ตลอดหลายทศวรรษที่ผ่านมา จีนได้สร้างการเติบโตทางเศรษฐกิจอย่างก้าวกระโดด จนกลายเป็นประเทศที่มีขนาดเศรษฐกิจใหญ่เป็นอันดับต้น ๆ ของโลก อย่างไรก็ตาม ความสำเร็จดังกล่าวมาพร้อมกับต้นทุนด้านสิ่งแวดล้อมที่สูง โดยเฉพาะการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากการใช้ถ่านหินและเชื้อเพลิงฟอสซิลในปริมาณมหาศาล
ปัจจุบัน จีนประกาศเป้าหมายที่จะบรรลุ Carbon Neutrality ภายในปี 2060 และพยายามลดความเข้มข้นของการปล่อยคาร์บอนอย่างต่อเนื่อง แต่ความท้าทายสำคัญคือ จีนยังต้องรักษาความมั่นคงทางพลังงานเพื่อรองรับประชากรกว่า 1.4 พันล้านคน รวมถึงภาคอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่เป็นหัวใจของเศรษฐกิจประเทศ
ยิ่งไปกว่านั้น เมืองขนาดใหญ่หรือ Megacities เช่น ปักกิ่ง เซี่ยงไฮ้ กวางโจว และเซินเจิ้น เป็นศูนย์กลางกิจกรรมทางเศรษฐกิจที่มีการใช้พลังงานอย่างเข้มข้น งานวิจัยด้านสภาพภูมิอากาศระบุว่า เมืองทั่วโลกมีส่วนเกี่ยวข้องกับการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์จากเชื้อเพลิงฟอสซิลมากกว่า 70% ของทั้งหมด ภายใต้แรงกดดันดังกล่าว พลังงานหมุนเวียนจึงกลายเป็นกลไกสำคัญในการลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล
เมื่อกล่าวถึงพลังงานสะอาดในจีน หลายคนมักนึกถึงพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม แต่มีพลังงานอีกประเภทหนึ่งที่ได้รับความสนใจน้อยกว่า ทั้งที่มีคุณสมบัติแตกต่างจากพลังงานหมุนเวียนชนิดอื่นอย่างมีนัยสำคัญ นั่นคือ พลังงานความร้อนใต้พิภพ (Geothermal Energy)
Geothermal Energy คือการนำพลังงานความร้อนที่สะสมอยู่ใต้เปลือกโลกมาใช้ประโยชน์ ไม่ว่าจะเป็นการผลิตไฟฟ้า การทำความร้อน หรือการใช้งานในภาคอุตสาหกรรม สิ่งที่ทำให้พลังงานความร้อนใต้พิภพแตกต่างจากพลังงานลมและแสงอาทิตย์ คือสามารถผลิตพลังงานได้อย่างต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมง โดยไม่ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ ฤดูกาล หรือช่วงเวลากลางวันและกลางคืน
คำถามที่น่าสนใจคือ หากพลังงานความร้อนใต้พิภพมีข้อได้เปรียบเช่นนี้ เหตุใดจีนจึงยังไม่สามารถพัฒนาอุตสาหกรรมดังกล่าวให้เติบโตได้ในระดับเดียวกับพลังงานหมุนเวียนประเภทอื่น?
ศักยภาพมหาศาลที่ซ่อนอยู่ใต้ดินจีน
แม้หลายคนจะมองว่าประเทศอย่างไอซ์แลนด์ สหรัฐอเมริกา หรืออินโดนีเซียเป็นผู้นำด้านพลังงานความร้อนใต้พิภพ แต่ในความเป็นจริง จีนเองก็มีทรัพยากรความร้อนใต้พิภพที่อุดมสมบูรณ์อย่างมาก เนื่องจากประเทศจีนตั้งอยู่ระหว่างเขตการชนกันของแผ่นเปลือกโลกทางฝั่งตะวันตกและเขตมุดตัวของแผ่นเปลือกโลกทางฝั่งตะวันออก ทำให้เกิดสภาพทางธรณีวิทยาที่เอื้อต่อการสะสมพลังงานความร้อนใต้ดินในหลายภูมิภาค
ทรัพยากร Hydrothermal
Hydrothermal Resources คือแหล่งน้ำร้อนและไอน้ำธรรมชาติที่สะสมอยู่ใต้ดิน โดยมีพื้นที่สำคัญ ได้แก่ ทิเบต ยูนนาน เสฉวน และชิงไห่
บริเวณเหล่านี้มีบ่อน้ำพุร้อนและกิจกรรมทางความร้อนใต้พิภพกระจายอยู่จำนวนมาก ทำให้เป็นพื้นที่เป้าหมายของการพัฒนาโรงไฟฟ้าความร้อนใต้พิภพมาตั้งแต่อดีต
ทรัพยากร Hot Dry Rock (HDR)
นอกจากแหล่งน้ำร้อนธรรมชาติแล้ว จีนยังมีทรัพยากรประเภท Hot Dry Rock หรือหินร้อนแห้งจำนวนมหาศาล ซึ่งป็นชั้นหินที่มีอุณหภูมิสูงแต่ขาดน้ำหรือไอน้ำธรรมชาติ การนำพลังงานออกมาใช้จึงต้องอาศัยเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น Enhanced Geothermal Systems (EGS)
นักวิจัยหลายสำนักประเมินว่า ศักยภาพของทรัพยากร HDR ในจีนมีขนาดใหญ่มากจนสามารถเทียบเท่าพลังงานจากถ่านหินมาตรฐานหลายล้านล้านตัน
พื้นที่ที่มีศักยภาพสูง
แหล่งความร้อนใต้พิภพของจีนไม่ได้กระจุกตัวเฉพาะในภาคตะวันตกเท่านั้น พื้นที่ที่ได้รับความสนใจจากนักธรณีวิทยา ได้แก่ Tibet Geothermal Belt, Tengchong ในมณฑลยูนนาน, Changbaishan Volcanic Region, Longgang Volcanic Field และ พื้นที่ชายฝั่งตะวันออกของมณฑลฝูเจี้ยน
ที่น่าสนใจคือ หลายพื้นที่เหล่านี้ตั้งอยู่ใกล้ศูนย์กลางเศรษฐกิจและอุตสาหกรรม ซึ่งมีความต้องการพลังงานสูงกว่าพื้นที่ชนบทอย่างมาก
จุดแข็งที่ทำให้ Geothermal แตกต่างจากพลังงานหมุนเวียนอื่น
แม้พลังงานความร้อนใต้พิภพจะถูกจัดอยู่ในกลุ่มพลังงานหมุนเวียนเช่นเดียวกับลมและแสงอาทิตย์ แต่ลักษณะการผลิตพลังงานมีความแตกต่างอย่างชัดเจน
- Baseload Renewable Energy คืออะไร
ระบบไฟฟ้าของประเทศจำเป็นต้องมีแหล่งพลังงานที่สามารถจ่ายไฟได้ตลอดเวลา หรือที่เรียกว่า Baseload Power ในอดีต หน้าที่นี้มักเป็นของถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ หรือพลังงานนิวเคลียร์ อย่างไรก็ดี พลังงานความร้อนใต้พิภพก็เป็นหนึ่งในพลังงานหมุนเวียนไม่กี่ประเภทที่สามารถทำหน้าที่เป็น Baseload ได้
- Capacity Factor ที่สูงกว่าพลังงานหมุนเวียนส่วนใหญ่
Capacity Factor คืออัตราส่วนระหว่างพลังงานที่ผลิตได้จริงกับกำลังการผลิตสูงสุดของโรงไฟฟ้า โดยทั่วไป
- Solar: ประมาณ 15–25%
- Wind: ประมาณ 20–40%
- Geothermal: ประมาณ 74–90%
กล่าวอีกนัยหนึ่ง โรงไฟฟ้าความร้อนใต้พิภพสามารถเดินเครื่องได้ต่อเนื่องเกือบตลอดทั้งปี สำหรับระบบไฟฟ้าขนาดใหญ่ ความต่อเนื่องดังกล่าวมีความสำคัญอย่างยิ่ง เพราะช่วยลดความจำเป็นในการสร้างระบบสำรองพลังงานเพิ่มเติม
- ความสำคัญต่อ Data Center และอุตสาหกรรม
ปัจจุบัน การเติบโตของ Cloud Computing, Artificial Intelligence และ Data Center ทำให้ความต้องการไฟฟ้าที่มีเสถียรภาพเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว อุตสาหกรรมเหล่านี้ไม่สามารถหยุดการทำงานได้เมื่อไม่มีลมหรือแสงแดด ด้วยเหตุนี้ พลังงานความร้อนใต้พิภพจึงเริ่มได้รับความสนใจมากขึ้นในฐานะแหล่งพลังงานสะอาดที่สามารถจ่ายไฟได้อย่างต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมง
ย้อนรอยประวัติศาสตร์: จากยุคบุกเบิกสู่การชะลอตัว
หลายคนอาจคิดว่าจีนเพิ่งเริ่มสนใจพลังงานความร้อนใต้พิภพในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แต่ความจริงแล้ว จีนเริ่มพัฒนาเทคโนโลยีนี้มาตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1970
วิสัยทัศน์ของ Li Siguang
Li Siguang นักธรณีวิทยาผู้มีบทบาทสำคัญต่อการพัฒนาทรัพยากรธรรมชาติของจีน เป็นหนึ่งในผู้ผลักดันแนวคิดว่าพลังงานความร้อนใต้พิภพควรได้รับความสำคัญไม่ต่างจากเชื้อเพลิงฟอสซิล แนวคิดดังกล่าวนำไปสู่การสำรวจและพัฒนาโครงการพลังงานความร้อนใต้พิภพในหลายพื้นที่ของประเทศ
โรงไฟฟ้า Fengshun
ปี 1970 จีนสร้างโรงไฟฟ้าความร้อนใต้พิภพแห่งแรกที่ Fengshun มณฑลกวางตุ้ง แม้กำลังการผลิตจะมีขนาดเพียงไม่กี่ร้อยกิโลวัตต์ แต่ถือเป็นจุดเริ่มต้นสำคัญของอุตสาหกรรมพลังงานความร้อนใต้พิภพในประเทศ
การขยายตัวสู่ทิเบต
หลังจากนั้น ความสนใจของนักพัฒนาเริ่มเคลื่อนจากภาคตะวันออกไปสู่ภาคตะวันตก โดยเฉพาะพื้นที่ทิเบต ซึ่งมีแหล่งน้ำร้อนอุณหภูมิสูงจำนวนมาก
Yangbajing: สัญลักษณ์ของพลังงานความร้อนใต้พิภพจีน
โรงไฟฟ้า Yangbajing ในทิเบตกลายเป็นโครงการสำคัญที่สุดของประเทศ จนถึงปัจจุบัน Yangbajing ยังคงเป็นโรงไฟฟ้าความร้อนใต้พิภพที่ใหญ่ที่สุดของจีน และเป็นตัวอย่างที่แสดงให้เห็นว่าประเทศสามารถผลิตไฟฟ้าจากพลังงานใต้พิภพได้จริง
การชะลอตัวในช่วงปี 2005–2010
อย่างไรก็ตาม ในขณะที่หลายประเทศเร่งลงทุนด้าน Geothermal จีนกลับมีการเติบโตที่จำกัด ในช่วงปี 2005–2010 กำลังการผลิตไฟฟ้าจากความร้อนใต้พิภพของจีนลดลงมากกว่า 10% จากการไม่มีโครงการใหม่ขนาดใหญ่เข้ามาทดแทน และการปลดระวางหน่วยผลิตบางส่วน
สถานการณ์ดังกล่าวทำให้จีนตามหลังผู้นำด้านพลังงานความร้อนใต้พิภพอย่างสหรัฐอเมริกา อินโดนีเซีย ฟิลิปปินส์ และนิวซีแลนด์อย่างมีนัยสำคัญ
ทำไมจีนจึงยังไม่สามารถปลดล็อกศักยภาพนี้ได้?
หากจีนมีทรัพยากรจำนวนมาก เหตุใดอุตสาหกรรมจึงยังไม่เติบโต? คำตอบไม่ได้อยู่ที่ปริมาณทรัพยากรเพียงอย่างเดียว
5.1 การแข่งขันกับลมและแสงอาทิตย์
ตลอดสองทศวรรษที่ผ่านมา จีนสร้างห่วงโซ่อุปทานพลังงานลมและโซลาร์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก การผลิตในระดับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ช่วยลดต้นทุนอย่างรวดเร็ว เมื่อเปรียบเทียบกับพลังงานความร้อนใต้พิภพ นักลงทุนจำนวนมากจึงเลือกลงทุนในเทคโนโลยีที่มีต้นทุนลดลงเร็วกว่า
5.2 ความเสี่ยงและต้นทุนการสำรวจ
โครงการพลังงานความร้อนใต้พิภพ ต้องลงทุนจำนวนมากตั้งแต่ระยะเริ่มต้น กิจกรรมสำคัญ ได้แก่ การสำรวจธรณีวิทยา การสำรวจธรณีฟิสิกส์ การเจาะหลุมสำรวจ และการประเมินแหล่งกักเก็บความร้อน
หากผลการสำรวจไม่เป็นไปตามคาด เงินลงทุนจำนวนมากอาจสูญเสียไปก่อนที่โครงการจะผลิตไฟฟ้าได้แม้แต่หน่วยเดียว
5.3 ข้อจำกัดด้านนโยบายและภาษี
แม้จีนจะมีนโยบายสนับสนุนพลังงานสะอาดจำนวนมาก แต่พลังงานความร้อนใต้พิภพ กลับไม่ได้รับแรงสนับสนุนในระดับเดียวกับลมและแสงอาทิตย์ ผู้ประกอบการจำนวนหนึ่งมองว่า อุตสาหกรรมยังขาดกลไกแบ่งปันความเสี่ยง สิทธิประโยชน์เฉพาะด้าน และมาตรการส่งเสริมการลงทุนระยะยาว
5.4 ผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจของรัฐบาลท้องถิ่น
ในหลายพื้นที่ รัฐบาลท้องถิ่นมักให้ความสำคัญกับโครงการที่สามารถสร้างรายได้และการจ้างงานได้รวดเร็ว เช่น เหมืองถ่านหิน โรงไฟฟ้าถ่านหิน โรงงานผลิตแผงโซลาร์ และโรงงานผลิตกังหันลม
ในขณะที่พลังงานความร้อนใต้พิภพต้องใช้เวลาหลายปีในการสำรวจและพัฒนา ทำให้ความน่าสนใจทางเศรษฐกิจในระยะสั้นลดลง
ศักยภาพมีอยู่ แต่เหตุใดจึงยังไม่เกิดขึ้นจริง?
เรื่องราวของ Geothermal Energy ในจีนสะท้อนให้เห็นความจริงที่น่าสนใจประการหนึ่ง การมีทรัพยากรจำนวนมหาศาลไม่ได้หมายความว่าจะสามารถพัฒนาอุตสาหกรรมได้โดยอัตโนมัติ
แม้จีนจะมีแหล่งความร้อนใต้พิภพที่อุดมสมบูรณ์ มีข้อได้เปรียบด้าน Capacity Factor และมีศักยภาพในการเป็นพลังงานฐานคาร์บอนต่ำ แต่การพัฒนาอุตสาหกรรมกลับเผชิญความท้าทายจากต้นทุนเริ่มต้นสูง ความเสี่ยงด้านการสำรวจ การแข่งขันจากพลังงานหมุนเวียนประเภทอื่น และข้อจำกัดด้านนโยบาย
อย่างไรก็ตาม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีใหม่อย่าง Artificial Intelligence (AI), 3D Geological Modeling และ Enhanced Geothermal Systems (EGS) เริ่มเข้ามามีบทบาทในการลดความเสี่ยงและขยายขอบเขตการพัฒนาพลังงานความร้อนใต้พิภพให้กว้างกว่าที่เคย
คำถามสำคัญจึงไม่ใช่ว่า “จีนมีทรัพยากรหรือไม่” แต่เป็น “เทคโนโลยีและนโยบายยุคใหม่จะช่วยปลดล็อกศักยภาพที่ซ่อนอยู่ใต้ผืนดินได้หรือไม่”
และนี่คือประเด็นที่เราจะพาไปสำรวจต่อใน Geothermal Energy ในจีน (ภาค 2): จากทรัพยากรที่ถูกมองข้ามสู่พลังงานฐานแห่งอนาคต
Source:
Bertani, R. (2010). Geothermal power generation in the world 2005–2010 update report. Proceedings World Geothermal Congress 2010. International Geothermal Association.
ChinaTalk. (2024, October 22). Why geothermal failed in China. https://www.chinatalk.media/p/why-geothermal-failed-in-china
Goldstein, B., Bertani, R., Bromley, C., Gutierrez-Negrin, L., Huenges, E., Muraoka, H., Ragnarsson, A., Tester, J., & Zui, V. (2011). Geothermal energy. In O. Edenhofer et al. (Eds.), IPCC special report on renewable energy sources and climate change mitigation (pp. 401–436). Cambridge University Press.
Huang, S. (2012). Geothermal energy in China. Nature Climate Change, 2(8), 557–560. https://doi.org/10.1038/nclimate1598
Li, J. (2010). Development of China’s wind power industry and policy implications. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14(4), 1154–1171. https://doi.org/10.1016/j.rser.2009.11.002
Pollack, H. N., Hurter, S. J., & Johnson, J. R. (1993). Heat flow from the Earth’s interior: Analysis of the global data set. Reviews of Geophysics, 31(3), 267–280. https://doi.org/10.1029/93RG01249
Tester, J. W., Anderson, B. J., Batchelor, A. S., Blackwell, D. D., DiPippo, R., Drake, E. M., Garnish, J., Livesay, B., Moore, M. C., Nichols, K., Petty, S., Toksoz, M. N., & Veatch, R. W. (2007). The future of geothermal energy: Impact of enhanced geothermal systems (EGS) on the United States in the 21st century. Massachusetts Institute of Technology.
ThinkGeoEnergy. (2024, November 15). Jiangsu, China generates power from geothermal energy for the first time. https://www.thinkgeoenergy.com/jiangsu-china-generates-power-from-geothermal-energy-for-the-first-time/
World Geothermal Congress. (2023). Global geothermal market and capacity statistics. International Geothermal Association.
