20151001-A01-01

โรงไฟฟ้า Isogo ประเทศญี่ปุ่น ที่มารูปภาพ www.iea.org

          การผลิตไฟฟ้าด้วยถ่านหินเป็นแหล่งการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ใหญ่ที่สุด ซึ่งเป็นผลมาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง แต่ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากกระบวนการจัดหาถ่านหิน นับตั้งแต่การทำเหมืองจนถึงการนำถ่านหินไปใช้ในขั้นตอนสุดท้าย มีความแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีและวิธีการจัดการที่นำมาใช้ ซึ่งเทคโนโลยีที่เรียกกันว่าโรงไฟฟ้าถ่านหินเทคโนโลยีสะอาด(Clean Coal Technology) สามารถช่วยลดการปล่อยคาร์บอนรวมถึงมลภาวะอื่นๆ นาย Carlos Fernandez Alvarez นักวิเคราะห์อาวุโส ด้านพลังงานถ่านหินของ International Energy Agency (IEA) หรือองค์การพลังงานระหว่างประเทศ ได้อธิบายถึงเทคโนโลยีดังกล่าวพร้อมศักยภาพไว้ดังนี้

โรงไฟฟ้าถ่านหินเทคโนโลยีสะอาดคืออะไร

          ถ่านหินปริมาณ 2 ใน 3 ของโลกถูกนำมาใช้สำหรับผลิตไฟฟ้า ดังนั้นคำว่า เทคโนโลยีสะอาดของการผลิตพลังงานจากถ่านหิน จึงมีความหมายในด้านของการผลิตไฟฟ้าเป็นหลัก โรงไฟฟ้าที่ใช้เทคโนโลยีนี้เป็นโรงไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูง ปล่อยก๊าซคาร์บอนในระดับต่ำ ตัวอย่างเช่น โรงไฟฟ้าเทคโนโลยีแบบ supercritical (SC) และแบบ ultra-supercritical (USC) ซึ่งผลิตไอน้ำแบบแรงดันเหนือวิกฤติ ด้วยอุณหภูมิและแรงดันที่สูงนี้ทำให้การเผาไหม้ถ่านหินแบบ USC มีประสิทธิภาพถึงร้อยละ 45 ขณะที่โรงไฟฟ้าแบบเก่าที่ผลิตไอน้ำแบบแรงดันต่ำกว่าวิกฤติ (subcritical) จะมีค่าประสิทธิภาพอยู่ที่ประมาณร้อยละ 30-38 โรงไฟฟ้าที่ใช้เทคโนโลยี USC จะสามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้มากถึงร้อยละ 30 และยังสามารถผลิตไฟฟ้าได้มากกว่าด้วยปริมาณถ่านหินที่เท่ากัน

20151001-A01-02

          เทคโนโลยีสะอาดสำหรับผลิตไฟฟ้าจากถ่านหิน ยังให้ความสำคัญกับการกำจัดมลภาวะอื่นๆด้วย เช่น มีการกำจัดออกไซด์ของไนโตรเจน โดยใช้แอมโมเนียทำปฏิกิริยากับก๊าซ (Selective Catalytic Reduction) และยังมีเครื่องดักจับฝุ่นแบบไฟฟ้าสถิต และเทคโนโลยีอื่นๆที่ช่วยลดการปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดอออกไซด์ ออกไซด์ของไนโตรเจนและฝุ่นละอองต่างๆ

20151001-A01-03

          โรงไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพที่สูง ช่วยลดการปล่อยคาร์บอนได้ปริมาณมาก ซึ่งนับว่าช่วยในการบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ อย่างไรก็ตาม ในที่สุดเทคโนโลยีสะอาดสำหรับผลิตไฟฟ้าจากถ่านหิน ควรจะมีกระบวนการกักเก็บคาร์บอนด้วย

โรงไฟฟ้าถ่านหินเทคโนโลยีสะอาด สามารถแข่งขันด้านราคากับโรงไฟฟ้าอื่นๆได้หรือไม่

          ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมานี้ มีการสร้างโรงไฟฟ้าแบบ SC และ USC เป็นจำนวนมาก เริ่มตั้งแต่ญี่ปุ่น อเมริกา และทวีปยุโรป นับได้ว่าโลกกำลังอยู่ในช่วงการเปลี่ยนแปลงจากการใช้เทคโนโลยีแบบ subcritical มาเป็นแบบ SC และ USC (โครงการโรงไฟฟ้าแม่เมาะทดแทน 4 -7 โครงการโรงไฟฟ้าถ่านหินกระบี่ และเทพา ใช้เทคโนโลยีโรงไฟฟ้าแบบ USC – ผู้แปล) แต่ IEA ได้กล่าวว่า การเปลี่ยนแปลงนี้เป็นไปอย่างช้าๆ ทั้งนี้ เงินลงทุนที่ไม่เพียงพอจะสร้างโรงไฟฟ้าใหม่ เชื้อเพลิงที่มีราคาถูกมาก และความจำเป็นในการจัดการบริหารความเสี่ยงต่างๆ เป็นเหตุผลให้ โรงไฟฟ้าแบบ subcritical ยังคงมีอยู่

          การพิจารณาติดตั้งอุปกรณ์ที่ช่วยกำจัดมลภาวะต่างๆ มีการคำนึงถึงต้นทุนที่จะเพิ่มขึ้นเทียบกับความคุ้มค่าในการช่วยลดมลภาวะ แต่หากพิจารณาในแง่ที่ว่าโรงไฟฟ้า SC และ USC มีประสิทธิภาพสูง (ผลิตไฟฟ้าได้มากโดยใช้เชื้อเพลิงน้อย และปล่อยก๊าซต่ำ) ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนในกระบวนการผลิต ก็สามารถนำไปชดเชย หักล้างกับต้นทุนการลงทุนสร้างโรงไฟฟ้าที่สูงได้ สำหรับประเทศจีน ญี่ปุ่น และเกาหลี โรงไฟฟ้าเทคโนโลยีแบบ SC และ USC สามารถแข่งขันกับโรงไฟฟ้าเทคโนโลยีรุ่นเก่าแบบ subcritical ได้

โรงไฟฟ้าประสิทธิภาพสูงที่ปล่อยก๊าซคาร์บอนต่ำมีศักยภาพพอที่จะช่วยลดคาร์บอนฟุตพริ้นท์หรือไม่ (ปริมาณก๊าซเรือนกระจกที่ปล่อยออกมาตลอดอายุการใช้งาน)

          ขณะที่โรงไฟฟ้าแบบ SC และ USC ช่วยลดการปล่อยคาร์บอนได้จำนวนมาก ซึ่งช่วยบรรเทาภาวการณ์เปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ แต่โรงไฟฟ้าถ่านหินเทคโนโลยีสะอาด ยังจำเป็นต้องมีการเพิ่มวิธีการกักเก็บคาร์บอน หรือที่เรียกว่า carbon capture and storage (CCS) เทคโนโลยี CCS นี้ช่วยให้สามารถกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์จากโรงไฟฟ้าถ่านหินได้ถึงร้อยละ 90 ซึ่งจะต้องถูกขนส่งไปเก็บยังแหล่งที่เหมาะสม โดยถูกฉีดอัดลงใต้ดิน และมีการควบคุมตรวจสอบว่าก๊าซไม่ได้กลับออกมาสู่บรรยากาศ ขณะนี้ เราสามารถนำก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไปใช้ประโยชน์ได้ก่อนถูกกักเก็บ โดยมีการอัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไปยังฐานขุดเจาะน้ำมันเก่าเพื่อเพิ่มแรงดันในการผลิต ทำให้สามารถขุดเจาะน้ำมันได้เพิ่มขึ้น

          โรงไฟฟ้าที่เริ่มทดลองใช้เทคโนโลยี CCS นี้คือโรงไฟฟ้า Boundary Dam ในประเทศแคนาดา ซึ่งเริ่มเดินเครื่องผลิตไฟฟ้าเมื่อตุลาคม 2014 และยังมีการพัฒนาโรงไฟฟ้าอีกหลายๆ โรงให้ใช้เทคโนโลยีนี้ด้วย แต่เทคโนโลยี CCS ยังพัฒนาไม่ทันโรงไฟฟ้าถ่านหินเทคโนโลยีสะอาดอื่นๆ สิ่งที่ต้องเร่งลงมือทำในขณะนี้ คือการกำหนดราคาคาร์บอน การพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าที่ปล่อยคาร์บอนต่ำ และการสนับสนุนให้มีการสำรวจหาแหล่งกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์

20151001-A01-04

โรงไฟฟ้า Boundary Dam ประเทศแคนาดา ที่มารูปภาพ www.epcmworld.com

20151001-A01-05

ที่มารูปภาพ www.epcmworld.com

 

ที่มา : บทความเรื่อง 3 QUESTIONS Clean-coal technologies,International Energy Agency - IEA

ผู้แปล : สุภร เหลืองกำจร