้าใช้ได้
4. ดูแลรักษาง่าย อายุการใช้งานยาวนาน
5. เป็นพลังงานสะอาด ไม่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

1. แผงเซลล์และอุปกรณ์ส่วนควบคุมมีราคาแพง
2. แบตเตอรี่ที่ใช้เป็นตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ไว้ใช้ มีอายุการใช้งานสั้น
3. ความเข้มข้นของแสงไม่คงที่และไม่สม่ำเสมอ

ระบบชลประทานในไร่อ้อย

แหล่งน้ำที่นำมาใช้ในระบบชลประทาน เพื่อให้มีปริมาณน้ำเพียงพอต่อการเจริญเติบโตของอ้อย โดยเฉพาะช่วงฤดูแล้งหรือฝนทิ้งช่วง ควรมีการพัฒนาแหล่งน้ำในพื้นที่ของตนเอง เช่น การขุดสระน้ำ และ/หรือการเจาะบ่อบาดาล

บ่อบาดาล ระดับน้ำบาดาลลึกไม่น้อยกว่า 50 เมตร ขนาดบ่อ 4-6 นิ้ว อัตราการสูบอยู่ที่ 5-10 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง (ลบ.ม./ชม.) ซึ่งหากมีการสูบน้ำวันละ 8 ชั่วโมง สามารถคำนวณต้นทุนการสูบน้ำได้ ดังนี้