พลังงานความร้อนใต้พิภพคืออะไร
ค้นพบว่าแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่สะอาดนี้สามารถช่วยลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลของโลกได้อย่างไร
พลังงานความร้อนใต้พิภพคืออะไร
ในขณะที่ผู้คน องค์กร และประเทศต่างๆ มองหาวิธีลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน รัฐบาลและบริษัทต่างๆ ได้ก้าวไปข้างหน้าตามคำมั่นสัญญาในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนที่สำคัญ การค้นหาทางเลือกอื่นแทนเชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ และปิโตรเลียม มีความสำคัญต่อการบรรลุเป้าหมายเหล่านี้ ด้วยเหตุนี้ แหล่ง พลังงานสะอาด ที่หมุนเวียนได้ เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ น้ำ ลม และความร้อนใต้พิภพจึงมีความสำคัญเพิ่มมากขึ้น
ปัจจุบัน พลังงานความร้อนใต้พิภพถือเป็นพลังงานประเภทหนึ่งที่ยั่งยื่นและมีประสิทธิภาพสูงสุด เนื่องจากเป็นทรัพยากรที่สะอาด เชื่อถือได้ และหมุนเวียนได้ พลังงานความร้อนใต้พิภพใช้ความร้อนที่สะสมอยู่ภายในพื้นผิวโลกเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าและทำความร้อนและความเย็นด้วยพลังงานความร้อนใต้พิภพสำหรับบ้านเรือนและธุรกิจ มีการใช้ทรัพยากรความร้อนใต้พิภพในอเมริกาเหนือมานานกว่า 10,000 ปีแล้ว เนื่องจากชาวอเมริกันในยุคพาลีโออินเดียนใช้น้ำพุร้อนใต้พิภพเพื่อให้ความอบอุ่น ปรุงอาหาร และอาบน้ำ
ภูมิศาสตร์มีบทบาทสำคัญสำหรับความสามารถของภูมิภาคในการใช้ประโยชน์จากพลังงานความร้อนใต้พิภพ ทรัพยากรความร้อนใต้พิภพที่ดีที่สุดมักจะตั้งอยู่ใกล้กับขอบเขตของแผ่นเปลือกโลก การระเบิดของภูเขาไฟและแผ่นดินไหวกระจุกตัวอยู่ใกล้ขอบเขตเหล่านี้เนื่องจากการเคลื่อนตัวของเปลือกโลก ตัวอย่างเช่น วงแหวนแห่งไฟที่อยู่บริเวณขอบมหาสมุทรแปซิฟิกเป็นกลุ่มภูเขาไฟและแผ่นดินไหว ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลก ส่งผลให้ภูมิภาคนี้มีพื้นที่ความร้อนใต้พิภพที่มีการปะทุมากที่สุดในโลก
ปัจจุบัน สหรัฐอเมริกาเป็นผู้นำระดับโลกในด้านการผลิตพลังงานความร้อนใต้พิภพ แม้ว่าพลังงานความร้อนใต้พิภพจะเป็นเพียงส่วนเล็กๆ ของการใช้พลังงานในสหรัฐฯ ก็ตาม เนื่องจากพลังงานความร้อนใต้พิภพมีอยู่ทั่วไปใกล้ขอบเขตแผ่นเปลือกโลก โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพของสหรัฐอเมริกาส่วนใหญ่จึงอยู่ในรัฐทางตะวันตก แคลิฟอร์เนียมีกำลังการผลิตไฟฟ้าความร้อนใต้พิภพจำนวนมากที่สุด โดยมีโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพที่ดำเนินการอยู่ 40 แห่ง
ไอซ์แลนด์ ฟิลิปปินส์ และเอลซัลวาดอร์ยังเป็นผู้นำระดับโลกด้านความร้อนใต้พิภพ โดยพลังงานความร้อนใต้พิภพคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 25 เปอร์เซ็นต์ของการใช้พลังงานทั้งหมดของแต่ละประเทศ
อ่านบทความนี้เพื่อสำรวจพลังงานความร้อนใต้พิภพ ประเมินข้อดีและข้อเสีย และค้นพบตัวอย่างพลังงานความร้อนใต้พิภพ นอกจากนี้ คุณยังจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับอนาคตของพลังงานความร้อนใต้พิภพและวิธีที่เทคโนโลยีสามารถช่วยเร่งให้เกิดนวัตกรรมพลังงานความร้อนใต้พิภพ
ประเภทของพลังงานความร้อนใต้พิภพ
พลังงานความร้อนใต้พิภพได้มาจากความร้อนที่เกิดขึ้นภายในโลก คำว่า “geothermal (ความร้อนใต้พิภพ)” มาจากคำภาษากรีกว่า “geo” แปลว่าโลก และ “thermos” แปลว่าร้อน ใต้เปลือกโลกซึ่งประกอบด้วยหินและน้ำ มีชั้นหินหลอมเหลวร้อนที่เรียกว่าแมกมา แมกมามีอุณหภูมิสูงถึง 1,300°F ถึง 2,400°F และสามารถเกิดฟองขึ้นบนพื้นผิวโลกเป็นลาวาได้ แมกมายังให้ความร้อนแก่หินและชั้นน้ำใต้ดิน ซึ่งสามารถปล่อยออกมาผ่านไกเซอร์ น้ำพุร้อน และช่องระบายไอน้ำ ซึ่งทั้งหมดนี้เป็นตัวอย่างพลังงานความร้อนใต้พิภพ
อย่างไรก็ตาม พลังงานความร้อนใต้พิภพส่วนใหญ่ของโลกยังคงอยู่ใต้ดินในรูปของไอน้ำและน้ำร้อน และถูกนำมาใช้โดยใช้วิธีการต่างๆ:
พลังงานความร้อนใต้พิภพอุณหภูมิต่ำ
- ความร้อนที่ได้รับจากของเหลวความร้อนใต้พิภพที่อยู่ใกล้พื้นผิวโลกจะผุดขึ้นมาเองหรือเข้าถึงได้โดยใช้หลุม
- สามารถเข้าถึงได้เกือบทุกที่ในโลก
- การใช้งานความร้อนใต้พิภพโดยตรง รวมถึงการให้ความร้อนแก่บ้าน เรือนกระจก การประมง และกระบวนการทางอุตสาหกรรมบางอย่าง
พลังงานความร้อนใต้พิภพที่ผลิตร่วมกัน
- ใช้น้ำร้อนเป็นผลพลอยได้จากบ่อน้ำมันและก๊าซ
- ผลิตไฟฟ้าที่โรงงานใช้หรือขายให้กับกริดไฟฟ้า
การทำความร้อนและความเย็นด้วยพลังงานความร้อนใต้พิภพ
- ปั๊มความร้อนพลังงานความร้อนใต้พิภพเจาะลึกลงไปในดินระหว่าง 10 ถึง 300 ฟุต
- ทำให้บ้านและอาคารอบอุ่นในฤดูหนาวและทำให้เย็นในฤดูร้อน
โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ
- ใช้ประโยชน์จากแหล่งกักเก็บพลังงานความร้อนใต้พิภพที่ลึกถึง 2 ไมล์ในโลก
- ผลิตกระแสไฟฟ้า
ข้อดีและข้อเสียของพลังงานความร้อนใต้พิภพ
แม้ว่าพลังงานความร้อนใต้พิภพเป็นทรัพยากรพลังงานหมุนเวียนและพลังงานสะอาด แต่ก็มีข้อเสียอยู่ ได้แก่ ค่าใช้จ่ายล่วงหน้าที่สูง และอาจก่อให้เกิดแผ่นดินไหวและการยุบตัวของพื้นดิน การจมลงของพื้นที่อย่างค่อยเป็นค่อยไป
ข้อดีของพลังงานความร้อนใต้พิภพ:
- เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม: โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพมีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์น้อยที่สุด และมลพิษที่เกี่ยวข้องก็ต่ำมาก การทำความร้อนและความเย็นด้วยพลังงานความร้อนใต้พิภพช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก
- หมุนเวียนได้: ต่างจากเชื้อเพลิงฟอสซิล แหล่งกักเก็บพลังงานความร้อนใต้พิภพหมุนเวียนภายในโลกได้รับการเติมเต็มใหม่ตามธรรมชาติและจะอยู่ได้นานหลายพันล้านปี
- เชื่อถือได้และมีเสถียรภาพ: พลังงานความร้อนใต้พิภพนั้นมีอยู่เสมอและไม่ผันผวน ต่างจากพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์ ฝ่ายบริหารสามารถคาดการณ์กำลังไฟฟ้าที่ผลิตได้จากโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพได้อย่างแม่นยำ ซึ่งทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตอบสนองความต้องการพลังงานพื้นฐาน
ข้อเสียของพลังงานความร้อนใต้พิภพ:
- ผลข้างเคียงต่อสิ่งแวดล้อม: พลังงานความร้อนใต้พิภพทำให้ก๊าซเรือนกระจกบางชนิดใต้พื้นผิวโลกหลุดออกไปสู่ชั้นบรรยากาศ โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพสามารถส่งผลกระทบต่อเสถียรภาพของพื้นดินและก่อให้เกิดแผ่นดินไหวและการยุบตัวของพื้นดินได้
- จำเป็นต้องมีการจัดการ: เมื่อใช้โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ แหล่งกักเก็บพลังงานความร้อนใต้พิภพจะต้องได้รับการจัดการอย่างเหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่หมดลง
- โรงไฟฟ้าถูกจำกัดอยู่ในสถานที่เฉพาะ: โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพสามารถสร้างขึ้นได้เฉพาะในพื้นที่ใกล้กับขอบเขตแผ่นเปลือกโลกซึ่งมีแหล่งกักเก็บพลังงานความร้อนใต้พิภพอยู่เท่านั้น
โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ
โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพใช้ทรัพยากรความร้อนใต้พิภพอุณหภูมิสูงที่มาจากไอน้ำแห้งหรือบ่อน้ำร้อน เช่นเดียวกับการขุดเจาะน้ำมัน โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพจะเจาะหลุมลงไปในดิน ไอน้ำหรือน้ำร้อนถูกสูบขึ้นสู่ผิวดิน เพื่อใช้ในการหมุนกังหันเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า
โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพมีสามประเภท:
โรงไฟฟ้าพลังไอน้ำแห้ง
ใช้แหล่งไอน้ำใต้ดินตามธรรมชาติ ไอน้ำเดินทางขึ้นสู่พื้นผิวโลกในหลุมผลิต ถ่ายโอนพลังงานไปยังกังหัน ควบแน่น และถูกดึงกลับเข้าสู่พื้นโลกหรือปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ โรงไฟฟ้าพลังไอน้ำแห้งเป็นโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพที่เก่าแก่ที่สุด และถือว่าเรียบง่ายที่สุดและมีประสิทธิภาพมากที่สุด
โรงไฟฟ้าพลังไอน้ำแห้งที่เก่าแก่ที่สุดตั้งอยู่ในเมืองลาเรโด ประเทศอิตาลี ซึ่งสร้างขึ้นในปี 1911 และยังคงจ่ายไฟฟ้าให้กับผู้อยู่อาศัยมากกว่าล้านคน โรงไฟฟ้าพลังไอน้ำแห้งที่สำคัญอีกแห่งหนึ่งคือพื้นที่ทรัพยากรความร้อนใต้พิภพไกเซอร์ทางตอนเหนือของซานฟรานซิสโก ซึ่งผลิตไฟฟ้ามาตั้งแต่ปี 1960 และจ่ายพลังงานหมุนเวียนประมาณหนึ่งในห้าของแคลิฟอร์เนีย
โรงไฟฟ้าพลังแฟลชสตีม
แปลงน้ำแรงดันสูงที่ร้อนกว่า 360°F จากส่วนลึกภายในโลกให้เป็นไอน้ำ เมื่อน้ำร้อนขึ้นถึงผิวดิน น้ำร้อนจะถูกส่งไปยัง “ถังแฟลช” ที่ได้รับการดูแลให้มีแรงดันต่ำมาก แรงดันที่ลดลงทำให้น้ำบางส่วน “แฟลช” ซึ่งหมายความว่าน้ำจะระเหยกลายเป็นไอน้ำอย่างรวดเร็วเพื่อขับเคลื่อนกังหัน ของเหลวที่เหลือสามารถแฟลชอีกครั้งในถังแฟลชที่สองเพื่อดึงพลังงานเพิ่มเติม
โรงไฟฟ้าพลังแฟลชสตีมเป็นโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดในปัจจุบัน ไอซ์แลนด์ ซึ่งเป็นเกาะภูเขาไฟ ใช้โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพแบบแฟลชสตีมเพื่อจ่ายไฟฟ้าเกือบทั้งหมดที่ประเทศต้องการ ฟิลิปปินส์ซึ่งตั้งอยู่ตามแนววงแหวนแห่งไฟ มีโรงไฟฟ้าพลังแฟลชสตีมที่ใหญ่ที่สุดในโลก
โรงไฟฟ้าแบบสองวงจร
ใช้แนวทางที่แตกต่างกันในการสร้างความร้อน โดยใช้งานได้กับน้ำที่มีแรงดันสูงที่อุณหภูมิต่ำระหว่าง 225°F ถึง 330°F วิธีนี้ใช้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อถ่ายเทความร้อนจากน้ำร้อนไปยังของเหลวทุติยภูมิซึ่งให้พลังงานแก่กังหัน
เนื่องจากน้ำที่มีอุณหภูมิปานกลางมีอยู่อย่างแพร่หลายมากขึ้น จึงมีการคาดการณ์ว่าโรงไฟฟ้าแบบสองวงจรจะกลายเป็นโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพที่ใช้กันมากที่สุดในอนาคต
วิธีใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพ
การใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพที่พบบ่อยที่สุดสามแบบ ได้แก่ การใช้งานโดยตรง การผลิตไฟฟ้า และการทำความร้อนและความเย็นจากแหล่งพื้นดิน
ระบบการใช้ความร้อนใต้พิภพโดยตรง
แตะลงในน้ำบาดาลที่ได้รับความร้อนตามธรรมชาติซึ่งอยู่ลึกลงไปจากพื้นผิวโลกไม่กี่ฟุตถึงไม่ถึงหนึ่งไมล์ บ่อน้ำถูกเจาะเพื่อแยกน้ำบาดาล ซึ่งอาจร้อนถึง 200°F หรือมากกว่า ในบางกรณี น้ำร้อนหรือไอน้ำอาจลอยขึ้นมาเองโดยไม่จำเป็นต้องปั๊ม และสามารถนำมาใช้โดยตรงหรือหมุนเวียนผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนได้
น้ำร้อนใต้พิภพแบบใช้โดยตรงรองรับการใช้งานหลายอย่าง รวมถึงการอุ่นฟาร์มตกปลา การละลายน้ำแข็งและหิมะบนทางเท้าและถนน การทำความร้อนในสระน้ำขนาดใหญ่ การทำความร้อนในอาคาร และการจัดหาน้ำร้อน แม้ว่าระบบความร้อนใต้พิภพแบบใช้โดยตรงจะมีต้นทุนด้านทุนต่ำกว่าระบบความร้อนใต้พิภพที่ลึกกว่า แต่เทคโนโลยีนี้จำกัดอยู่เพียงพื้นที่ที่มีแหล่งน้ำใต้ดินร้อนตามธรรมชาติใกล้หรือที่พื้นผิวโลก เช่น ภูมิภาคที่มีการระเบิดของภูเขาไฟหรือการแปรสัณฐาน
การผลิตกระแสไฟฟ้า
โรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพทั้งสามประเภทที่อธิบายไว้ข้างต้นใช้ทรัพยากรความร้อนใต้พิภพที่อยู่ลึกลงไปในโลกเพื่อผลิตไฟฟ้า ส่วนใหญ่มีระบบน้ำแบบวงปิด โดยจะสูบน้ำที่สกัดแล้วกลับเข้าไปในแหล่งกักเก็บความร้อนใต้พิภพโดยตรงหลังการใช้งาน เนื่องจากน้ำส่วนใหญ่ระเหยเป็นไอน้ำ พืชจึงจำเป็นต้องฉีดน้ำปริมาณมากกลับเข้าไปเพื่อรักษาปริมาณน้ำในอ่างเก็บน้ำให้คงที่ แม้ว่าพลังงานความร้อนใต้พิภพเป็นทรัพยากรหมุนเวียนที่ใช้ในประมาณ 20 ประเทศในปัจจุบัน แต่บ่อความร้อนใต้พิภพส่วนใหญ่จะเย็นลงเมื่อเวลาผ่านไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อความร้อนถูกดึงออกมาเร็วกว่าการเติมน้ำ
การทำความร้อนและความเย็นด้วยพลังงานความร้อนใต้พิภพ
เรียกอีกอย่างว่าการทำความร้อนและความเย็นจากแหล่งพื้นดิน นี่เป็นวิธีการใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพที่ใช้บ่อยที่สุดในปัจจุบัน เพื่อตอบคำถาม “ความร้อนใต้พิภพคืออะไร” สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าปั๊มความร้อนใต้พิภพ (หรือที่เรียกว่าปั๊มความร้อนจากแหล่งพื้นดิน) ทำงานอย่างไร แทนที่จะสร้างความร้อน ปั๊มจะใช้ดินเป็นแหล่งความร้อนและเคลื่อนย้ายความร้อนไปรอบๆ ระหว่างโลกกับบ้านหรืออาคาร
ปั๊มถูกเจาะลงดินระหว่าง 10 ถึง 300 ฟุต และเชื่อมต่อกับท่อยาวที่หมุนเวียนของเหลวใต้ดินและทั่วทั้งอาคาร ในฤดูหนาว ของเหลวจะดูดซับความร้อนของโลกและพาเข้าไปในอาคาร ซึ่งความร้อนใต้พิภพจะปล่อยออกมาผ่านระบบท่อ ในฤดูร้อน ของเหลวจะดูดซับความร้อนในอาคารและลำเลียงลงสู่พื้นโลกเพื่อระบายความร้อน
มีวิธีการใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพเพิ่มเติม
- เกษตรกรรมใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพเพื่อให้พืชอบอุ่นในฤดูหนาวโดยการนำไอน้ำไปใช้กับดิน
- สปาเพื่อสุขภาพบางแห่งใช้ช่องระบายความร้อนใต้พิภพเพื่อให้ความร้อนแก่อ่างน้ำร้อนและอ่างอาบน้ำ
- น้ำพุร้อนมีชื่อเสียงในด้านความสามารถในการบำบัดรักษาซึ่งทำให้สุขภาพของผู้คนดีขึ้น
- ไกเซอร์ธรรมชาติสามารถเป็นสถานที่ท่องเที่ยวที่สร้างแรงบันดาลใจได้ “Old Faithful” ในอุทยานแห่งชาติเยลโลว์สโตนเป็นสิ่งมหัศจรรย์จากความร้อนใต้พิภพที่ปะทุทุกๆ 60 ถึง 90 นาที และมีผู้คนมาเยี่ยมชมประมาณ 4 ล้านคนในแต่ละปี
อนาคตของพลังงานความร้อนใต้พิภพ
การเจาะชั้นหินด้วยแรงดันน้ำสำหรับพลังงานความร้อนใต้พิภพ
ในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ การเจาะชั้นหินเป็นวิธีทั่วไปในการเพิ่มการผลิต การเจาะชั้นหินจะฉีดของเหลวแรงดันสูงเข้าไปในแนวหินเพื่อทำให้หินแตกและซึมเข้าไปได้ การเจาะชั้นหินด้วยแรงดันน้ำสำหรับพลังงานความร้อนใต้พิภพใช้แนวทางที่คล้ายกันและเรียกอีกอย่างว่า “ระบบความร้อนใต้พิภพที่ได้รับการปรับปรุง” (ESG) แม้ว่าจะเป็นกระบวนการที่คล้ายคลึงกับประเภทการเจาะชั้นหินที่อุตสาหกรรมก๊าซธรรมชาติใช้ แต่ก็มีความแตกต่างที่สำคัญบางประการ การเจาะชั้นหินจากความร้อนใต้พิภพทำให้เกิดการแตกหักที่เล็กลงและควบคุมได้มากขึ้น และใช้ของเหลวที่ทำให้เกิดมลภาวะน้อยกว่ามาก
ESG ผลิตไอน้ำโดยการดึงพลังงานจากหินที่ร้อนเพียงพอแต่แห้งเกินไปเพื่อผลิตไอน้ำได้เอง นักพัฒนาจะเจาะ “บ่อฉีด” ในแนวตั้งจนถึงระดับความลึกประมาณ 0.6 ถึง 2.8 ไมล์ในพื้นโลก เพื่อไปถึงแหล่งหินร้อนแห้ง จากนั้นพวกเขาใช้น้ำแรงดันสูงหรือวัตถุระเบิดเพื่อแยกหินและสร้างแหล่งกักเก็บพลังงานความร้อนใต้พิภพของของเหลว หลุมผลิตจะสูบน้ำร้อนกลับขึ้นสู่พื้นผิวโลก ซึ่งคล้ายกับโรงไฟฟ้าแบบสองวงจร โดยจะอุ่นของเหลวทุติยภูมิที่แฟลชกลายเป็นไอน้ำ โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพใช้ไอน้ำในการขับเคลื่อนกังหันเพื่อผลิตไฟฟ้า
อุปสรรคต่อการเติบโตของพลังงานความร้อนใต้พิภพ
- ขาดทรัพยากรความร้อนใต้พิภพตามธรรมชาติ ตามที่กล่าวไว้ในตอนต้นของบทความนี้ ความพร้อมใช้งานของทรัพยากรความร้อนใต้พิภพนั้นจำกัดอยู่เฉพาะบริเวณใกล้กับขอบเขตแผ่นเปลือกโลก ประเทศส่วนใหญ่ที่สามารถเข้าถึงพลังงานความร้อนใต้พิภพกำลังใช้ประโยชน์จากทรัพยากรนี้ไปบ้างแล้ว
- ต้นทุนและความเสี่ยงในการสำรวจโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ มีค่าใช้จ่ายระหว่าง USD$20 ถึง USD$30 ล้านในการดำเนินโครงการสำรวจและขุดเจาะหลุมความร้อนใต้พิภพเบื้องต้นจำนวนสามถึงห้าหลุม ปัญหานี้ประกอบกับความเสี่ยงในการสำรวจที่ไม่ประสบผลสำเร็จ จึงเป็นอุปสรรคต่อการขยายการใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพทั่วโลก
- ต้นทุนและความเสี่ยงของโรงไฟฟ้าระบบความร้อนใต้พิภพที่ได้รับการปรับปรุง แม้ว่า ESG มีศักยภาพในการขยายความพร้อมของทรัพยากรความร้อนใต้พิภพ แต่การขุดหลุมความร้อนใต้พิภพนั้นมีต้นทุนสูงมากเมื่อเทียบกับการขุดเจาะน้ำมันหรือก๊าซ อุปสรรคอีกประการหนึ่งก็คือ เช่นเดียวกับวิธีการ “การเจาะชั้นหิน” แบบดั้งเดิม หลุม ESG ทำให้เกิดแผ่นดินไหว โดยเฉพาะอย่างยิ่ง หากการเจาะชั้นหินด้วยแรงดันน้ำเกิดขึ้นใกล้กับรอยเลื่อนที่มีอยู่แล้ว ก็มีความเสี่ยงที่จะเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ขึ้น ซึ่งอาจรุนแรงพอที่จะสร้างความเสียหายให้กับอาคารใกล้เคียง
- ต้นทุนเริ่มต้นสูงสำหรับระบบทำความร้อนและความเย็นด้วยพลังงานความร้อนใต้พิภพ ปั๊มความร้อนพลังงานความร้อนใต้พิภพมีราคาระหว่าง USD$3,500 ถึง USD$7,500 สำหรับหน่วยพื้นฐาน และรุ่นที่มีราคาแพงกว่าที่มีตัวเลือกต่างๆ เช่น การทำน้ำร้อนจะมีราคาสูงกว่านั้นอีก นอกจากนี้ ค่าใช้จ่ายในการขุดและติดตั้งอาจทำให้ราคาสูงถึง USD$12,000 ถึง USD$15,000 อย่างไรก็ตาม บางประเทศอาจเสนอส่วนลดหรือเครดิตภาษีเพื่อชดเชยค่าใช้จ่ายเหล่านี้บางส่วน ท้ายที่สุดแล้ว ระบบเหล่านี้ก็ให้ผลตอบแทนการลงทุนเนื่องจากมีประสิทธิภาพด้านพลังงานมาก ผู้ที่ลงทุนในระบบทำความร้อนและความเย็นด้วยพลังงานความร้อนใต้พิภพสามารถคาดหวังว่าจะประหยัดค่าพลังงานรายปีได้ระหว่าง 30 ถึง 70 เปอร์เซ็นต์
พลังงานความร้อนใต้พิภพส่งผลต่อสิ่งแวดล้อมอย่างไร
เนื่องจากเป็นทรัพยากรที่สะอาดและหมุนเวียน พลังงานความร้อนใต้พิภพจึงถูกมองว่าเป็นทางเลือกแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลมากขึ้น อย่างไรก็ตาม พลังงานความร้อนใต้พิภพส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในหลายๆ ด้าน โดยรวมแล้ว ผลกระทบเชิงบวกของพลังงานความร้อนใต้พิภพมีมากกว่าเชิงลบ
ผลกระทบเชิงลบ
การใช้น้ำ
การปล่อยมลพิษทางอากาศ
การยุบตัวของพื้นดิน
การเจาะชั้นหินด้วย ESG
การเจาะชั้นหินด้วย ESG สามารถทำให้เกิดแผ่นดินไหวได้ ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการนำไปใช้สำหรับโรงงานที่ตั้งอยู่ใกล้กับเขตเมือง ธุรกิจ และบ้านเรือน นอกจากนี้ หลายคนเชื่อว่าการเจาะชั้นหินด้วย ESG มีศักยภาพที่จะสร้างผลกระทบเชิงลบที่คล้ายกับ การเจาะชั้นหินด้วยก๊าซ เช่น การรั่วไหล การหก และการปนเปื้อนของดินและน้ำใต้ดิน
ผลกระทบเชิงบวก
การปล่อยก๊าซคาร์บอนต่ำ
ลดการพึ่งพาพลังงานทดแทน
ลดคาร์บอนฟุตพริ้นท์
เทคโนโลยีช่วยขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงด้านพลังงาน
โลกเผชิญกับความท้าทายอย่างมากในการรักษาสภาพภูมิอากาศของเราโดยการสร้างเศรษฐกิจที่มีการปล่อยคาร์บอนเป็นศูนย์ เทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมเหล่านี้กำลังช่วยสนับสนุนการเปลี่ยนแปลงทั่วโลกไปสู่พลังงานที่สะอาดยิ่งขึ้น:
Microsoft Cloud for Sustainability
ออกแบบมาเพื่อให้ข้อมูลเชิงลึกแก่องค์กรที่จำเป็นในการบันทึก รายงาน และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
การจัดการพลังงาน IoT
ด้วยการจัดการพลังงาน IoT ธุรกิจสามารถรับแรงกดดันนอกโครงข่ายเพื่อสนับสนุนความมุ่งมั่นต่อความยั่งยืนโดยการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานและความสมดุลของอุปสงค์และอุปทาน
Azure IoT
ผู้ให้บริการพลังงาน เช่น ENGIE กําลังใช้ AI และระบบคลาวด์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตพลังงานพร้อมกับลดต้นทุน
การประมวลผลแบบควอนตัม
การประมวลผลแบบควอนตัมพร้อมที่จะเร่งความเร็วในการแก้ปัญหาเกี่ยวกับการเปลี่ยนไปใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ พลังน้ำ ลม และความร้อนใต้พิภพ
เร่งการเดินทางสู่ความยั่งยืนของคุณ
ไม่ว่าคุณจะอยู่ที่จุดใดบนเส้นทางสู่การปล่อยก๊าซสุทธิเป็นศูนย์ก็ตาม Microsoft Cloud for Sustainability ก็สามารถช่วยให้คุณเร่งความคืบหน้าและแปลงโฉมธุรกิจของคุณด้วยความสามารถด้านสิ่งแวดล้อม สังคม และการกำกับดูแล (ESG)
คำถามที่ถามบ่อย
-
พลังงานความร้อนใต้พิภพถือเป็นพลังงานประเภทหนึ่งที่ยั่งยืนและมีประสิทธิภาพสูงสุด โดยเป็นทรัพยากรที่สะอาด เชื่อถือได้ และหมุนเวียนได้ โดยใช้ความร้อนที่สะสมอยู่ภายในพื้นผิวโลกเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าและทำความร้อนและความเย็นด้วยพลังงานความร้อนใต้พิภพสำหรับบ้านเรือนและธุรกิจ
-
พลังงานความร้อนใต้พิภพมีประโยชน์หลักสามประการ:
- เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
- เป็นพลังงานหมุนเวียน
- มีความน่าเชื่อถือและเสถียร
แหล่งพลังงานหมุนเวียนที่สะอาดนี้สามารถช่วยลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลของโลกได้
-
เมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งพลังงานอื่น พลังงานความร้อนใต้พิภพมีข้อเสียสามประการ:
- ส่งผลให้ก๊าซเรือนกระจกใต้พื้นผิวโลกหลุดออกไปสู่ชั้นบรรยากาศและอาจส่งผลกระทบต่อความเสถียรของแผ่นดิน
- แหล่งกักเก็บพลังงานความร้อนใต้พิภพจะต้องได้รับการจัดการเพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่หมดลง
- โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพสามารถสร้างขึ้นได้เฉพาะในพื้นที่ใกล้กับขอบเขตแผ่นเปลือกโลกซึ่งมีแหล่งกักเก็บพลังงานความร้อนใต้พิภพอยู่เท่านั้น
-
พลังงานความร้อนใต้พิภพถูกนำมาใช้เพื่อทำให้บ้านอบอุ่นและเย็นลง ทำความร้อนในเรือนกระจก สนับสนุนกระบวนการทางอุตสาหกรรม และผลิตกระแสไฟฟ้า
-
พลังงานความร้อนใต้พิภพสี่ประเภท ได้แก่:
- พลังงานความร้อนใต้พิภพอุณหภูมิต่ำ
- พลังงานความร้อนใต้พิภพที่ผลิตร่วมกัน
- การทำความร้อนและความเย็นด้วยพลังงานความร้อนใต้พิภพ
- โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ
ติดตาม Microsoft