พลังงานความร้อนใต้พิภพพบในภูมิภาคใดมากที่สุด

“พลังงานความร้อนใต้พิภพ” พลังงานธรรมชาติของโลกที่เกิดจากความร้อนที่ถูกกักเก็บอยู่ภายใต้ผิวโลก (Geo = โลก ,Thermal = ความร้อน) ความร้อนจะไหลออกมาจากภายในโลก เปลือกโลกจะทำหน้าที่เป็นฉนวนกันความร้อน Inner core เป็นของแข็ง Outer core เป็นของเหลว Mantle มีสภาพกึ่งเหลวกึ่งแข็ง Crust เป็นของแข็ง

ยิ่งลึกลงไปจากเปลือกโลก อุณหภูมิก็จะยิ่งสูงขึ้น โดยปกติจะเพิ่ม 30 ํC ต่อ ความลึก 1 กม. เปลือกโลกแตกออกเป็นเพลท (Plate) ซึ่งอาจเคลื่อนที่ออกจากกัน หรือผ่านซึ่งกันและกันหรือชนกันตามแนวแตกก็จะมีหินหนืด (Magma) ดันแทรกขึ้นมา

เปลือกโลกใหม่เกิดขึ้นตามแนวแตกของพื้นมหาสมุทร เมื่อเพลทสองเพลทมาเจอกันเกิดการมุดตัว (Subduction) เปลือกโลกส่วนที่มุดลงไปได้ความร้อนสูงมากก็จะหลอมละลายและจะดันแทรกตัวขึ้นมาตามขอบของเพลทส่วนที่มุดลงไป เปลือกโลกที่บาง หรือ แตกทำให้หินหนืดดันแทรกขึ้นมาที่ผิวดินเรียกว่า ลาวา (Lava) ปกติหินหนืดจะไม่โผล่ที่ผิวดินแต่จะอยู่ข้างล่างลงไป และให้ความร้อนแก่หินข้างเคียงเป็นบริเวณกว้าง น้ำฝนสามารถไหลซึมลงไปตามรอยแตกได้ลึกหลายกิโลเมตร หลังจากถูกทำให้ร้อนจัดก็จะไหลกลับขึ้นมาที่ผิวโลกในรูปของไอน้ำร้อน หรือ น้ำร้อน

ลักษณะผืนดินที่ร้อนระอุด้วยไอน้ำร้อนแสดงว่าด้านล่างมีความร้อนมหาศาล (ในประเทศฟิลิปปินส์) เมื่อน้ำร้อนและไอน้ำร้อนดันขึ้นมาที่ผิวดิน อาจอยู่ในรูปของน้ำพุร้อน (Hot Springs) โคลนเดือด (Mud Pots) ไอน้ำร้อน (Fumaroles) และอื่นๆ น้ำร้อนที่ดันแทรกขึ้นมา จะถูกกักเก็บไว้ในชั้นหินเนื้อพรุน กลายเป็นแหล่งกักเก็บพลังงานความร้อนใต้พื้นพิภพ (Geothermal Reservoir)

แหล่งกักเก็บพลังงานความร้อนใต้พื้นพิภพเป็นแหล่งพลังงานอันมหาศาลอุณหภูมิของแหล่งกักเก็บอาจสูงถึง 370 ํC

การสำรวจ และการขุดเจาะ

แหล่งพลังงานความร้อนใต้พื้นพิภพจะเป็นแนวที่ชัดเจนเปลือกโลกมีลักษณะพิเศษแตกหักอ่อนแอ การไหลของความร้อนสูงมีภูเขาไฟ และแผ่นดินไหวเกิดขึ้นบ่อย วิธีสำรวจประกอบด้วยการแปลภาพถ่ายดาวเทียมภาพถ่ายทางอากาศการศึกษาภูเขาไฟ การสำรวจทางธรณี ทางเคมี ทางธรณีฟิสิกส์ หลุมเจาะเพื่อวัดอุณหภูมิ การสำรวจมักจะเริ่มต้นด้วยการแปลภาพถ่ายดาวเทียม และภาพถ่ายทางอากาศ ภูเขาไฟเป็นตัวบ่งบอกว่ามีพลังงานความร้อนมหาศาลกักเก็บอยู่ด้านล่าง

การสำรวจของนักธรณีวิทยา มีดังต่อไปนี้

• สำรวจในบริเวณภูเขาไฟเพื่อหาพื้นที่ที่เหมาะสมที่จะสำรวจในรายละเอียดต่อไป ตัวอย่างเช่น พื้นที่ที่มีไอน้ำร้อนสูงในนิคารากัว
• สำรวจทำแผนที่ธรณี แสดงลักษณะภูมิประเทศโครงสร้างธรณี เช่น รอยเลื่อน รอยแตก ประเภทของหินที่พบ
• ศึกษา และตรวจสอบ ชนิด ลักษณะ และคุณสมบัติของหินอย่างละเอียด

ข้อมูลทางธรณีต่างๆจะถูกนำเสนอในรูปของแผนที่ธรณีวิทยา โครงสร้างธรณี ชนิดและคุณสมบัติของหินจะแสดงโดยเครื่องหมายและสีที่แตกต่างกัน ข้อมูลที่ได้จากการสำรวจภาคสนามจะถูกนำเสนอด้วยรูปแบบต่างๆ และนำมาวิเคราะห์ต่อไป

การผลิตกระแสไฟฟ้า

ไอน้ำร้อนจากหลุมผลิตจะไปหมุนกังหันผลิตไฟฟ้า ไอน้ำที่เหลือจะควบแน่นในหอควบแน่นเป็นน้ำเย็น และถูกปั๊มคืนลงไปในแหล่งกักเก็บเพื่อหมุนเวียนใช้

แรงดันจากไอน้ำร้อนจะหมุนกังหันไอน้ำ ซึ่งจะไปหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยไม่ต้องมีการใช้เชื้อเพลิงมาต้มน้ำให้กลายเป็นไอน้ำร้อนก่อน

• 
  ลักษณะของกังหันไอน้ำของโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ
• 
  โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พื้นพิภพมี 3 แบบ ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของน้ำร้อน และไอน้ำร้อนของแหล่งกักเก็บพลังงานเป็นสำคัญ

  ความต้องการพลังงานไฟฟ้าที่เพิ่มมากขึ้น ทำให้เกิดการแสวงหาพลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน เพื่อใช้แทนแหล่งพลังงานดั้งเดิม คือ น้ำมัน และถ่านหิน แต่แหล่งพลังงานในประเทศ บางประเภทยังมีข้อจำกัด ทั้งด้านภูมิศาสตร์ และเชิงเศรษฐกิจ

  พลังงานความร้อนใต้พิภพ เป็นแหล่งพลังงานที่สามารถนำมาผลิตไฟฟ้า แต่ถือเป็นพลังงานที่มีข้อจำกัด หากจะมีการนำมาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าในปริมาณมาก

  

  พลังงาน ความร้อนใต้พิภพเป็นแหล่งพลังงานอีกประเภทที่สามารถนำมาผลิตไฟฟ้าได้ โดยได้จากพลังงานความร้อนตามธรรมชาติที่อยู่ใต้ผิวโลก มาใช้ประโยชน์ในการผลิตไฟฟ้า ถือเป็นพลังงานหมุนเวียนที่ใช้ไม่หมด และเป็นแหล่งพลังงานที่ต้นทุนต่ำ อีกทั้งเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

  พลังงานความร้อนใต้พิภพพลังงานความร้อนที่อยู่ใต้ผิวโลก

  พลังงาน ความร้อนใต้พิภพเป็นพลังงานความร้อนที่อยู่ใต้ผิวโลก ที่มีการกักเก็บในรูปของน้ำร้อน หรือ ไอน้ำร้อน ซึ่งเกิดจากน้ำไหลซึมเข้าไปในบริเวณรอยแตกชั้นหินใต้ผิวโลก และได้รับความร้อนจากชั้นหินที่มีความร้อน จนเกิดน้ำร้อนและไอน้ำ

  น้ำร้อนและไอน้ำที่เกิดขึ้น จะพยายามแทรกตัวมาตามรอยแตกของชั้นหิน ขึ้นมาบนผิวดิน ซึ่งปรากฏให้เห็นในรูปแบบต่าง ๆ ทั้งบ่อน้ำร้อน น้ำพุร้อน ไอน้ำร้อน บ่อโคลนเดือด และแก๊ส

  

  เทคโนโลยีผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานความร้อนใต้พิภพ ใช้หลักการเบื้องต้น โดยการนำน้ำร้อนที่มีอุณหภูมิสูงมาก ๆ ขึ้นมา แยกสิ่งเจือปนออก แล้วทำให้ความดัน และอุณหภูมิลดลง ซึ่งจะได้ไอน้ำ จากนั้นเอาแรงอัดของไอน้ำที่ได้ไปหมุนกังหันเพื่อผลิตไฟฟ้า

  ไอน้ำที่ไหลออกจากกังหันจะถูกทำให้เย็นลง แล้วนำไปใช้ประโยชน์อย่างอื่นก่อนปล่อยลงแหล่งน้ำธรรมชาติ หรือปล่อยกลับลงไปใต้ดินใหม่ ซึ่งก็ขึ้นอยู่กับทางเทคนิคของแต่ละโรงไฟฟ้าที่อาจมีการใช้เทคโนโลยีที่ซับซ้อนขึ้น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตให้สูงขึ้น

  การผลิตกระแสไฟฟ้าจาก พลังงาน ความร้อนใต้พิภพ ในประเทศไทย

  การผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงาน ความร้อนใต้พิภพในประเทศไทย กรมทรัพยากรธรณี และ การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ได้ร่วมกันศึกษาโดยเน้นพื้นที่ภาคเหนือ 2 แหล่ง คือ ที่อำเภอสันกำแพง และอำเภอฝาง จังหวัดเชียงใหม่

  ในปี 2532 กฟผ. ได้เลือกอำเภอฝาง จังหวัดเชียงใหม่ เป็นพื้นที่ก่อสร้าง โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ แห่งแรกของไทย มีขนาดกำลังผลิต 300 กิโลวัตต์ เนื่องจากพบว่า น้ำร้อนจากหลุมเจาะระดับตื้นของแหล่งอำเภอฝาง มีอัตราการไหลอย่างต่อเนื่อง และมีอุณหภูมิสูง ระหว่าง 118-130 องศาเซลเซียส อัตราการไหลรวมกันได้ประมาณ 30 ลิตรต่อวินาที มีความเหมาะสมต่อการนำมาผลิตกระแสไฟฟ้าได้

  ตั้งแต่ปี 2532-2562 สามารถผลิตไฟฟ้าได้รวม 44.26 ล้านหน่วย ซึ่งเป็นโรงไฟฟ้าพลังงาน ความร้อนใต้พิภพแห่งเดียวในประเทศไทย โดยต้นทุนการผลิตไฟฟ้าพลังงาน ความร้อนใต้พิภพ จะถูกกว่าการผลิตไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงฟอสซิลถึง 8 เท่า รวมถึงค่าบำรุงรักษา และดูแลระบบยังถูกกว่าหลายเท่า รวมไปถึงอายุการใช้งานก็ยังยาวนานกว่า

  อีกทั้งผลพลอยได้จากโรงไฟฟ้าพลังงาน ความร้อนใต้พิภพ น้ำร้อนที่ผ่านระบบการผลิตไฟฟ้า จะมีอุณหภูมิต่ำลงเหลือประมาณ 80 องศาเซลเซียส สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการอบแห้งพืชผลทางการเกษตร ในฤดูกาลที่พืชผลล้นตลาด เช่น หัวหอม กระเทียม ลำไย พริกแห้ง และยังสามารถนำไปใช้ในการส่งเสริมงาน ด้านท่องเที่ยวของวนอุทยานแห่งชาติ กรมป่าไม้ ซึ่งอยู่บริเวณใกล้เคียงได้อีก เช่น ใช้ในกิจกรรมกายภาพบำบัด

  

  ท้ายที่สุด คือ น้ำทั้งหมดซึ่งยังมีสภาพเป็นน้ำอุ่นอยู่เล็กน้อย จะถูกปล่อยลงไปผสมกับน้ำตามธรรมชาติในลำน้ำ เป็นการช่วยเพิ่มปริมาณน้ำให้กับเกษตรกรในฤดูแล้งได้อีกด้วย

  อย่างไรก็ตาม กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน (พพ.) ได้กำหนดเป้าหมายให้มีการผลิตไฟฟ้าจาก พลังงานความร้อนใต้พิภพ ขนาด 1 เมกะวัตต์ โดยจากผลการศึกษาของ ในปี 2549 พบว่า ประเทศไทยมีศักยภาพแหล่งน้ำพุร้อนประมาณ 112 แหล่ง กระจายอยู่ทุกภูมิภาคของประเทศ ยกเว้นภาคตะวันออกเฉียงเหนือ และมีอุณหภูมิน้ำร้อนที่ผิวดินอยู่ในช่วง 40-100 องศาเซลเซียส ส่วนใหญ่จะพบแหล่งน้ำพุร้อนที่มีต้นกำเนิดมาจากหินแกรนิต โดยเฉพาะบริเวณที่เป็นแนวรอยเลื่อน ส่วนใหญ่อยู่ในแถบภาคเหนือ เช่น แหล่งน้ำพุร้อนแม่จัน จังหวัดเชียงราย และ อำเภอฝาง จังหวัดเชียงใหม่

  สถานภาพการใช้พลังงาน ความร้อนใต้พิภพในประเทศไทย โดยภาพรวมแล้วยังถือว่าค่อนข้างน้อยมาก เมื่อเทียบกับหลาย ๆ ประเทศ และภาครัฐยังไม่มีนโยบายส่งเสริมการผลิตไฟฟ้าจากพลังความร้อนใต้พิภพเพิ่มเติม ส่วนหนึ่งเป็นผลจากการสำรวจศักยภาพของแหล่งพลังงานเหล่านี้ ที่มีศักยภาพสูงพอที่จะสามารถใช้เป็นแหล่งผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ ในปัจจุบันนี้มีเพียงไม่กี่แห่งเท่านั้น

  แหล่งพลังงาน ความร้อนใต้พิภพในประเทศไทย แม้จะมีอยู่ในหลายพื้นที่ แต่ที่มีศักยภาพค่อนข้างสูง มีอยู่ 5 แห่ง คือ อำเภอฝาง จังหวัดเชียงใหม่ อำเภอสันกำแพง จังหวัดเชียงใหม่ อำเภอแม่จัน จังหวัดเชียงใหม่ อำเภอเวียงป่าเป้า จังหวัดเชียงราย และอำเภอวังชิ้น จังหวัดแพร่

  จากข้อจำกัดของแหล่งพลังงาน ความร้อนใต้พิภพ ที่มีค่อนข้างน้อย ทำให้ผู้ประกอบการธุรกิจไฟฟ้าภาคเอกชนของไทย ออกไปแสวงหาโอกาสการลงทุนโรงไฟฟ้าพลังงาน ความร้อนใต้พิภพในต่างประเทศ โดยเฉพาะในประเทศที่มีศักยภาพแหล่งความร้อนใต้พิภพ และรัฐบาลในประเทศนั้น ๆ ให้การสนับสนุน เพราะจะทำให้เกิดความคุ้มค่าในการลงทุน

  กล่าวโดยสรุป “พลังงาน ความร้อนใต้พิภพ” เป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียน ที่สามารถนำมาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าได้ ซึ่งมีข้อจำกัดในการนำมาใช้ผลิตไฟฟ้า การมีแหล่งพลังงานเพิ่มขึ้น สะท้อนให้เห็นว่าประเทศไทยมีแหล่งพลังงานหลากหลาย ที่สามารถนำมาใช้ทดแทนกันได้ แม้แต่ละประเภทจะยังมีข้อจำกัดในการนำมาใช้เพื่อผลิตไฟฟ้า