จับตา พลังงานความร้อนใต้พิภพ ตอบโจทย์ไฟฟ้าสะอาด ราคาถูก

นายภาณุรัช ดำรงไทย ผู้เชี่ยวชาญด้านพลังงานและการขุดเจาะ เสนอไทยเร่งศึกษาการพัฒนาพลังงานความร้อนใต้พิภพยุคใหม่ (Enhanced Geothermal Systems: EGS) เพื่อเป็นแหล่งผลิตไฟฟ้าฐาน (Base Load) รองรับ Data Center และเศรษฐกิจดิจิทัล โดยเริ่มนำร่องในพื้นที่ EEC ชี้เทคโนโลยีใหม่ช่วยปลดล็อกข้อจำกัดเดิมของประเทศไทย

ค่าไฟฟ้าของประเทศไทยมักเผชิญแรงกดดันจากปัจจัยภายนอก เช่นปัญหาด้านภูมิรัฐศาสตร์ที่ส่งผลต่อราคาพลังงาน และก๊าซธรรมชาติที่ปรับตัวสูงขึ้น ด้วยเหตุผลที่ประเทศไทยต้องพึ่งพาก๊าซธรรมชาติในการผลิตกระแสไฟฟ้ามากกว่า 50%

ในปัจจุบันปัญญาประดิษฐ์ (AI) และศูนย์ข้อมูล (Data Center) กำลังเป็นปัจจัยสำคัญในอุตสาหกรรมยุคใหม่ที่มาพร้อมกับความท้าทายด้านพลังงาน โดยเฉพาะการใช้ไฟฟ้าตลอด 24ชั่วโมง 7วัน นี่จึงเป็นโจทย์ใหญ่ของทั่วโลก และประเทศไทยที่ต้องมีระบบไฟฟ้ารองรับอย่างเหมาะสม

นายภาณุรัช ดำรงไทย ผู้เชี่ยวชาญด้านพลังงานและการขุดเจาะระดับโลก ให้สัมภาษณ์พิเศษกับฐานเศรษฐกิจว่า พลังงานความร้อนใต้พิภพ(Geothermal) สามารถเป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่ควรได้รับการพิจารณาในการจัดทำแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าของประเทศ (PDP) เพื่อเพิ่มแหล่งผลิตไฟฟ้าฐาน (Base Load) ที่สามารถเดินเครื่องได้ตลอด 24 ชั่วโมง มีต้นทุนแข่งขันได้ และปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่ำ

พลังงานความร้อนใต้พิภพ (Geothermal) ผลิตไฟฟ้า ไม่ใช่เรื่องใหม่

นายภาณุรัช อธิบายว่า พลังงานความร้อนใต้พิภพ (Geothermal Energy) ไม่ใช่เทคโนโลยีใหม่ โดยหลายประเทศ เช่น อินโดนีเซีย ฟิลิปปินส์ สหรัฐอเมริกา (รัฐแคลิฟอร์เนีย) และอิตาลี ได้พัฒนาและใช้งานมาเป็นเวลานาน

Geothermal Energy คืออะไร

หลักการของระบบ Geothermal แบบดั้งเดิม คือการขุดเจาะลงไปยังชั้นหินใต้ดินที่มีแหล่งน้ำร้อนหรือไอร้อนตามธรรมชาติ ซึ่งเกิดจากรอยแตกของชั้นหิน เมื่อเอาน้ำร้อนหรือไอร้อนขึ้นมาด้านบน ก็จะมีแรงดันสูงจะ ซึ่งสามารถเอาไปหมุนกังหันเทอร์ไบน์ (Turbine) ทำให้เกิดเป็นกระแสไฟฟ้าได้

สำหรับประเทศไทยมีการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานความร้อนใต้พิภพมานานกว่า 40 ปี โดยมีโรงไฟฟ้าต้นแบบที่อำเภอฝาง จังหวัดเชียงใหม่ มีกำลังการผลิตประมาณ 300 กิโลวัตต์ และสามารถเดินเครื่องผลิตไฟฟ้าได้ตลอด 24 ชั่วโมง

อย่างไรก็ตามที่ผ่านมาประเทศไทยไม่ได้มีการสำรวจเพิ่มเติมในสิ่งที่เป็นศักยภาพเหล่านี้ จึงทำให้พลังงานความร้อนใต้พิภพของประเทศไทยจึงไม่ได้มีการพัฒนา ส่วนหนึ่งอาจเป็นเพราะอุณหภูมิของแหล่งความร้อนอยู่ในระดับต่ำจึงไม่มีการพัฒนาเชิงพาณิชย์ในวงกว้าง

Geothermal แบบAdvance ดันศักยภาพไฟฟ้าไทย

นายภาณุรัชกล่าวว่า เทคโนโลยี EGS (Enhanced Geothermal Systems) รุ่นใหม่ ได้นำองค์ความรู้จากอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ เช่น การขุดเจาะแนวนอนและการสร้างรอยแตกในชั้นหิน มาประยุกต์ใช้ เพื่อให้น้ำหมุนเวียนรับความร้อนจากชั้นหินใต้ดินก่อนนำขึ้นมาผลิตกระแสไฟฟ้า ทำให้ไม่จำเป็นต้องอาศัยแหล่งไอน้ำธรรมชาติเหมือนระบบดั้งเดิม

"Geothermal แบบใหม่" นี้ คือการผลิตพลังงานความร้อนใต้พิภพยุคใหม่ ต่างจากระบบดั้งเดิมที่ต้องหาแหล่งน้ำร้อนตามธรรมชาติ เทคโนโลยีนี้จะเจาะลงไปในชั้นหินที่แน่นและไม่มีรูพรุนแต่มีความร้อนสูง เช่น หินแกรนิต (Granite) ที่ความลึกประมาณ 3-4 กิโลเมตร และใช้เทคนิคที่จะเพิ่มความร้อนใต้พิภพจาก 120 องศาเซลเซียส ไปเป็น 150-160 องศาเซลเซียสได้

เนื่องจากหินแกรนิตไม่มีรอยแตกให้น้ำไหลผ่านได้เอง จึงต้องใช้เทคนิค Fracking คือการทำให้ชั้นหินแตก แบบเดียวกับที่ใช้ในอุตสาหกรรม Shale Gas เพื่อสร้างรอยแตกเทียมในหินร้อนเหล่านั้น เมื่อสร้างรอยแตกในหินแล้วจะมีการอัดน้ำลงไปในหลุมเพื่อให้ความร้อนจากโลกช่วยต้มน้ำนั้นให้ร้อนขึ้น จากนั้นจะมีหลุมผลิตอีกหลุมที่เจาะขนานกันในระยะห่างประมาณ 300-400 เมตร เพื่อดึงน้ำที่ร้อนแล้วขึ้นมาปั่นกระแสไฟฟ้า เปรียบเหมือนการต้มน้ำใต้ดินด้วยความร้อนใต้พิภพนั้นเอง

น้ำร้อนที่ได้จะนำมาเข้าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่เรียกว่า Organic Rankine Cycle (ORC) ซึ่งใช้สารทำความเย็นที่มีจุดเดือดต่ำมากลายเป็นไอเพื่อหมุนกังหันเทอร์ไบน์ผลิตไฟฟ้า ทำให้สามารถผลิตไฟฟ้าได้แม้ในพื้นที่ที่มีความร้อนระดับปานกลาง

หลักการทำงานของ ORC คล้ายกับระบบทำความเย็นในตู้เย็นหรือเครื่องปรับอากาศ โดยใช้สารทำงาน (Working Fluid) ซึ่งมีจุดเดือดต่ำกว่าน้ำมาก โดยทั่วไปอยู่ที่ต่ำกว่า 30-50 องศาเซลเซียส

เมื่อน้ำร้อนจากใต้ดินที่มีอุณหภูมิราว 200 องศาเซลเซียส ส่งผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน สารทำงานจะดูดซับความร้อนและเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นไอที่มีแรงดันสูง ก่อนถูกส่งไปหมุนกังหัน (Turbine) เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า จากนั้นไอจะถูกควบแน่นกลับเป็นของเหลวและหมุนเวียนกลับเข้าสู่ระบบอีกครั้ง

เทคโนโลยีนี้เป็นระบบปิดที่ไม่มีการเผาไหม้และไม่มีการปล่อยคาร์บอน อีกทั้งยังสามารถผลิตไฟฟ้าได้ต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมง (Base Load) ซึ่งเสถียรกว่าพลังงานแสงอาทิตย์

นายภาณุรัชระบุว่า เทคโนโลยี ORC ทำให้สามารถนำแหล่งความร้อนที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าระบบ Geothermal แบบดั้งเดิมมาใช้ผลิตไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงเป็นหนึ่งในนวัตกรรมสำคัญที่ช่วยขยายศักยภาพการพัฒนาพลังงานความร้อนใต้พิภพในประเทศที่ไม่ได้มีแหล่งไอน้ำธรรมชาติขนาดใหญ่ เช่น ประเทศไทย

แนะนำร่องใน EEC

สำหรับประเทศไทย นายภาณุรัชมองว่า พื้นที่ในเขตพัฒนาพิเศษภาคตะวันออก (EEC) อาจเป็นพื้นที่เหมาะสมสำหรับการศึกษานำร่อง เนื่องจากเป็นฐานการลงทุนอุตสาหกรรมและมีความต้องการใช้ไฟฟ้าปริมาณมาก โดยเสนอให้ภาครัฐเปิดโอกาสให้ภาคเอกชนลงทุนในลักษณะ Proof of Concept ก่อน หากประสบความสำเร็จจึงขยายไปสู่การเปิดสัมปทานแข่งขันในอนาคต

ในส่วนของข้อเสนอถึงแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าของประเทศ (PDP) ควรเปิดพื้นที่ให้เทคโนโลยี Geothermal สามารถแข่งขันได้ โดยแทนที่จะเป็นการกำหนดสัดส่วนของแต่ละเชื้อเพลิงแบบตายตัว เปลี่ยนเป็นกำหนดเป็นช่วง เพื่อให้ระบบไฟฟ้าเลือกใช้เทคโนโลยีที่มีต้นทุนเหมาะสม มีเสถียรภาพ และปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่ำ

ปัจจุบัน ร่างแผน PDP ฉบับใหม่ของไทยเริ่มให้ความสำคัญกับเทคโนโลยีพลังงานใหม่มากขึ้น โดยมีการกล่าวถึงโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็ก (SMR) ระบบกักเก็บพลังงาน (BESS) และกำลังผลิตจากพลังงานหมุนเวียนที่เพิ่มขึ้น ขณะที่พลังงานความร้อนใต้พิภพเป็นเทคโนโลยีที่ควรศึกษาเพิ่มเติมเพื่อพิจารณาบรรจุในแผน PDP ฉบับใหม่ของไทยเช่นกัน