อบาลอน กรุ๊ป (ABALONE GROUP) เป็นกลุ่มบริษัทขนาดใหญ่ของฝรั่งเศสที่ทำธุรกิจหลักในด้านการจัดหาและบริหารทรัพยากรบุคคล และมีบริษัทในเครือที่เชี่ยวชาญในด้านพลังงานหมุนเวียน ได้แก่ บริษัท อบาลอน เอแนร์ฌี (ABALONE Energie) ทางกลุ่มได้ริเริ่มแนวคิดโครงการอาคารผลิตพลังงานด้วยตัวเองในปี 2003 และลงมือสร้างอาคารต้นแบบในปลายปี 2008 และสร้างแล้วเสร็จในเดือนตุลาคมค.ศ. 2009 (หรือ พ.ศ. 2552) บนพื้นที่โครงการกว่า 1,320 ตารางเมตร ในเขตพัฒนาของเมืองแซงต์-แตร์แบล็ง (Saint-Herblain) ใกล้กับเมืองวานน์ และเมืองน็องต์ ทางภาคตะวันตกเฉียงเหนือของฝรั่งเศส โดยโครงการแห่งนี้ได้รับความร่วมมือจากบริษัทชั้นนำของฝรั่งเศส ได้แก่ PureE.T. บริษัทที่ปรึกษาด้านวิศวกรรมอาคารซึ่งเชี่ยวชาญด้านสถาปัตยกรรมเพื่อสิ่งแวดล้อม และการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีพลังงานหมุนเวียนและระบบไฮโดรเจน, Mission Hydrogene กลุ่มความร่วมมือด้านไฮโดรเจนและเซลล์เชื้อเพลิง, EOLYS ผู้เชี่ยวชาญด้านกังหันลมขนาดเล็ก, Urbanelec ผู้ผลิตรถไฟฟ้า รวมไปถึงความช่วยเหลือด้านการเงินจากสำนักงานสิ่งแวดล้อมและความเชี่ยวชาญด้านพลังงานแห่งประเทศฝรั่งเศส (ADEME) และสำนักงานการปกครองเขตเปอี เดอ ลาลัวร์ (PAYS DE LA LOIRE) สำหรับค่าก่อสร้างโครงการโดยประมาณ คิดเป็นเงินราว 4,370,000 ยูโร นอกจากนี้ ยังมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมในด้านพลังงานหมุนเวียนอีก 6.6% และไฮโดรเจนอีก 11%

อาคารแห่งนี้ได้รับการออกแบบให้เป็นสำนักงานใหญ่ของอบาลอนกรุ๊ป และเป็นศูนย์รวมบริษัทหรือคลัสเตอร์เพื่อการพัฒนาที่ยั่งยืนสำหรับบริษัทด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อมตลอดจนเป็นศูนย์กลางด้านเทคโนโลยีและการแลกเปลี่ยนความรู้ วัตถุประสงค์ในการออกแบบอาคารเขียวแห่งนี้ ก็เพื่อให้อาคารสามารถพึ่งพาตัวเองในด้านพลังงานได้มากที่สุด นอกจากนี้ ทางอบาลอน ยังต้องการที่จะพิสูจน์ว่า การสร้างอาคารที่มีเครือข่ายการผลิตพลังงานที่มีประสิทธิภาพ สามารถทำให้เป็นจริงได้ และเมื่อเรามีการนำแนวทางดังกล่าวไปประยุกต์ใช้อย่างแพร่หลายมากขึ้น ก็จะนำไปสู่การพัฒนาที่ยั่งยืนได้ในอีกทางหนึ่ง

ฟรองซัว-กซาวิเยร์ มูแตล, ซีอีโอ อบาลอน กรุ๊ป ได้กล่าวว่า “อาคารแห่งนี้ได้ชื่อว่าเป็นอาคารเขียวแห่งแรกของยุโรปที่มีอัตราการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดอ็อกไซด์ที่เป็นศูนย์ (Zero Pollution) เนื่องจากมีการวางระบบการผลิตพลังงานสะอาดใช้ด้วยตัวเอง โดยนำเทคโนโลยีพลังงานหมุนเวียนที่มีประสิทธิภาพ อาทิ การผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์, การผลิตพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ และเทคโนโลยีกังหันลมมาประยุกต์ใช้ ร่วมกับระบบไฮโดรเจน และเซลล์เชื้อเพลิง รวมไปถึงเทคนิคการออกแบบอาคารแบบพิเศษที่ช่วยลดการใช้พลังงานและก่อให้เกิดการใช้พลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด ซึ่งปัจจุบันทางอาคารยังคงมุ่งมั่นพัฒนาเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้อาคารสามารถพึ่งพาตนเองในด้านพลังงานได้ทั้งหมดในอนาคตอันใกล้นี้ โดยได้มีการตั้งเป้าการผลิตพลังงานทดแทนการใช้น้ำมันปิโตรเลียมปีละ 64.76 ตัน และลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ถึง 70 ตันต่อปี”

ทั้งนี้ ทางอบาลอนยินดีให้การสนับสนุนข้อมูลด้านเทคนิคของโครงการ ซึ่งไม่ได้มีการจดสิทธิบัตร เพื่อเป็นการส่งเสริมการก่อสร้างโครงการลักษณะเดียวกันนี้

ในด้านของการออกแบบโครงสร้างอาคาร เป็นผลงานของสถาปนิกฝรั่งเศส ชื่อ ฌอง-ลุค กูว์แซ็ง ซึ่งได้วางฟังก์ชั่นการใช้งานและความอัจฉริยะให้กับอาคาร ด้วยแนวคิดทางสถาปัตยกรรมที่ผนวกนวัตกรรมเข้าด้วยกันอย่างทันสมัยที่สุด รวมไปถึงแนวทางการออกแบบที่ท้าทายต่อแนวคิดการก่อสร้างอาคารแบบดั้งเดิม นอกจากนี้ ทางสถาปนิกยังมุ่งเน้นการออกแบบให้สอดรับกับการโคจรของโลกและฤดูกาล ด้วยลักษณะอาคารที่ปิดล้อม ขนาดกระทัดรัด ทำให้สามารถจัดการกับแรงเฉื่อยของความร้อนได้ดี ทำให้การจัดการระบบพลังงานหมุนเวียนเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพและผลิตพลังงานได้มาก

เทคนิคการประหยัดพลังงานโดยอาศัยการออกแบบผนังอาคาร

ผนังอาคารด้านทิศใต้และด้านทิศเหนือของอาคารอบาลอน ได้รับการออกแบบเป็นผนังกระจกสองชั้น หรือที่เรียกว่า ระบบผิวอาคารสองชั้น (Double Skins) โดยเว้นช่องว่างระหว่างผนังทั้งคู่ ทำเป็นส่วนทางเดิน ทั้งนี้ ผนังกระจกด้านนอกจะเป็นแผ่นกระจกสองแผ่นโค้ตติดกัน ส่วนผนังกระจกชั้นในเป็นผนังกระจกสามแผ่นติดกัน เป็นการอาศัยหลักการกระจายความร้อน หรือระบายความร้อน ขึ้นอยู่กับฤดูกาล และอุณหภูมิของอาคาร กล่าวคือ ในหน้าหนาว เมื่อผนังอาคารด้านทิศใต้ได้รับแสงแดด ความร้อนก็จะถูกถ่ายเทเข้าสู่อาคารไปยังชั้นต่างๆ ผ่านช่องรังผึ้งระหว่างชั้น ส่วนในหน้าร้อน ความร้อนจะถูกระบายออกด้านนอกผ่านช่องระบายอากาศ และมีช่องให้ลมเย็นเข้าอาคารผ่านทางหน้าต่าง

สำหรับในประเทศไทย ทาง มร. บาร์นาเบ โบดูว์ ผู้จัดการโครงการของ Abalone Energie มองว่า สามารถนำเทคนิคเหล่านี้มาประยุกต์ใช้บางส่วน อาทิ การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บริเวณระเบียง หรือส่วนกันแดดด้านทิศใต้ เพื่อกักเก็บพลังงานจากแสงอาทิตย์ให้มากที่สุด ซึ่งประเทศไทยมีข้อได้เปรียบทางด้านปริมาณและระยะเวลาการรับแสงอาทิตย์ ซึ่งจะมีผลทำให้ต้นทุนด้านพลังงานและอุปกรณ์ของไทยมีราคาถูกกว่าทางฝรั่งเศสหรือยุโรป

นอกจากนี้ ในผนังอาคารส่วนอื่น อาทิ อาคารสีแดงในภาพ จะใช้ฉนวนกันความร้อนหุ้มผนังคอนกรีตอีกที ส่วนด้านนอกสุดเป็นผนังอลูมิเนียม และจะไม่ใช้ฉนวนที่เพดาน ทำให้อาคารไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องปรับอากาศเพื่อทำความเย็นในหน้าร้อน

ระบบปรับอุณหภูมิอาคารด้วยบ่ออากาศใต้ดิน (CANADIAN WELL)

เป็นการอาศัยหลักการทำงานของระบบนำพาความร้อนหรือถ่ายเทความเย็นผ่านพื้นดิน ซึ่งช่วยในการปรับอากาศแบบธรรมชาติ สามารถทำได้โดยการวางระบบบ่ออากาศความลึกประมาณ 1.50 เมตร จากพื้นดิน ใกล้กับอาคาร และทำช่องใต้ดินต่อขึ้นไปยังอาคาร ในฤดูหนาว ปกติอุณหภูมิพื้นดินจะอยู่ที่ประมาณ 5 องศาเซลเซียส ในขณะที่หน้าร้อนจะอยู่ที่ 15 องศาเซลเซียส ซึ่งสูงกว่าอุณหภูมิของอากาศในหน้าหนาว และต่ำกว่าอุณหภูมิอากาศในหน้าร้อน จึงสามารถใช้หลักความเฉื่อยของอุณหภูมิความร้อนของพื้นดินในการปรับอุณหภูมิในอาคาร โดยเมื่ออากาศจากบ่อดินถ่ายเทเข้าอาคาร จะต้องไปผ่านการปรับอุณหภูมิด้วยระบบมอเตอร์หมุนเวียนและปรับอากาศ หรือที่เรียกว่า Thermo-Mechanical Ventilation หรือ VMC) แบบสองทิศทาง ในหน้าหนาวอาคารแห่งนี้ จึงสามารถปรับอุณหภูมิภายในอาคารให้อุ่นขึ้น ส่วนในหน้าร้อน ก็จะมีอากาศที่เย็นสดชื่นโดยไม่ต้องพึ่งเครื่องปรับอากาศทำความเย็นเลย

การประยุกต์ใช้ระบบปรับอุณหภูมิด้วยบ่ออากาศใต้ดิน ควบคู่กับระบบ VMC ช่วยให้ทางอาคารสามารถประหยัดพลังงานได้เฉลี่ยถึงปีละ 9,100 กิโลวัตต์-ชั่วโมง ต่อปี (กล่าวคือ ระบบ VMC ช่วยประหยัดพลังงานปีละ 7,500 กิโลวัตต์-ชั่วโมง ในขณะที่ระบบบ่ออากาศใต้ดินช่วยให้ประหยัดพลังงานได้ประมาณ 1,600 กิโลวัตต์-ชั่วโมง ต่อปี)

แหล่งพลังงานของอาคารอบาลอน ระบบพลังงานจากกังหันลม

กังหันลมแนวแกนนอน ความสูง 15 เมตร จำนวน 3 ตัว ขนาดกำลังการผลิตไฟฟ้า 10 กิโลวัตต์ ต่อตัว ซึ่งจะช่วยให้สามารถผลิตพลังงานได้มากถึง 105,000 กิโลวัตต์-ชั่วโมง ต่อปี คิดเป็นร้อยละ 61 ของพลังงานหมุนเวียนทั้งหมดที่ทางอาคารแห่งนี้ผลิตได้ นวัตกรรมสำคัญของเสากังหันชนิดนี้ก็คือ การทำงานด้วยระบบไฮดรอลิคที่มีการใช้ระบบแจ็คช่วย จึงสะดวกต่อการดูแลรักษา และการซ่อมบำรุง

กังหันลมแนวแกนนอน ความสูง 3 เมตร สามตัว ซึ่งมีกำลังการผลิต 3.5 กิโลวัตต์ ต่อตัว ผลิตพลังงานได้ 19,600 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อปี กังหันลมชนิดหลังนี้ สามารถติดตั้งได้ทั้งบนหลังคาและบริเวณระเบียงโดยมีการเสริมความแข็งแรงเป็นพิเศษ ซึ่งสามารถทนต่อแรงลมหรือพายุได้มากกว่าปกติ กังหันดังกล่าวถือเป็นกังหันต้นแบบหนึ่งในสองแห่งของโลก โดยมีการติดตั้งที่นี่เป็นแห่งแรกในฝรั่งเศส ล่าสุด ได้มีการติดตั้งกังหันลมแนวแกนนอนแบบใหม่อีกหนึ่งจุด ที่ชั้นดาดฟ้า กังหันลมตัวนี้มีกำลังการผลิต 1.5 กิโลวัตต์ สามารถผลิตพลังงานได้ประมาณ 1,400 กิโลวัตต์-ชั่วโมง ต่อปี

ทั้งนี้ พลังงานที่ผลิตได้จะถูกส่งเข้าไปในอาคาร และสามารถกักเก็บในรูปแบบไฮโดรเจนเพื่อสำรองใช้งานเมื่อจำเป็นได้อีกด้วย ปัจจุบัน พลังงานลมที่ผลิตได้ สามารถนำไปใช้ในการขับเคลื่อนรถยนต์ไฟฟ้า รวมไปถึงเซคเวย์สำหรับพนักงานบริษัทได้อีกด้วยและในอนาคต หากมีปริมาณพลังงานเหลือมากพอ เกินจากความต้องการใช้งาน ก็ยังสามารถส่งไปจำหน่ายให้กับทางเครือข่ายของการไฟฟ้าได้อีกด้วย

การผลิตพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ (Thermal Solar)

การผลิตพลังงานจากความร้อนแสงอาทิตย์ แตกต่างจากการใช้โซลาร์เซลล์ซึ่งเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ไปเป็นกระแสไฟฟ้า เนื่องจากการใช้แผงพลังงานความร้อนแสงอาทิตย์ ช่วยให้สามารถแปลงรังสีจากแสงแดดให้เป็นพลังงานความร้อนได้โดยตรง โดยพลังงานจากแสงอาทิตย์จะถูกกับเก็บผ่านแผงกระจก ซึ่งด้านในติดตั้งระบบท่อโลหะสีดำหล่อน้ำภายใน ทำหน้าที่ส่งผ่านความร้อนเพื่อสร้างความอบอุ่นให้กับตัวอาคาร และใช้ในการทำน้ำอุ่น ทางอาคารมีการติดตั้งแผงโซลาร์ชนิดนี้คิดเป็นพื้นที่ประมาณ 34 ตารางเมตร

ระบบการผลิตไฟฟ้าโดยใช้เซลล์แสงอาทิตย์ หรือที่เรียกว่าเซลล์โฟโตโวลทาอิค (Photovoltaic Solar)

อาคารอบาลอนมีการติดตั้งแผงเซลล์โฟโตโวลทาอิค เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ คิดเป็นพื้นที่การติดตั้ง 100 ตารางเมตร ขนาดการผลิต 13.8 กิโลวัตต์ ซึ่งสามารถผลิตไฟฟ้าได้ประมาณ 19,140 กิโลวัตต์-ชั่วโมง ต่อปีหรือคิดเป็นร้อยละ 11 ของพลังงานที่ผลิตได้ทั้งหมด

เทคนิคบางประการในการประหยัดพลังงานของอาคาร

  • หลอดไฟให้แสงสว่างในอาคาร เป็นหลอดฟลูออเรสเซนส์ T5 ชนิดประหยัดพลังงาน ส่วนในห้องน้ำ จะใช้หลอด LED
  • ส่วนบริเวณโต๊ะทำงาน หรือพื้นที่ส่วนบุคคลจะใช้ระบบเปิด-ปิดแบบอัตโนมัติ ผ่านระบบเซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหว รวมถึงการใช้ระบบหรี่ไฟ
  • นอกจากนี้ ยังมีวิธีการประหยัดพลังงานเพิ่มขึ้นด้วยการลดการใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าบางอย่างให้น้อยลง อาทิ การเปลี่ยนมาใช้เครื่องคอมพิวเตอร์แล็บท็อป, การใช้ระบบนำพาความเย็นแบบทางเดียวในเวลากลางคืน
  • รวมไปถึงการกักเก็บน้ำฝนเพื่อนำมาใช้กับห้องน้ำ เป็นต้น

การสำรองพลังงานที่ผลิตได้ในรูปแบบไฮโดรเจน

เหตุที่เลือกใช้พลังงานไฮโดรเจนเป็นแหล่งเก็บพลังงาน เนื่องจากสามารถเก็บพลังงานได้ในปริมาณมาก เฉกเช่นแบตเตอรี่ แต่ข้อดี ก็คือไม่มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา และแทบจะไม่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเลย เมื่อเราใช้พลังงานหมุนเวียนอย่างพลังงานลม และพลังงานแสงอาทิตย์นั้น จำเป็นที่จะต้องมีแหล่งสำรองพลังงานอย่างไฮโดรเจน เนื่องจากในตอนกลางคืน กังหันลมจะทำงานได้ดีมากเป็นพิเศษ แต่ไม่ได้มีการใช้พลังงาน ในขณะที่ในระหว่างวัน อัตราการผลิตจะน้อยกว่าอัตราการบริโภค ดังนั้นการเก็บพลังงานในรูปแบบไฮโดรเจน (ซึ่งเกิดจากการนำน้ำและกระแสไฟฟ้ามาผ่านกระบวนการอิเล็คโทรไลซิส จะช่วยให้เราสามารถมีพลังงานสำรองใช้ ปัจจุบัน ทางอาคารแห่งนี้ใช้พลังงานจากระบบไฮโดรเจนคิดเป็นร้อยละ 16 ของพลังงานทั้งหมด

เซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cell)

ทางโครงการ นำระบบไฮโดรเจนที่ได้สำรองพลังงานไว้มาต่อเข้ากับเซลล์เชื้อเพลิง เพื่อจ่ายไฟฟ้า และผลิตพลังงานความร้อนสำหรับอาคาร ซึ่งการประยุกต์ใช้เซลล์เชื้อเพลิงและไฮโดรเจนจะช่วยให้ทางอาคารมีไฟฟ้าสำรองใช้ในช่วงที่มีอัตราการผลิตพลังงานหมุนเวียนต่ำกว่า ความต้องการใช้ไฟฟ้าของทางอาคาร ซึ่งเมื่อสามารถประยุกต์รูปแบบการผลิตพลังงานหมุนเวียนเข้ากับระบบการสำรองพลังงานไฮโดรเจน และการจ่ายไฟด้วยเซลล์เชื้อเพลิงแล้ว ก็จะช่วยให้ทางอาคารสามารถพึ่งพาตัวเองได้อย่างแท้จริง

ปัจจุบัน ทางอบาลอนสามารถผลิตพลังงานใช้เองได้คิดเป็นร้อยละ 70 ของความต้องการใช้งาน หรือคิดเป็นเจ็ดเดือนต่อปี เนื่องจากในฝรั่งเศสมีหน้าหนาวที่ยาวนาน และมีปริมาณแสงแดดน้อย ปัจจุบัน ทางอบาลอนและบริษัทที่วิจัยร่วม กำลังพัฒนาเทคโนโลยี และเพิ่มขีดความสามารถในการผลิตพลังงานให้สูงยิ่งขึ้นไปอีก เพื่อการผลิตพลังงานใช้เองได้ 100%

ทั้งนี้ อาคารสำนักงานของอบาลอนมีอัตราการบริโภคพลังงานทั้งหมดอยู่ที่ 48 กิโลวัตต์-ชั่วโมง ต่อตารางเมตร ต่อปี ซึ่งตามข้อตกลงเกรอแนลได้กำหนดให้อาคารเพื่อสิ่งแวดล้อมมีการใช้พลังงานอยู่ที่ 50 กิโลวัตต์-ชั่วโมง ต่อตารางเมตร ต่อปี ในขณะที่ระเบียบบังคับของฝรั่งเศส (RT2005) บังคับให้อาคารใหม่ต้องมีอัตราการบริโภคพลังงานทั้งหมดไม่เกิน 110 กิโลวัตต์-ชั่วโมง ต่อตารางเมตร ต่อปี ปัจจุบัน อาคารสำนักงานโดยทั่วไปในฝรั่งเศส มีอัตราบริโภคพลังงานอยู่ที่ 550 กิโลวัตต์-ชั่วโมง ต่อตารางเมตรต่อปี

เมื่อเร็วๆ นี้ ทางบริษัทอบาลอน เอแนร์ฌี ได้รับคัดเลือกให้มาร่วมแลกเปลี่ยนความรู้ในงานประชุมด้านการวิจัยและพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี Franco-Thai Symposium ซึ่งทางสถานเอกอัครราชทูตฝรั่งเศส ร่วมกับทางสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) และทางฝ่ายการพาณิชย์ UBIFRANCE ณ โรงแรมเซ็นจูรี่ พาร์ค โดยทางอบาลอนมีวัตถุประสงค์เพื่อเป็นการแลกเปลี่ยนความรู้ ละส่งเสริมการผลิตพลังงานใช้เองของหน่วยงานและอาคารต่างๆ

นอกจากนี้ ทางอบาลอน เองยังปรารถนาที่จะร่วมมือกับบริษัทสถาปนิก หรือผู้รับเหมาก่อสร้าง ตลอดจนบริษัทอสังหาริมทรัพย์ในไทย ในการวางระบบและติดตั้งโซลูชันด้านพลังงานหมุนเวียนแบบครบวงจรให้กับกลุ่มลูกค้าผู้สนใจในไทยอีกด้วย ปัจจุบัน การลงทุนในเทคโนโลยีพลังงานทางเลือกเหล่านี้ใช้เงินน้อยกว่าสมัยก่อนมาก อาทิ ราคาของเซลล์แสงอาทิตย์และระบบไฮโดรเจนที่ลดลง ทำให้สามารถผลิตพลังงานได้มาก ด้วยเงินลงทุนที่คุ้มค่าและลดต้นทุนในระยะยาว

นอกจากนี้ จากการที่ได้ศึกษาการใช้พลังงานบนเกาะพีพี พบว่าค่าไฟที่เกาะมีราคาแพงมาก หากมีการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีพลังงานหมุนเวียนเข้ามาช่วย จะทำให้ราคาค่าไฟลดลง จากราคา 28 บาท กิโลวัตต์-ชั่วโมง เหลือประมาณครึ่งหนึ่ง หรือ 14 บาทต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง