“Clean Thermal Power”ลดหรือขจัดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก

Clean Thermal Power Plants to Minimize or Eliminate Greenhouse Gas Emissions

“……ปัจจุบัน โรงไฟฟ้าพลังความร้อน Thermal Power Stations ผลิตกำลังไฟฟ้าได้ 70 % ของกำลังไฟฟ้าทั่วโลก World’s Electricity ….”

โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนสะอาด Clean Thermal Power Plants แม้บางกรณีจะยังคงใช้ความร้อนจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล Burning Fossil Fuels ในการผลิตกำลังไฟฟ้า Utilizing Heat to Generate Electricity อยู่ก็ตาม แต่มีเป้าหมายที่จะลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมให้เหลือน้อยที่สุด Minimize Its Environmental Impact โดยการใช้เทคโนโลยี และกลยุทธ์ต่างๆ .. เทคโนโลยีเหล่านี้ ได้แก่ เทคโนโลยีการแปลงเชื้อเพลิง Fuel Conversion, วิธีการเผาไหม้ขั้นสูง Advanced Combustion Methods, เทคโนโลยีการดักจับ และจัดเก็บคาร์บอน Carbon Capture & Storage: CCS Technologies และการควบคุมการปล่อยมลพิษ Emission Controls เช่น การกำจัดซัลเฟอร์ออกจากก๊าซไอเสีย Flue Gas Desulfurization เป็นต้น ..

โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนสะอาดพร้อมระบบจัดเก็บพลังงานความร้อน Clean Thermal Power Plants with a Thermal Energy Storage: TES Systems คือ อีกวิธีการผสมผสานประสิทธิภาพโรงไฟฟ้า หรือสถานีไฟฟ้า Power Plants & Power Stations สำหรับการผลิตกำลังไฟฟ้าพลังงานความร้อน Thermal Power Generation เข้ากับความยืดหยุ่น และประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อม Flexibility & Environmental Benefits จากระบบการจัดเก็บพลังงานความร้อน Thermal Energy Storage: TES Systems ที่ติดตั้งไว้พร้อมด้วย .. การจัดเก็บพลังงานความร้อน Thermal Energy Storage: TES ช่วยให้สามารถรวบรวม และกักเก็บความร้อนไว้ได้ ซึ่งสามารถถูกนำไปใช้ผลิตกำลังไฟฟ้า Generate Electricity ในภายหลังได้ แม้ว่าแหล่งความร้อนเริ่มต้น Initial Heat Source จะไม่พร้อมใช้งานในช่วงเวลานั้นก็ตาม ซึ่งทำให้ระบบการผลิตกำลังไฟฟ้า Power Generation Systems มีความยืดหยุ่น และเชื่อถือได้มากขึ้น โดยเฉพาะเมื่อพวกมันจับคู่กับแหล่งพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy Sources ..

โดยทั่วไป โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อน Thermal Power Plants ผลิตกำลังไฟฟ้าโดยแปลงพลังงานความร้อนเป็นพลังงานกล Converting Heat Energy into Mechanical Energy ซึ่งจากนั้นจะขับเคลื่อนกังหันใบพัดเพื่อผลิตกำลังไฟฟ้า Drive a Turbine to Produce Electricity .. แหล่งเชื้อเพลิง Fuel Sources หลักทั่วไป ได้แก่ ก๊าซธรรมชาติ Natural Gas, ถ่านหิน Coal หรือพลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Energy ..

อย่างไรก็ตาม ระบบไฟฟ้าพลังความร้อน Thermal Power Systems นี้ ได้รับการออกแบบมาให้มีประสิทธิภาพในการแปลงความร้อนเป็นพลังงานไฟฟ้าที่ใช้งานได้ โดยแหล่งพลังสะอาด Clean Energy Sources และระบบจัดเก็บพลังงานความร้อน Thermal Energy Storage: TES Systems กำลังจะแสดงบทบาทสำคัญมากขึ้นเรื่อย ๆ เพื่อทดแทนแหล่งพลังงานร้อนเดิมที่เป็นถ่านหิน Coal และก๊าซธรรมชาติ Natural Gas สำหรับอนาคตจากนี้ไป ..

ขณะที่ ระบบจัดเก็บพลังงานความร้อน Thermal Energy Storage: TES Systems จะกักเก็บพลังงานความร้อนไว้ใช้ในภายหลัง ซึ่งสามารถทำได้โดยการให้ความร้อน Heating หรือทำความเย็น Cooling ผ่านตัวกลางกักเก็บ Storage Medium เช่น น้ำ Water, เกลือหลอมเหลว Molten Salts, หิน Rocks และทราย Sand เป็นต้น .. ทั้งนี้ การจัดเก็บพลังงานความร้อน Thermal Energy Storage: TES มี 2 ประเภทหลัก ได้แก่ การจัดเก็บความร้อนแบบสัมผัส Sensible Heat Storage ใช้การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของตัวกลางการกักเก็บเพื่อจัดเก็บพลังงาน Change in Temperature of the Storage Medium to Store Energy และการจัดเก็บความร้อนแฝง Latent Heat Storage ซึ่งใช้การเปลี่ยนสถานะของวัสดุเพื่อจัดเก็บพลังงาน Use Phase Changes of a Material to Store Energy ..

ระบบจัดเก็บพลังงานความร้อน Thermal Energy Storage: TES Systems นั้น สามารถช่วยแก้ปัญหาความไม่ต่อเนื่องของแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ และลม Solar & Wind Energy ทำให้สามารถส่งต่อพลังงานเหล่านี้ได้อย่างยอดเยี่ยมมากขึ้นมาพร้อมด้วย ซึ่งส่งผลให้การผลิตกำลังไฟฟ้า Electricity Generation ของโรงไฟฟ้า และสถานีพลังงานความร้อนสะอาด Clean Thermal Power Plants & Stations มีประสิทธิภาพ และมีความเชื่อถือสูงพอที่จะทำให้โครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าได้รับการปรับปรุงเสถียรภาพ Improving Grid Stability และลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล Reducing Reliance on Fossil Fuels ลงได้อย่างเฉียบขาด รวมถึงศักยภาพในการจัดเก็บความร้อนจากแหล่งความร้อนเหลือทิ้ง Store Heat from Waste Heat Sources เช่น กระบวนการทางอุตสาหกรรม Industrial Processes ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตกำลังไฟฟ้าโดยรวม Improving Overall Power Generation Efficiency และสามารถลดปริมาณการปล่อยคาร์บอนโดยรวมของระบบไฟฟ้า Overall Carbon Footprint of the Power System ได้อย่างยอดเยี่ยม ..

ประเด็นสำคัญ มุมมอง และข้อพิจารณาต่าง ๆ สำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนสะอาด Key Aspects of Clean Thermal Power Plants สรุปได้ดังนี้ :-

– การแปลงเชื้อเพลิง Fuel Conversion : การเปลี่ยนจากถ่านหิน หรือน้ำมัน มาใช้ก๊าซธรรมชาติ Switching to Natural Gas from Coal or Oil ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนรูปแบบเดิม Traditional Thermal Power Plants สามารถลดการปล่อย CO₂ ต่อ KWh ได้อย่างมาก เนื่องจากก๊าซธรรมชาติ Natural Gas มีปริมาณไนโตรเจน Nitrogen, กำมะถัน Sulfur และเถ้า Ash Content ที่ต่ำกว่ามาก ทำให้มีการปล่อย NO_x, SO_x และการปล่อยเถ้า Ash Emissions ลดลง ..

– เทคโนโลยีการเผาไหม้ขั้นสูง Advanced Combustion Technologies : โรงไฟฟ้าถ่านหินแบบ Supercritical และ Ultra – Supercritical ร่วมกับเทคโนโลยีวงจรรวมการเปลี่ยนให้เป็นก๊าซแบบบูรณาการ Integrated Gasification Combined Cycle: IGCC Technology สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพ Improve Efficiency และลดการปล่อยคายมลพิษ Reduce Emissions ลงได้ ..

– การดักจับ และจัดเก็บคาร์บอน Carbon Capture and Storage: CCS : เทคโนโลยี CCS Technologies สามารถดักจับการปล่อยคาย CO₂ จากโรงไฟฟ้าพลังความร้อน Thermal Power Plants ที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels และจัดเก็บไว้ใต้ดิน หรือนำไปใช้เพื่อจุดประสงค์อื่น ๆ ได้อย่างยอดเยี่ยมมาพร้อมด้วยเช่นกัน ..

– การควบคุมการปล่อยมลพิษ Emission Controls : เทคนิคต่าง ๆ เช่น การกำจัดซัลเฟอร์ในก๊าซไอเสีย Flue Gas Desulfurization, เครื่องเผาไนโตรเจนออกไซด์ต่ำ Low NO_x Burners, การลดสารเร่งปฏิกิริยาแบบเลือกสรร Selective Catalytic Reduction และเครื่องกรองไฟฟ้าสถิตย์ Electrostatic Precipitators สามารถบรรเทาการปล่อยมลพิษ เช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ Sulfur Dioxide: SO₂ และไนโตรเจนออกไซด์ Nitrogen Oxides: NO_x ลงได้อย่างมั่นใจ ..

– การกู้คืนความร้อนเหลือทิ้ง Waste Heat Recovery : การนำความร้อนเหลือทิ้งจากโรงไฟฟ้าไปใช้งานในด้านอื่น ๆ Utilizing Waste Heat from Power Plants for Other Applications เช่น ระบบทำความร้อนในเขตชุมชน หรือกระบวนการอุตสาหกรรม สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยรวม Improve Overall Energy Efficiency ได้เป็นอย่างดี ..

– วัสดุ และกระบวนการที่ยั่งยืน Sustainable Materials & Processes : การใช้วัสดุรีไซเคิลในการก่อสร้าง และการนำแนวทางการจัดการขยะอย่างยั่งยืนมาใช้สามารถลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนมาพร้อมด้วยได้ ..

ตัวอย่างโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนสะอาด Examples of Clean Thermal Power Plants ที่โดดเด่น และพบเห็นได้ในปัจจุบัน เช่น ‘โครงการโรงไฟฟ้าพลังงานถ่านหินสะอาด Hassyan Clean – Coal Power Project’ ซึ่งเป็นโครงการในซาอุดีอาระเบียที่ใช้เทคโนโลยีถ่านหินสะอาด รวมถึง ‘สถานีไฟฟ้าพลังงานความร้อน Joetsu Thermal Power Station’ ในประเทศญี่ปุ่น ซึ่งสถานีไฟฟ้าของญี่ปุ่นนี้ ใช้ระบบกังหันก๊าซที่ระดับอุณหภูมิสูงถึง 1,650 ^oC ซึ่งให้ประสิทธิภาพความร้อนสูง และ ‘โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนสูง Feroze Gandhi Unchahar Super Thermal Power Station’ ซึ่งเป็นโรงไฟฟ้าพลังงานถ่านหินสะอาดขนาดใหญ่ในอินเดียที่มีระบบ Wet Flue Gas Desulfurization: WFGD System เพื่อควบคุมการปล่อย SO_x เป็นต้น ..

อย่างไรก็ตาม โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนสะอาด Examples of Clean Thermal Power Plants นั้น มีอีกหลากหลายประเภทที่มีใช้งานอยู่ และมิได้ใช้การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล Burning of Fossil Fuels เป็นแหล่งพลังงานความร้อนหลักเชิงเดี่ยว ได้แก่ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม Combined Cycle Power Plants, โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนแสงอาทิตย์ Solar Thermal Power Plants, โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ Geothermal Power Plants, โรงไฟฟ้าพลังงานชีวมวล Biomass – Fired Power Plants และโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากไฮโดรเจน และแอมโมเนีย Hydrogen & Ammonia – Based Thermal Power Plants เป็นต้นมาพร้อมด้วย ..

ทั้งนี้ ภาพรวมประโยชน์ของโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนสะอาด Benefits of Clean Thermal Power Plants นั้น ประกอบไปด้วย :-

– ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก Reduced Greenhouse Gas Emissions : พวกมัน มีส่วนร่วมในการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการผลิตกำลังไฟฟ้า และมีส่วนช่วยสำคัญในการบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศมาพร้อมด้วย ..

– คุณภาพอากาศที่ดีขึ้น Improved Air Quality : โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนสะอาด Clean Thermal Power Plants ช่วยลดการปล่อยมลพิษ เช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ Sulfur Dioxide: SO₂ และไนโตรเจนออกไซด์ Nitrogen Oxides: NO_x ซึ่งก่อให้เกิดหมอกควัน และปัญหาทางเดินหายใจ ..

– การเพิ่มประสิทธิภาพ Increased Efficiency : เทคโนโลยีขั้นสูง Advanced Technologies สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตพลังงานไฟฟ้า Efficiency of Power Generation, ลดการใช้เชื้อเพลิง และต้นทุน Reducing Fuel Consumption & Costs ..

– ความมั่นคงด้านพลังงาน Energy Security : การกระจายแหล่งพลังงาน และลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล Diversifying Energy Sources & Reducing Reliance on Fossil Fuels สามารถเพิ่มความมั่นคงด้านพลังงานได้ ..

โดยทั่วไป การออกแบบโรงไฟฟ้าพลังความร้อน Design of Thermal Power Stations ขึ้นอยู่กับแหล่งพลังงานที่ต้องการ .. นอกจาก เชื้อเพลิงฟอสซิล และนิวเคลียร์ Fossil & Nuclear Fuel แล้ว โรงไฟฟ้าบางแห่ง ยังใช้ความร้อนจากพลังงานความร้อนใต้พิภพ Geothermal Power, พลังงานแสงอาทิตย์ Solar Energy, เชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuels และการเผาขยะ Waste Incineration .. โรงไฟฟ้าพลังความร้อนบางแห่ง ยังออกแบบมาเพื่อผลิตความร้อนสำหรับวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรม Produce Heat for Industrial Purposes, ให้ความร้อนในเขตชุมชน Provide District Heating หรือแยกเกลือออกจากน้ำ Desalinate Water เป็นต้น ..

นอกเหนือจากการผลิตพลังงานไฟฟ้าที่กล่าวถึงแล้ว เทคโนโลยีใหม่ ๆ เช่น สถานีไฟฟ้าพลังความร้อนแบบเหนือวิกฤต และเหนือวิกฤตพิเศษ Supercritical & Ultra – Supercritical Thermal Power Stations ทำงานที่อุณหภูมิ และความดันที่สูงขึ้น Higher Temperatures & Pressures เพื่อประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น และลดการปล่อยมลพิษ Increased Efficiency & Reduced Emissions .. เทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าร่วม หรือ Combined Heat & Power: CHP ซึ่งเป็นการผลิตกำลังไฟฟ้า และความร้อน Simultaneous Production of Electricity & Useful Heat ที่มีประโยชน์ไปพร้อมกันจากแหล่งเชื้อเพลิงเดียวกัน ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมโดยใช้ความร้อนเหลือทิ้งเพื่อจุดประสงค์ในการให้ความร้อน .. คาดหมายได้ว่า โรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่เก่ากว่า และมีประสิทธิภาพน้อยกว่า Older & Less Efficient Thermal Power Stations กำลังจะถูกปลดระวางออกไป หรือถูกดัดแปลงให้ไปใช้แหล่งพลังงานที่สะอาดกว่า และหมุนเวียนได้ Adapted to Use Cleaner & Renewable Energy Sources ..

ปัจจุบัน โรงไฟฟ้าพลังความร้อน Thermal Power Stations ผลิตกำลังไฟฟ้าได้ 70 % ของกำลังไฟฟ้าทั่วโลก World’s Electricity .. โรงไฟฟ้าเหล่านี้ มักจัดหาแหล่งจ่ายพลังงานพื้นฐานที่เชื่อถือได้ มีเสถียรภาพ และต่อเนื่อง ซึ่งจำเป็นต่อการเติบโตทางเศรษฐกิจ .. เทคโนโลยีการดักจับ และจัดเก็บคาร์บอน Carbon Capture & Storage: CCS Technologies และเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานความร้อน Thermal Energy Storage: TES Technologies สามารถช่วยลดการปล่อยมลพิษ และรักษาเสถียรภาพของโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้า Maintaining Grid Stability ได้เป็นอย่างดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภูมิภาคที่ระบบเหล่านี้ต้องช่วยเสริมแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ไม่ต่อเนื่อง ซึ่งขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ Renewable Energy Sources Dependent on Weather Conditions ..

การทำงานของโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อน Operation of Thermal Power Stations มีส่วนสนับสนุนต่อเศรษฐกิจในท้องถิ่น Local Economy โดยสร้างตำแหน่งงานในอุตสาหกรรมก่อสร้าง Construction, การบำรุงรักษา Maintenance และการสกัดเชื้อเพลิง Fuel Extraction Industries .. ในทางกลับกัน การเผาเชื้อเพลิงฟอสซิล Burning of Fossil Fuels จะปล่อยก๊าซเรือนกระจก ซึ่งส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ รวมถึงการปล่อยคายมลพิษทางอากาศ เช่น ซัลเฟอร์ออกไซด์ Sulfur Oxides: SO_x และไนโตรเจนออกไซด์ Nitrogen Oxides: NO_x ซึ่งนำไปสู่ฝนกรด Acid Rain และโรคทางเดินหายใจ Respiratory Diseases .. เทคโนโลยีการดักจับ และจัดเก็บคาร์บอน Carbon Capture & Storage: CCS Technology สามารถลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก Reduce the Greenhouse Gas Emissions จากโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil – Fuel – Based Thermal Power Stations ได้เป็นอย่างดี .. อย่างไรก็ตาม พวกมันราคาแพง และยังไม่ค่อยมีการนำไปปฏิบัติมากนัก ดังนั้น กฎระเบียบภาครัฐ และข้อตกลงระหว่างประเทศ Government Regulations & International Agreements กลายเป็นสิ่งจำเป็นที่ขาดไม่ได้ รวมทั้งกำลังจะต้องถูกพิจารณาบังคับใช้โดยเร็วเร่งด่วนขึ้นอีก เพื่อลดการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย Reduce Harmful Emissions และส่งเสริมการผลิตกำลังไฟฟ้าที่สะอาดขึ้น Promote Cleaner Power Generation สำหรับอนาคตจากนี้ไป ..

ประเภทของโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนสะอาด Type of Clean Thermal Power Plants ..

โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนสะอาด Clean Thermal Power Plants คือ สถานีผลิตกำลังไฟฟ้าพลังงานความร้อนที่วางระบบสำหรับการลด หรือขจัดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และมลพิษ Minimizes or Eliminates Greenhouse Gas Emissions & Pollutants ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตไฟฟ้าพลังงานความร้อนแบบดั้งเดิมไว้พร้อมด้วย ซึ่งทำได้โดยใช้วิธีการต่าง ๆ เช่น การเปลี่ยนไปใช้เชื้อเพลิงที่สะอาดกว่า Using Cleaner Fuels, การใช้เทคโนโลยีดักจับคาร์บอน Implementing Carbon Capture Technologies หรือการเน้นแหล่งพลังงานหมุนเวียน Focusing on Renewable Energy Sources เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ Solar Thermal Energy หรือพลังงานความร้อนใต้พิภพ Geothermal Energy พร้อมระบบจัดเก็บพลังงานความร้อน Thermal Energy Storage: TES Systems เป็นต้น ..

อย่างไรก็ตาม โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อน Thermal Power Plants เหล่านี้ สามารถแบ่งประเภทได้กว้าง ๆ ได้แก่ ‘โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ Geothermal Power Plants’ ซึ่งใช้ความร้อนภายในโลก Earth’s Internal Heat ขณะที่ ‘โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ Solar – Thermal Power Plants’ ซึ่งใช้เทคนิคการรวมแสงเข้มข้นพลังงานแสงอาทิตย์ Concentrate Solar Energy เพื่อให้ความร้อนของเหลว หรือเกลือหลอมเหลวที่นำไปใช้ผลิตกำลังไฟฟ้า และ ‘โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Power Plants’ ซึ่งใช้ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน เพื่อผลิตความร้อน Use Nuclear Fission to Produce Heat .. นอกจากนี้ เทคโนโลยีถ่านหินสะอาด Clean Coal Technologies และ ‘โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนที่ใช้ไฮโดรเจน หรือแอมโมเนีย Hydrogen or Ammonia – Based Thermal Power Plants’ ยังถือเป็นทางเลือกของพลังงานความร้อนสะอาด Clean Thermal Power Options ด้วยเช่นกัน เนื่องจากมีจุดมุ่งหมายเพื่อลดการปล่อยมลพิษจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลแบบเดิม Aim to Reduce Emissions from Conventional Fossil Fuel Combustion ..

ทั้งนี้ ประเภทของโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนสะอาด Types of Clean Thermal Power Plants โดยทั่วไปมี 7 รูปแบบ สรุปได้ดังนี้ :-

1. โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนแบบธรรมดาที่มีเทคโนโลยีสะอาด Conventional Thermal Power Plants with Clean Technologies : โรงไฟฟ้า และสถานีเหล่านี้ ใช้เชื้อเพลิงแบบธรรมดา เช่น ถ่านหิน Coal, ก๊าซธรรมชาติ Natural Gas หรือน้ำมัน Oil แต่ใช้เทคโนโลยีต่าง ๆ เช่น การดักจับ และจัดเก็บคาร์บอน Carbon Capture & Storage: CCS, การกำจัดซัลเฟอร์ออกจากก๊าซไอเสีย Flue Gas Desulfurization และเตาเผาไนโตรเจนออกไซด์ต่ำ Low – Nitrogen Oxide: NO_x Burners เพื่อลดการปล่อยมลพิษ Reduce Emissions ..

2. โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม Combined Cycle Power Plants : โรงไฟฟ้าเหล่านี้ ใช้ประโยชน์จากทั้งกังหันก๊าซ และกังหันไอน้ำในการผลิตกำลังไฟฟ้า ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ และลดการปล่อยมลพิษได้เมื่อเทียบกับโรงไฟฟ้าแบบรอบเดียว Simple Cycle Plants ..

ทั้งนี้ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม Combined Cycle Power Plants คือ โรงไฟฟ้าประเภทที่มีประสิทธิภาพมากกว่า ซึ่งใช้การทำงาน 2 ระบบร่วมกัน ทั้งระบบกังหันก๊าซ และระบบกังหันไอน้ำ Both Gas & Steam Turbines โดยน้ำไอเสียจากระบบกังหันก๊าซ ซึ่งมีความร้อนสูงไปผ่านหม้อน้ำ Heat Recovery Steam Generator และถ่ายเทความร้อนให้กับน้ำทำให้น้ำเดือดกลายเป็นไอเพื่อขับกังหันไอน้ำที่ต่อตรงกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับการผลิตกำลังไฟฟ้า Generate Electricity โดยมีประสิทธิภาพที่สูงขึ้นโดยใช้ความร้อนเหลือทิ้งจากกังหันก๊าซเพื่อขับเคลื่อนกังหันไอน้ำ และสร้างกำลังไฟฟ้าเพิ่มเติม วิธีการนี้ สามารถผลิตไฟฟ้าได้มากขึ้นถึง 50 % จากเชื้อเพลิงปริมาณเท่ากัน เมื่อเทียบกับโรงไฟฟ้าแบบรอบเดียว Simple Cycle Plants นั่นเอง ..

3. โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนแสงอาทิตย์ Solar Thermal Power Plants : โรงไฟฟ้าเหล่านี้ ใช้พลังงานแสงอาทิตย์รวมแสงเข้มข้นเพื่อให้ความร้อนแก่ของเหลว เช่น น้ำ หรือของไหลอื่น ๆ Water or Other Fluids เพื่อสร้างไอน้ำ และขับเคลื่อนกังหันใบพัด Generate Steam & Drive Turbines ผลิตกำลังไฟฟ้า โดยใช้วิธีการต่าง ๆ และส่วนประกอบสำคัญ ได้แก่ :-

– พลังงานแสงอาทิตย์รวมแสงเข้มข้น Concentrated Solar Power: CSP ใช้กระจก หรือเลนส์ เพื่อรวมแสงอาทิตย์ไปที่ตัวรับแสง Use Mirrors or Lenses to Focus Sunlight onto a Receiver ซึ่งจะให้ความร้อนแก่ของไหลที่กำลังทำงาน เช่น น้ำ หรือเกลือหลอมเหลว Water or Molten Salt เพื่อสร้างไอน้ำ ..

– โรงไฟฟ้าแบบรางพาราโบลา Parabolic Trough Power Plants ใช้กระจกพาราโบลา เพื่อรวมแสงอาทิตย์ไปที่ท่อที่บรรจุของไหลที่กำลังทำงาน ..

– หอคอยพลังงานแสงอาทิตย์ Solar Power Towers ใช้หอคอยกลางเพื่อรับแสงอาทิตย์ที่เข้มข้น Utilize a Central Tower to Receive Concentrated Sunlight ซึ่งจากนั้นจะใช้ในการให้ความร้อนแก่ของไหลที่กำลังทำงาน ..

ระบบพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ Solar Thermal Power Systems อาจมีส่วนประกอบของระบบจัดเก็บพลังงานความร้อน Thermal Energy Storage: TES System ที่ช่วยให้ระบบรวบรวมพลังความร้อนแสงอาทิตย์ Solar Collector System สามารถให้ความร้อน และพลังงานแก่ระบบจัดเก็บพลังงานในระหว่างวัน และใช้ความร้อนจากระบบจัดเก็บเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าในตอนเย็น หรือในสภาพอากาศที่มีเมฆมาก .. โรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากแสงอาทิตย์ Solar Thermal Power Plants อาจเป็นระบบไฮบริด Hybrid Systems ที่ใช้เชื้อเพลิงอื่นประกอบด้วย เช่น ก๊าซธรรมชาติ Natural Gas เพื่อเสริมพลังงานในช่วงที่มีรังสีดวงอาทิตย์ต่ำ Low Solar Radiation ..

กำลังไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์รวมแสงเข้มข้น Concentrated Solar Power: CSP มีกำลังการผลิตติดตั้งรวมทั่วโลก อยู่ที่ 5,500 MW ในปี 2561 เพิ่มขึ้นจาก 354 MW ในปี 2548 .. สเปน Spain มีกำลังการผลิตเกือบครึ่งหนึ่งของโลก อยู่ที่ 2,300 MW แม้ว่าจะยังไม่มีกำลังการผลิตใหม่เข้ามาดำเนินการเชิงพาณิชย์ในประเทศตั้งแต่ปี 2556 ตามมาด้วยสหรัฐฯ ด้วยขนาด 1,740 MW .. ความสนใจยังโดดเด่นในแอฟริกาเหนือ และตะวันออกกลาง เช่นเดียวกับ อินเดีย India และจีน China .. ตลาดโลกส่วนใหญ่ เป็น CSP Plants ระบบแบบรางพาราโบลา Parabolic – Trough Plants ซึ่งคิดเป็น 90 % ของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์รวมแสงเข้มข้น Concentrated Solar Power: CSP Plant ทั่วโลก .. อย่างไรก็ตาม ตั้งแต่ปี 2553 เป็นต้นมา การติดตั้งเสา Central Power Tower CSP ในลักษณะหอคอยเสาสูงรับจุดรวมแสงส่วนกลาง ได้รับความนิยมในโรงงานแห่งใหม่ ๆ อย่างมาก เนื่องจากมีการทำงานที่อุณหภูมิสูงขึ้นถึง 565 °C หรือ 1,049 °F เทียบกับค่าสูงสุดของอุณหภูมิระบบรางโค้ง Parabolic Trough รูปแบบดั้งเดิม ซึ่งทำอุณหภูมิได้อยู่ที่ 400 °C หรือ 752 °F หมายถึง พวกมันให้ประสิทธิภาพที่มากกว่าระบบ Parabolic Trough ..

ในบรรดาโครงการ Concentrated Solar Power: CSP ที่มีขนาดใหญ่กว่านั้น ได้แก่ Ivanpah Solar Power Facility ขนาด 392 MW ในสหรัฐฯ ซึ่งใช้เทคโนโลยีระบบหอคอยพลังงานแสงอาทิตย์ Solar Power Tower System โดยไม่มีการจัดเก็บพลังงานความร้อน และสถานีพลังงานแสงอาทิตย์ Ouarzazate ในโมร็อกโก ซึ่งรวมเทคโนโลยีรางโค้ง Parabolic Trough และทาวเวอร์หอสูงกลาง Central Power Tower ไว้พร้อมด้วย ขนาด 510 MW พร้อมระบบจัดเก็บพลังงานความร้อนระยะทนยาวได้หลายชั่วโมง .. ทั้งนี้ โครงการขนาดใหญ่ยักษ์ทั้ง 2 โครงการนี้ ได้กลายเป็นตัวอย่าง และบทเรียนสำคัญทั้งที่ประสบความสำเร็จ และประเด็นความล้มเหลวที่จะต้องระมัดระวังสำหรับการประยุกต์ใช้งานแหล่งพลังงานแสงอาทิตย์แบบรวมแสงเข้มข้น Concentrated Solar Power: CSP เชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ในอนาคตจากนี้ไป ..

4. โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ Geothermal Power Plants : โรงไฟฟ้าเหล่านี้ ใช้ประโยชน์จากความร้อนตามธรรมชาติของโลก เพื่อผลิตไอน้ำ และส่งผ่านไปหมุนกังหันใบพัด Earth’s Natural Heat to Generate Steam & Power Turbines เพื่อผลิตกำลังไฟฟ้า ประกอบไปด้วย :-

– โรงไฟฟ้าพลังงานไอน้ำแห้ง Dry Steam Plants ใช้ไอน้ำโดยตรงจากแหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพ เพื่อขับเคลื่อนกังหันไฟฟ้า ..

– โรงไฟฟ้าพลังงานไอน้ำแบบแฟลช Flash Steam Plants ใช้ของเหลวพลังงานความร้อนใต้พิภพที่มีแรงดันสูง และอุณหภูมิสูง เพื่อสร้างไอน้ำ ..

– โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพแบบวงจรคู่ Binary Cycle Plants ใช้ของเหลวทำงานรอง Secondary Working Fluid เช่น ไอโซบิวเทน Isobutane or I – Butane: HC(CH₃)₃ เพื่อถ่ายเทความร้อนจากแหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพไปยังกังหันไฟฟ้า ..

– ระบบพลังงานความร้อนใต้พิภพขั้นสูง Enhanced Geothermal Systems: EGSs ซึ่งสร้างพลังงานความร้อนใต้พิภพในพื้นที่ที่จำกัดตามธรรมชาติโดยการแยกหิน และฉีดน้ำ Fracturing Rock & Injecting Water ..

ในปี 2562 กำลังผลิตไฟฟ้าจากพลังงานความร้อนใต้พิภพทั่วโลก Global Geothermal Power อยู่ที่ 15.4 GW ซึ่งมีการติดตั้ง 23.86 % หรือ 3.68 GW อยู่ในสหรัฐฯ .. ตลาดต่างประเทศเติบโตขึ้นในอัตราเฉลี่ยต่อปี อยู่ที่ 5 % ในช่วง 3 ปี จนถึงปี 2558 และพบว่ากำลังการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพทั่วโลก สูงถึง 14.5 – 17.6 GW ในปี 2561 หากแต่หลังจากนั้นก็ชะลอตัวลง ..

ปัจจุบัน GEA: Geothermal Energy Association ซึ่งเป็นองค์กรการค้าสหรัฐฯ ประกอบด้วย กลุ่มบริษัทฯ ในสหรัฐฯ ที่สนับสนุนการใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพอย่างกว้างขวาง และกำลังพัฒนาทรัพยากรความร้อนใต้พิภพทั่วโลก สำหรับการผลิตพลังงานไฟฟ้า และการใช้ความร้อนโดยตรง ได้ประมาณการไว้ว่า จนถึงขณะนี้ มีการใช้กำลังผลิตเพียง 6.9 % ของศักยภาพทั่วโลกเท่านั้น .. ในขณะที่ คณะกรรมการระหว่างนครรัฐ ว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ Intergovernmental Panel on Climate Change: IPCC ซึ่งเป็นหน่วยงานของสหประชาชาติ UN ในการประเมินทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ได้รายงานว่า ศักยภาพกำลังผลิตไฟฟ้าจากพลังงานความร้อนใต้พิภพของโลก จะอยู่ในช่วง 35 GW ถึง 2 TW .. ประเทศที่ผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานหมุนเวียน ได้มากกว่า 15 % จากแหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพ ได้แก่ เอลซัลวาดอร์ เคนยา ฟิลิปปินส์ ไอซ์แลนด์ นิวซีแลนด์ และคอสตาริกา .. ทั้งนี้ อินโดนีเซีย Indonesia มีศักยภาพแหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพ Geothermal Energy Resources อยู่ที่ประมาณ 29 GW ซึ่งถือว่ามีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก และในปี 2560 กำลังการผลิตติดตั้ง อยู่ที่ 1.8 GW ..

ในฐานะแหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy Sources สำหรับทั้งพลังงานจลน์ พลังงานไฟฟ้า และความร้อนโดยตรง จากแหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพ Geothermal Power ..  เชื่อได้ว่า พวกมันมีศักยภาพเพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการ 3 – 5 % ของความต้องการกำลังไฟฟ้าทั่วโลก ภายในปี 2593 .. อย่างไรก็ตาม ด้วยแรงจูงใจทางเศรษฐกิจ คาดหมายว่า ภายในปี 2608 และหากเราตั้งใจที่จะใช้กำลังไฟฟ้าความร้อนใต้พิภพ Geothermal Power อย่างจริงจังแล้ว พวกมันก็จะสามารถตอบสนองความต้องการ 10 % ของความต้องการใช้พลังงานทั่วโลก Global Energy Demand ได้อย่างแน่นอน ..

5. โรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงชีวมวล Biomass – Fired Power Plants : โรงไฟฟ้าเหล่านี้ ใช้สารอินทรีย์ เช่น พืช Plants และของเสียจากสัตว์ Animal Waste เป็นเชื้อเพลิง ซึ่งถือเป็นทางเลือกทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลที่มีคาร์บอนต่ำ และหมุนเวียนได้ Renewable & Low – Carbon Alternative to Fossil Fuels ..

โดยทั่วไป โรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงชีวมวล Biomass – Fired Power Plants ผลิตกำลังไฟฟ้า และความร้อน Generate Electricity & Heat โดยการเผาสารอินทรีย์ Burning Organic Materials เช่น ไม้ Wood, ขยะทางการเกษตร Agricultural Waste หรือวัสดุจากพืชอื่น ๆ Other Plant – Based Materials .. ความร้อนจากการเผาชีวมวล Heat from Burning Biomass จะใช้ในการผลิตไอน้ำ Produce Steam ซึ่งจะขับเคลื่อนกังหันใบพัด Drives Turbines ที่เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตไฟฟ้า .. ในบางกรณี ไอน้ำที่ใช้แล้ว Spent Steam ยังสามารถนำไปใช้ในการให้ความร้อน หรือกระบวนการอุตสาหกรรมอื่น ๆ ได้ ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของโรงไฟฟ้า Increasing the Overall Efficiency of the Power Plants ..

ทั้งนี้ อนาคตของก๊าซชีวภาพ Biogas และไบโอมีเทน Biomethane: CH₄ ที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับโรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงชีวมวล Biomass – Fired Power Plants นั้น ไม่สามารถพิจารณาแยกต่างหากจากบริบทที่กว้างขึ้นของระบบพลังงานโลก Global Energy System ..

ก๊าซชีวภาพ Biogas ที่เป็นไบโอมีเทน Biomethane: CH₄ ได้รับการคาดหมายว่า กำลังจะเข้ามาแทนที่ก๊าซธรรมชาติ Natural Gas สำหรับการผลิตกำลังไฟฟ้า Electricity Generation ในสถานีไฟฟ้าพลังงานความร้อน Thermal Power Plants ได้ในที่สุด รวมทั้งมีแนวโน้มในอนาคตที่เป็นไปได้มากมาย ซึ่งขึ้นอยู่กับการสร้างนวัตกรรมทางเทคโนโลยี Pace of Technological Innovations, นโยบายพลังงานเชิงรุกภาครัฐ Ambition of Energy State Policies, พลวัตของตลาด Market Dynamics, แนวโน้มทางสังคม Societal Trends และปัจจัยอื่น ๆ อีกมากมาย ..

พลังงานชีวภาพ Bioenergy ผลิตขึ้นจากสารอินทรีย์ Organic Material ที่เรียกว่า ชีวมวล Biomass ซึ่งมีคาร์บอน Carbon ที่พืชดูดซับไว้ผ่านการสังเคราะห์แสง Photosynthesis .. เมื่อนำชีวมวล Biomass เหล่านี้ไปใช้ในการผลิตพลังงาน คาร์บอน Carbon: ₆C จะถูกปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้ และกลับสู่ชั้นบรรยากาศ .. อย่างไรก็ตาม เมื่อพลังงานถูกผลิตจากมวลชีวภาพมากขึ้น ปริมาณคาร์บอนจะเท่ากันกับที่พืชดูดซับไว้ก่อนหน้านี้ขณะเจริญเติบโต หมายถึง พลังงานชีวภาพสมัยใหม่ Modern Bioenergy ซึ่งรวมถึง ไบโอมีเทน Biomethane: CH₄ คือ เชื้อเพลิงที่ปล่อยมลพิษเกือบเป็นศูนย์สุทธิ Near Zero – Emission Fuel และพวกมัน คือ แหล่งพลังงานหมุนเวียน หรือแหล่งพลังงานทางเลือกที่ใหญ่ที่สุดทั่วโลก Largest Source of Renewable Energy Globally โดยคิดเป็น 55 % ของพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy และมากกว่า 6 % ของการจัดหาพลังงานทั้งหมดทั่วโลก Global Energy Supply ..

6. เทคโนโลยีถ่านหินสะอาด Clean Coal Technologies : เทคโนโลยีถ่านหินสะอาด Clean Coal Technologies คือ ความก้าวหน้าที่มุ่งหวังให้การใช้ถ่านหินเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และมีประสิทธิภาพมากขึ้น สำหรับโรงไฟฟ้าถ่านหิน Coal – Fired Power Plants เป็นการเฉพาะ โดยเน้นที่การลดการปล่อยมลพิษ Reducing Emissions, การปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน Improving Energy Efficiency และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการสกัด และการเผาไหม้ถ่านหิน Minimizing the Environmental Impact of Coal Extraction & Combustion ..

เทคโนโลยีเหล่านี้รวมถึงวิธีการดักจับ และจัดเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ Capturing & Storing Carbon Dioxide: CO₂ , การควบคุมการปล่อยมลพิษ Controlling Emissions of Pollutants เช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ Sulfur Dioxide: SO₂ และไนโตรเจนออกไซด์ Nitrogen Oxides: NO_x และการปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของโรงไฟฟ้าถ่านหิน Improving the Overall Efficiency of Coal – Fired Power Plants ด้วยประเด็นการควบคุมมลพิษสำคัญ ดังนี้ :-

– การดักจับ และกักเก็บคาร์บอน Carbon Capture and Storage: CCS โดยดักจับการปล่อยคาย CO₂ จากโรงไฟฟ้าถ่านหิน และจัดเก็บไว้ใต้ดิน ..

– การกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในก๊าซไอเสีย Flue Gas Desulfurization: FGD โดยกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์จากก๊าซไอเสีย Remove Sulfur Dioxide: SO₂ from Flue Gases เพื่อลดฝนกรด และมลพิษทางอากาศ Reduce Acid Rain & Air Pollution ..

– การเผาไหม้แบบฟลูอิไดซ์เบด Fluidized Bed Combustion: FBC ด้วยการเผาถ่านหินในฟลูอิไดซ์เบดของอนุภาค Burn Coal in a Fluidized Bed of Particles เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการเผาไหม้ และลดการปล่อยมลพิษ ..

– การใช้วงจรผนวกรวมการเปลี่ยนให้เป็นก๊าซแบบบูรณาการ Integrated Gasification Combined Cycle: IGCC ด้วยการแปลงถ่านหินให้เป็นก๊าซ Convert Coal into the Gas ซึ่งพวกมันจะถูกเผาในกังหันก๊าซ Burned in a Gas Turbine และผนวกรวมกับกังหันไอน้ำ Combined with a Steam Turbine เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ Improve Efficiency ..

– การใช้หัวเผาไนโตรเจนออกไซด์ต่ำ Low Nitrogen Oxide NO_x Burners เพื่อลดการปล่อย NO_x จากการเผาไหม้ถ่านหิน ..

– การลดสารเร่งปฏิกิริยาแบบเลือกสรร Selective Catalytic Reduction: SCR เพื่อแปลง NO_x ให้เป็นก๊าซที่เป็นอันตรายน้อยลง ..

– การใช้ตัวกรองไฟฟ้าสถิต Use of Electrostatic Precipitators เพื่อกำจัดอนุภาคต่าง ๆ จากก๊าซไอเสีย Remove Particulate Matter from Flue Gases ..

7. โรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ใช้ไฮโดรเจน และแอมโมเนีย Hydrogen & Ammonia – Based Thermal Power Plants : โรงไฟฟ้าเหล่านี้ ใช้ไฮโดรเจน Hydrogen: H₂ หรือแอมโมเนีย Ammonia: NH₃ เป็นเชื้อเพลิง ซึ่งให้ศักยภาพในการปล่อยคาร์บอนเป็นศูนย์ Zero – Carbon Emissions ..

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ใช้ไฮโดรเจน และแอมโมเนีย Hydrogen & Ammonia – Based Thermal Power Plants นั้น คือ แนวทางหนึ่งในการลดการปลดปล่อยคาร์บอนในการผลิตกำลังไฟฟ้า โดยทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลด้วยทางเลือกที่มีคาร์บอนต่ำ Substituting Fossil Fuels with Low – Carbon Alternatives .. การเปลี่ยนแปลงนี้ สามารถลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้อย่างมาก โดยอาจลดลงได้ถึง 70 % หรือมากกว่านั้น ขึ้นอยู่กับแหล่งเชื้อเพลิง และวิธีการผลิต โดยเฉพาะการเปลี่ยนจากก๊าซธรรมชาติเป็นไฮโดรเจนที่ได้จากเชื้อเพลิงฟอสซิล Switching from Natural Gas to Hydrogen Derived from Fossil Fuels ที่ดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ได้ 95 % CO₂ Capture สามารถลดการปล่อยได้ประมาณ 70 % ในขณะที่การใช้ไฮโดรเจนจากพลังงานหมุนเวียนแบบอิเล็กโทรไลต์ Electrolytic Hydrogen: H₂ from Renewables สามารถลดการปล่อยได้ 85 – 95 % .. ในทำนองเดียวกัน การแทนที่ถ่านหินด้วยแอมโมเนียที่มีคาร์บอนต่ำ Replacing Coal with Low – Carbon Ammonia: NH₃ สามารถลดการปล่อยได้ 80 % หรือ 90 – 95 % ขึ้นอยู่กับวิธีการผลิตแอมโมเนีย Ammonia Production Method ..

ประเด็นสำคัญของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ใช้ไฮโดรเจน และแอมโมเนีย Hydrogen & Ammonia – Based Thermal Power Plants ได้แก่ การใช้ไฮโดรเจน Hydrogen: H₂ หรือแอมโมเนีย Ammonia: NH₃ เป็นเชื้อเพลิง ซึ่งเชื้อเพลิงเหล่านี้ไม่ก่อให้เกิดการปล่อยคาย CO₂ เมื่อถูกเผาไหม้ จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตกำลังไฟฟ้าพลังงานความร้อนที่สะอาด Clean Thermal Power Generation .. ทั้งนี้ สามารถผลิตไฮโดรเจน Hydrogen: H₂ ได้จากแหล่งพลังงานหมุนเวียนด้วยการแยกน้ำด้วยกำลังไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน Renewable Electricity ขณะที่ แอมโมเนีย Ammonia: NH₃ ทำหน้าที่เป็นตัวนำพาไฮโดรเจน Hydrogen Carrier สามารถใช้ขนส่ง และจัดเก็บพลังงานไฮโดรเจน Transport & Store Hydrogen: H₂ Energy ได้อย่างยอดเยี่ยมมาพร้อมด้วย ..

คาดการณ์ตลาดโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนสะอาดทั่วโลก Global Clean Thermal Power Plant Market ..

อ้างถึงข้อมูลการสำรวจตลาดของ Precedence Research และ Grand View Research พบว่า ขนาดธุรกิจในตลาดโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนสะอาดทั่วโลก Global Clean Thermal Power Plant Market คาดว่าจะเติบโตอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งขับเคลื่อนโดยความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้น และกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มมากขึ้น คาดหมายว่า ตลาดนี้จะเติบโตได้ถึงมากกว่า 1.8 ล้านล้านเหรียญสหรัฐฯ ภายในปี 2574 ด้วยอัตราการเติบโตต่อปี Compound Annual Growth Rate: CAGR หมายถึง อัตราผลตอบแทนสำหรับการลงทุนในตลาดโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนสะอาดทั่วโลก Global Clean Thermal Power Plant Market ที่เติบโตจากยอดดุลเริ่มต้นไปถึงยังยอดดุลสิ้นสุดรวมสมมติฐานว่ากำไรจะถูกนำกลับมาลงทุนหมุนเวียนใหม่ทุกสิ้นปีของช่วงอายุการลงทุน อยู่ที่ค่า CAGR 3.5 % ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ ปี 2567 – 2574 .. การเติบโตนี้ขับเคลื่อนโดยความต้องการที่จะลดการปล่อยคาร์บอน Reduce Carbon Emissions และเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตพลังงานไฟฟ้าในลักษณะที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ..

อย่างไรก็ตาม ในภาพรวมตลาดโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนทั่วโลก Global Thermal Power Plant Market นั้น ไม่ว่าพวกมันจะเป็นโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่สะอาดหรือไม่ก็ตาม พบว่า ตลาดโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนทั่วโลก Global Thermal Power Plant Market มีมูลค่าโดยรวมทั้งหมด อยู่ที่ 1.52 ล้านล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2567 และคาดว่าจะสูงเกิน 2.13 ล้านล้านเหรียญสหรัฐฯ ภายในปี 2577 ด้วยอัตราการเติบโตต่อปี อยู่ที่ค่า CAGR 3.43 % ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ ปี 2568 – 2577 .. การพึ่งพากำลังไฟฟ้าที่เพิ่มมากขึ้น การขยายตัวของเมือง การขยายตัวของอุตสาหกรรมที่รวดเร็ว และการเพิ่มขึ้นของประชากร คาดว่าจะผลักดันการเติบโตของตลาดนี้ในช่วงระยะเวลาคาดการณ์ โดยยังมีผู้คนอีกส่วนหนึ่งที่มิได้ใส่ใจมากนักว่ากำลังไฟฟ้าที่ได้มานั้นจะมาจากแหล่งพลังงานสะอาดจริง ๆ หรือไม่ ซึ่งหมายถึง สัดส่วนโรงไฟฟ้าพลังความร้อนสะอาดในตลาดโรงไฟฟ้าพลังความร้อนทั่วโลก Clean Thermal Power Plant Ratio in the Global Thermal Power Plant Market นั้น ถือว่ายังน้อยมากอย่างยิ่ง แม้จะไม่ได้ถูกกำหนดไว้อย่างชัดเจน แต่เป็นที่เข้าใจกันว่า ตลาดโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนทั่วโลก Global Thermal Power Plant Market นี้ ถูกครอบงำโดยเชื้อเพลิงฟอสซิล Dominated by Fossil Fuels โดยส่วนใหญ่เป็นถ่านหิน Coal โดยมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นในการเลือกทางเลือกที่สะอาดกว่า Growing Trend towards Cleaner Alternatives เช่น ก๊าซธรรมชาติ Natural Gas และเทคโนโลยีความร้อนขั้นสูง Advanced Thermal Technologies และแม้โรงไฟฟ้าพลังงานสะอาด Clean Energy Power Plants และแหล่งพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy Sources จะยังคงเติบโตขึ้นเรื่อย ๆ ด้วยอัตราการเติบโตที่สูงลิ่วได้อย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเทียบกับโรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลที่หดตัวลง แต่พวกมันก็ยังคงมีส่วนแบ่งที่เล็กกว่าในส่วนผสมการผลิตพลังงานทั่วโลกอยู่อีกมาก ซึ่งแสดงให้เห็นได้ว่า ความพยายามของมนุษยชาติในการผลิตกำลังไฟฟ้าพลังงานสะอาดนั้น จะต้องทุ่มเทมุ่งมั่นมากขึ้นไปกว่านี้อีก มิฉะนั้น การเปลี่ยนแปลงพลังงานสีเขียวบนเส้นทางสู่อนาคตสังคมคาร์บอนต่ำ Low Carbon Society: LCS หรือเส้นทาง Net Zero ระดับโลก เพื่อบรรลุเป้าหมาย ณ จุดเล็ง 1.5°C จะกลายเป็นสิ่งซึ่งเป็นไปไม่ได้ ..

ทั้งนี้ สำหรับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่สะอาด Clean Thermal Power Plants ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์แบบรวมแสงเข้มข้น Concentrated Solar Energy นั้น พบว่า ตลาดพลังงานแสงอาทิตย์แบบรวมแสงเข้มข้นทั่วโลก Global Concentrated Solar Power Market มีมูลค่า 8.13 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2567 และคาดว่าจะมีอัตราการเติบโตต่อปี อยู่ที่ค่า CAGR 7.1 % ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ ปี 2568 – 2573 .. แรงจูงใจ และนโยบายของภาครัฐในหลายประเทศที่ส่งเสริมการใช้พลังงานหมุนเวียน เช่น ค่าธรรมเนียมการป้อนเข้า Feed – In Tariffs, เครดิตภาษี Tax Credits และเงินอุดหนุน Subsidies เพื่อส่งเสริมการลงทุนในโครงการพลังงานแสงอาทิตย์แบบรวมแสงเข้มข้น Concentrated Solar Power: CSP .. ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี Technological Advancements และต้นทุนที่ลดลงของส่วนประกอบ Declining Costs of CSP Components รวมถึงกระจก Mirrors, ตัวรับแสง Receivers และระบบกักเก็บพลังงานความร้อน Thermal Energy Storage Systems ทำให้ Concentrated Solar Power: CSP สามารถแข่งขันกับแหล่งพลังงานอื่น ๆ ในตลาดได้มากขึ้น ..

ขณะที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่สะอาด Clean Thermal Power Plants ที่เป็นพลังงานความร้อนใต้พิภพ Geothermal Energy นั้น พบว่า ตลาดโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพทั่วโลก Global Geothermal Power Plant Market มีมูลค่าอยู่ที่ประมาณ 7.45 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2566 และคาดว่าจะมีอัตราการเติบโตต่อปี อยู่ที่ค่า CAGR 3.1 % ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ ปี 2567 – 2573 .. ความต้องการพลังงานความร้อนใต้พิภพที่เพิ่มขึ้นนั้น ขับเคลื่อนโดยปัจจัยหลายประการ หนึ่งในปัจจัยขับเคลื่อนหลัก คือ ความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับแหล่งจ่ายกำลังไฟฟ้าแบบไม่มีการหยุดชะงักสำหรับภาคที่อยู่อาศัย Residential, เชิงพาณิชย์ Commercial และภาคอุตสาหกรรม Industrial Sectors รวมถึงความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับการผลิตกำลังไฟฟ้าผ่านพลังงานที่ยั่งยืนในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ซึ่งพลังงานความร้อนใต้พิภพ Geothermal Energy เหล่านี้ ส่วนใหญ่มาจากแหล่งน้ำร้อนใต้พื้นผิวโลก Reservoirs of Hot Water Beneath the Earth’s Surface ..

นอกจากนั้น แบตเตอรี่ทราย Sand Batteries ยังแสดงบทบาทสำคัญในตลาดโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่สะอาด Clean Thermal Power Plant Market มาพร้อมด้วย และพบว่า มูลค่าตลาดแบตเตอรี่ทรายทั่วโลก Global Sand Battery Market คิดเป็น 1.2 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2567 และคาดว่าจะเพิ่มขึ้นจาก 1.38 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2568 เป็นประมาณ 4.86 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2577 ด้วยอัตราการเติบโตต่อปี อยู่ที่ค่า CAGR 15.04 % ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ ปี 2568 – 2577 .. ความต้องการระบบจัดเก็บพลังงานที่มีประสิทธิภาพสำหรับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนบนโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้า Demand for Efficient Energy Storage Systems for Thermal Power Plant on Electrical Grids คือ แรงผลักดันตลาดโลก .. การสนับสนุนของรัฐบาล Government Support และความต้องการการบูรณาการโครงข่ายพลังงานอัจฉริยะ Demand for Smart Energy Grid Integration มีส่วนสนับสนุนให้เกิดนวัตกรรม และการพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่ทราย Innovation & Development in Sand Battery Technology มาพร้อมด้วยจากนี้ไป ..

สรุปส่งท้าย ..

โรงไฟฟ้าพลังความร้อน Thermal Power Plants รวมถึงโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบรวมแสงเข้มข้น Concentrated Solar Power: CSP, พลังงานความร้อนใต้พิภพ Geothermal Energy, พลังงานชีวมวล Biomass Energy และเทคโนโลยีถ่านหินสะอาด Clean Coal Technologies คือ โรงไฟฟ้าที่ผลิตกำลังไฟฟ้าโดยแปลงพลังงานความร้อนเป็นพลังงานกล ซึ่งจากนั้นจะขับเคลื่อนกังหันใบพัดเพื่อผลิตกำลังไฟฟ้า ..

โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบรวมแสงเข้มข้น Concentrated Solar Power: CSP Plants ใช้แสงอาทิตย์แบบรวมแสงเข้มข้น เพื่อให้ความร้อนแก่ของเหลว ซึ่งจากนั้นจะนำไปใช้ขับเคลื่อนกังหันใบพัดเพื่อผลิตกำลังไฟฟ้า ..

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพ Geothermal Power Plants ใช้ความร้อนของโลกเพื่อสร้างไอน้ำเพื่อขับเคลื่อนกังหันใบพัดผลิตกำลังไฟฟ้า ..

ขณะที่ โรงไฟฟ้าพลังงานชีวมวล Biomass – Fired Power Plants ผลิตกำลังไฟฟ้า และความร้อน โดยการเผาสารอินทรีย์ Burning Organic Matter เช่น ไม้ Wood, พืชผล Crops หรือขยะ Waste ในห้องเผาไหม้ Combustion Chamber .. ความร้อนที่เกิดขึ้นจะนำไปใช้สร้างไอน้ำซึ่งจะนำไปใช้ขับเคลื่อนกังหันใบพัดเพื่อผลิตกำลังไฟฟ้า โรงไฟฟ้าบางแห่งยังใช้ไอน้ำเพื่อให้ความร้อนหรือกระบวนการอื่น ๆ ซึ่งเป็นระบบที่เรียกว่าการผลิตไฟฟ้าร่วม Cogeneration ..

ทั้งนี้ ในประเด็นของเทคโนโลยีถ่านหินสะอาด Clean Coal Technologies นั้น พวกมันมีจุดมุ่งหมายเพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากโรงไฟฟ้าถ่านหินผ่านเทคนิคต่าง ๆ เช่น การดักจับคาร์บอน Carbon Capture เป็นต้น ..

โดยพื้นฐานแล้ว โรงไฟฟ้าพลังความร้อนสะอาด Clean Thermal Power Plants มีวิธีการผลิตไฟฟ้าที่หลากหลายโดยใช้แหล่งความร้อนต่าง ๆ ซึ่งรวมถึงพลังงานแสงอาทิตย์ Solar Energy, พลังงานความร้อนใต้พิภพ Geothermal Energy, พลังงานชีวมวล Biomass Energy และถ่านหินสะอาด Clean Coal .. เทคโนโลยีแต่ละอย่างมีข้อดี และข้อเสียของตัวเอง โดย CSP และพลังงานความร้อนใต้พิภพให้ทางเลือกที่หมุนเวียนได้ และอาจปล่อยคาร์บอนต่ำ ในขณะที่โรงไฟฟ้าพลังงานชีวมวล Biomass – Fired Power Plants และเทคโนโลยีถ่านหินสะอาด Clean Coal Technologies มีจุดมุ่งหมายเพื่อบรรเทาผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากโรงไฟฟ้าถ่านหิน Coal – Fired Power Plants ..

การผลิตกำลังไฟฟ้าสะอาดบนโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้า Clean Electricity Generation on Power Grids ซึ่งรวมถึงโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่สะอาด Clean Thermal Power Plants สามารถช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของโครงข่ายไฟฟ้า Reduce the Environmental Impact of the  Power Grids และมีส่วนสนับสนุนอนาคตที่ยั่งยืนยิ่งขึ้น More Sustainable Future ในระบบเศรษฐกิจ และสังคมของมนุษยชาติได้ .. นอกจากนั้น การเปลี่ยนผ่านสู่พลังงานสะอาด Transition to Clean Energy สามารถสร้างตำแหน่งงาน Create Jobs นับล้านตำแหน่ง และกระตุ้นการเติบโตทางเศรษฐกิจ Stimulate Economic Growth ในภาคพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy Sector รวมทั้งพลังงานสะอาด Clean Energy สามารถช่วยให้ผู้บริโภคมีราคาพลังงานที่มั่นคงมากขึ้น More Stable Energy Prices ..

ทั้งนี้ เพื่อให้โรงไฟฟ้าพลังความร้อน Thermal Power Plants เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม กลยุทธ์ต่าง ๆ จะเน้นที่การเปลี่ยนผ่านไปสู่เชื้อเพลิงที่สะอาดกว่า Transitioning to Cleaner Fuels, เพิ่มประสิทธิภาพ Enhancing Efficiency และดักจับการปล่อยมลพิษ Capturing Emissions ซึ่งรวมถึงการแทนที่ถ่านหิน Replacing Coal ด้วยแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ Solar Energy, พลังงานลม Wind Energy หรือชีวมวล Biomass, การปรับปรุงเทคโนโลยีกังหันใบพัด Improving Turbine Technology, การผนวกรวมระบบจัดเก็บพลังงานความร้อน Thermal Energy Storage: TES ที่เหมาะสม และการนำระบบดักจับ และจัดเก็บคาร์บอน Carbon Capture & Storage: CCS Systems มาใช้ ..

การเปลี่ยนผ่านไปสู่เชื้อเพลิงที่สะอาดกว่า Transitioning to Cleaner Fuels และการบูรณาการพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy Integration เข้ากับโรงไฟฟ้าพลังความร้อน Thermal Power Plants สามารถลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล Significantly Reduce Reliance on Fossil Fuels และลดการปล่อยมลพิษ Lower Emissions ได้อย่างมาก .. ขณะที่แอมโมเนีย Ammonia: NH₃ และไฮโดรเจน Hydrogen: H₂ คือ เชื้อเพลิงที่มีแนวโน้มดีสำหรับอนาคตการผลิตไฟฟ้าพลังงานความร้อน Fuels for Future Thermal Power Generation เนื่องจากไม่ก่อให้เกิด CO₂ เมื่อถูกเผาไหม้ .. ดังนั้น การแทนที่เชื้อเพลิงฟอสซิล Replacing Fossil Fuels ด้วยเชื้อเพลิงเหล่านี้ สามารถนำไปสู่กำลังไฟฟ้าพลังงานความร้อนที่ปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ Lead to Zero – Emission Thermal Power ..

การศึกษาวิจัยจากหลายสถาบัน ได้ข้อค้นพบว่า การเปลี่ยนแปลงไปสู่พลังงานสะอาด Clean Energy Transition นั้น มีการชะงักงันเกิดขึ้นอยู่เนื่อง ๆ .. การใช้ถ่านหิน Coal, น้ำมัน Oil และก๊าซธรรมชาติ Natural Gas ยังคงครอบงำการบริโภคพลังงาน และกำลังไฟฟ้าในภาพรวมทั้งหมดของมนุษยชาติไปอีกระยะหนึ่ง ซึ่งจะปล่อยให้นานเกินไปนั้นไม่ได้ ..

สัดส่วนการบริโภคพลังงานหมุนเวียน Share of Renewable Energy ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ได้ขยับจาก 10.6 % เป็น 11.7 % แต่เชื้อเพลิงฟอสซิล ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติทั้งหมด ได้เปลี่ยนจาก 80.1 % เป็น 79.6 % หมายถึง สัดส่วนการบริโภคพลังงานสีเขียว Green Energy เพิ่มขึ้นน้อยเกินไป ขณะที่สัดส่วนการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels ลดลงน้อยกว่าที่คาดการณ์ไว้ด้วยเช่นกัน .. และเนื่องจากความต้องการพลังงานเพิ่มขึ้น Energy Demand is Rising นี่จึงหมายความว่า มนุษยชาติ กำลังใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels ในปริมาณที่มากขึ้นกว่าเดิม ..

อย่างไรก็ตาม เป็นที่ยอมรับกันทั่วไปแล้วว่า ‘การเปลี่ยนผ่านระบบพลังงาน Energy Transition คือ เส้นชีวิตของมนุษยชาติ Humanity’s Lifeline’ .. ดังนั้น การเปลี่ยนผ่านระบบพลังงาน Energy Transition จากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นหลัก ไปเป็นการใช้แหล่งเชื้อเพลิงสะอาด และพลังงานสีเขียว Clean Fuel Sources & Green Energy เป็นหลักในระบบเศรษฐกิจ และสังคมนั้น จำเป็นต้องเร่งกระบวนการให้เร็วขึ้น จะปล่อยให้เกิดความชะงักงันขึ้นนั้นไม่ได้ ซึ่งโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนสะอาด Clean Thermal Power Plants จะต้องมีส่วนร่วมสำคัญมาพร้อมด้วย และได้รับการคาดหวังว่า พวกมัน คือ หนึ่งในอนาคตแหล่งพลังงานไฟฟ้าสะอาดขนาดใหญ่ Future of Large – Scale Clean Electricity เพื่อให้ระบบเศรษฐกิจ และสังคมของมนุษยชาติ กลับมาอยู่บนเส้นทางสู่ศูนย์สุทธิ Net Zero ให้สำเร็จได้ในที่สุดจากนี้ไป ..

…………………

คอลัมน์ : Energy Key

By โลกสีฟ้า ..

สนับสนุนคอลัมน์ โดย E@ บริษัท พลังงานบริสุทธิ์ จำกัด (มหาชน)

ขอบคุณเอกสารอ้างอิง :-

Zero – Emissions Thermal Power | JERA :-

https://www.jera.co.jp/en/sustainability/about_zeroemission

Carbon Capture Begins at India’s Largest Coal Power Plant | Powermag :-

https://www.powermag.com/carbon-capture-begins-at-indias-largest-coal-power-plant

Combined Cycle Power Plant | Wikipedia :-

https://en.wikipedia.org/wiki/Combined_cycle_power_plant

Everything You Need to Know About Clean Coal | Popular Mechanics :-

https://www.popularmechanics.com/technology/infrastructure/news/a27886/how-does-clean-coal-work

Biomass Power Plants | UNFCCC :-

https://unfccc.int/technology/biomass-power-plants

Ammonia Utilization Technology for Thermal Power Generation: A Review | ScienceDirect :-

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1743967123001940

Global Thermal Power Plant Market | Precedence Research :-

https://www.precedenceresearch.com/thermal-power-plant-market

Global Concentrated Solar Power: CSP Market | Grandview Research :-

https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/concentrated-solar-power-csp-market

Global Geothermal Energy Market | Grand View Research :-

https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/geothermal-energy-market-report

Biomass Energy :-

https://photos.app.goo.gl/nbevEx1cE59Jzf2X8

CSP : The Concentrated Solar Thermal Power for Future Energy :-

https://photos.app.goo.gl/AhFJvTL8egAirqjMA

Geothermal Energy :-

https://photos.app.goo.gl/qQz8oTLDxpKZHoDx7

Sand Battery & Other Thermal Energy Storage: How A Sand Battery Could Change The Energy Game :-

https://photos.app.goo.gl/89dSQ6beci3vqiwWA

Net Zero Emissions Electricity & Carbon Neutrality :-

https://photos.app.goo.gl/EEjMKeZqJegVMpb16