ในพาร์ทแรก เราได้เห็นภาพที่น่าสนใจของอุตสาหกรรมพลังงานความร้อนใต้พิภพในจีน แม้ประเทศจะมีทรัพยากรความร้อนใต้พิภพขนาดใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งของโลก แต่กำลังการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานความร้อนใต้พิภพกลับอยู่ในระดับต่ำเมื่อเทียบกับศักยภาพที่มีอยู่
ตลอดหลายทศวรรษที่ผ่านมา อุตสาหกรรมเผชิญกับความท้าทายสำคัญหลายด้าน เช่น ต้นทุนการสำรวจสูง ความเสี่ยงในการเจาะหลุม การแข่งขันจาก Solar และ Wind และการขาดกลไกสนับสนุนเฉพาะด้าน
อย่างไรก็ตาม หากมองไปยังแนวโน้มพลังงานโลกในปัจจุบัน จะพบว่าสถานการณ์กำลังเปลี่ยนไป โลกไม่ได้ต้องการเพียง “พลังงานสะอาด” อีกต่อไป แต่ต้องการ พลังงานสะอาดที่มีเสถียรภาพ ซึ่งในขณะที่ระบบเศรษฐกิจดิจิทัลกำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว ความต้องการไฟฟ้าที่สามารถจ่ายได้ตลอด 24 ชั่วโมงกำลังเพิ่มขึ้นอย่างไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน
Source: ChinaTalk. (2024). Why Geothermal Failed in China. Adapted from Sina Finance (2024).
โลกเริ่มตระหนักว่า “ไฟฟ้าสะอาด” กับ “ไฟฟ้าสะอาดที่มีเสถียรภาพ” ไม่ใช่เรื่องเดียวกัน
ตลอดช่วงสิบปีที่ผ่านมา จีนกลายเป็นผู้นำด้านพลังงานหมุนเวียนของโลก จากข้อมูลของ International Renewable Energy Agency (IRENA) ซึ่งระบุว่า
- ต้นทุน Solar Utility Scale ลดลงมากกว่า 80% ตั้งแต่ปี 2010
- ต้นทุน Onshore Wind ลดลงมากกว่า 60%
ผลลัพธ์คือจีนสามารถติดตั้งกำลังการผลิตจากพลังงานหมุนเวียนได้มากกว่าประเทศใดในโลก อย่างไรก็ตาม ความสำเร็จดังกล่าวก่อให้เกิดความท้าทายรูปแบบใหม่ โดยเฉพาะปัญหาความไม่ต่อเนื่อง (Intermittency Problem)
Solar และ Wind มีข้อจำกัดร่วมกัน คือการผลิตไฟฟ้าไม่สม่ำเสมอ ตัวอย่างเช่น Solar ไม่สามารถผลิตไฟฟ้าในเวลากลางคืน และ Wind อาจผลิตไฟฟ้าได้ต่ำกว่าที่คาดการณ์ในบางช่วงเวลา ดังนั้น เมื่อสัดส่วนพลังงานหมุนเวียนเพิ่มขึ้น ระบบไฟฟ้าจึงต้องลงทุนเพิ่มเติมในระบบกักเก็บพลังงาน (Energy Storage) โรงไฟฟ้าสำรอง และโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ
คำถามสำคัญจึงกลายเป็น จะมีพลังงานสะอาดประเภทใดที่สามารถผลิตไฟฟ้าได้ตลอดเวลา โดยไม่ต้องพึ่งพาสภาพอากาศ? ทำให้ พลังงานความร้อนใต้พิภพ เป็นหนึ่งในคำตอบที่ถูกพูดถึงมากขึ้น เพราะสามารถทำหน้าที่เป็น Firm Clean Power หรือ พลังงานสะอาดที่มีความเสถียรสูง ซึ่งเป็นสิ่งที่ระบบพลังงานคาร์บอนต่ำในอนาคตต้องการอย่างมาก
AI และ Data Center กำลังสร้างความต้องการพลังงานรูปแบบใหม่
อีกหนึ่งเหตุผลที่พลังงานความร้อนใต้พิภพกลับมาอยู่ในความสนใจ คือการเติบโตของเศรษฐกิจดิจิทัล ในอดีต การเติบโตของความต้องการไฟฟ้ามักมาจากโรงงานอุตสาหกรรม การขยายตัวของเมือง และภาคขนส่ง แต่ในปัจจุบัน Data Center และ Artificial Intelligence กำลังกลายเป็นผู้ใช้พลังงานรายใหญ่ของโลก
Goldman Sachs ประเมินว่า ความต้องการไฟฟ้าจาก Data Center ทั่วโลกอาจเพิ่มขึ้นมากกว่า 160% ภายในปี 2030 ขณะที่ International Energy Agency (IEA) คาดว่า Data Center, AI และ Cryptocurrency อาจมีการใช้ไฟฟ้ารวมกันมากกว่า 1,000 TWh ต่อปีภายในช่วงปลายทศวรรษนี้
สำหรับจีน ศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่กำลังกระจายตัวในพื้นที่ต่างๆ เช่น Inner Mongolia, Hebei, Guizhou และ Yangtze River Delta ซึ่งโครงสร้างพื้นฐานเหล่านี้ต้องการไฟฟ้าตลอด 24 ชั่วโมง การหยุดชะงักแม้เพียงไม่กี่นาทีอาจสร้างความเสียหายทางเศรษฐกิจมหาศาล ด้วยเหตุนี้พลังงานความร้อนใต้พิภพจึงเริ่มถูกมองว่าเป็น 24/7 Carbon-Free Energy ที่เหมาะสมกับยุค AI มากกว่าที่เคย
เทคโนโลยีใหม่กำลังเปลี่ยนเกมอย่างไร
แม้พลังงานความร้อนใต้พิภพจะมีศักยภาพสูง แต่ที่ผ่านมาอุตสาหกรรมต้องเผชิญกับความไม่แน่นอนในการสำรวจ การเจาะหลุมหนึ่งหลุมอาจใช้เงินหลายล้านดอลลาร์ โดยไม่มีหลักประกันว่าจะพบทรัพยากรที่คุ้มค่าทางเศรษฐกิจ
วันนี้ เทคโนโลยีดิจิทัลกำลังช่วยแก้ปัญหานี้ คือ China’s Unified Geothermal Map Platform ที่เป็นแพลตฟอร์มข้อมูลทรัพยากรความร้อนใต้พิภพระดับประเทศ โดยผสานข้อมูลจากการสำรวจธรณีวิทยา ข้อมูลหลุมเจาะ ข้อมูลดาวเทียม ข้อมูลธรณีฟิสิกส์ และข้อมูลความร้อนใต้พิภพ เข้าสู่ฐานข้อมูลเดียว
AI และ Big Data
Artificial Intelligence ถูกนำมาใช้เพื่อวิเคราะห์ข้อมูลที่สะสมมานานหลายทศวรรษ ระบบสามารถระบุพื้นที่ที่มีโอกาสพบทรัพยากรสูง คาดการณ์โครงสร้างใต้ดิน และประเมินความเสี่ยงในการเจาะ ทำให้ช่วยลดต้นทุนการสำรวจในระยะเริ่มต้น
3D Geological Modeling
การสร้างแบบจำลองใต้ดินสามมิติช่วยให้ผู้พัฒนาโครงการสามารถมองเห็นชั้นหิน แนวรอยเลื่อน และแหล่งกักเก็บความร้อน ได้แม่นยำกว่าที่เคย ส่งผลให้ความเสี่ยงทางการเงินลดลง
Enhanced Geothermal Systems (EGS): ตัวเปลี่ยนเกมที่แท้จริง
แม้เทคโนโลยีดิจิทัลจะช่วยลดความเสี่ยงในการสำรวจ แต่เทคโนโลยีที่อาจเปลี่ยนอนาคตของพลังงานความร้อนใต้พิภพอย่างแท้จริง คือ Enhanced Geothermal Systems (EGS)
ในอดีต พลังงานความร้อนใต้พิภพต้องอาศัยองค์ประกอบครบทั้งสามอย่าง ความร้อน น้ำ และความสามารถในการไหล่ผ่าน แต่ EGS เปลี่ยนแนวคิดดังกล่าว ทำให้ไม่จำเป็นต้องมีแหล่งน้ำร้อนธรรมชาติอีกต่อไป โดยมีหลักการทำงาน ดังนี้
- เจาะลงไปยังชั้นหินร้อน
- ฉีดน้ำลงสู่ชั้นหิน
- สร้างเครือข่ายรอยแตกขนาดเล็ก
- ให้น้ำรับความร้อนจากหิน
- สูบน้ำร้อนกลับขึ้นมาผลิตไฟฟ้า
เหตุใด EGS จึงสำคัญต่อจีนเป็นพิเศษ?
สำหรับประเทศอย่างไอซ์แลนด์ ทรัพยากร Hydrothermal มีอยู่จำนวนมาก แต่สำหรับจีน ทรัพยากรที่มีขนาดใหญ่ที่สุดคือ Hot Dry Rock (HDR) ซึ่งกระจายอยู่ใน Tibet, Qinghai, Xinjiang, Yunnan และ Fujian
หาก EGS สามารถพัฒนาเชิงพาณิชย์ได้สำเร็จ พลังงานความร้อนใต้พิภพจะเปลี่ยนจากทรัพยากรเฉพาะพื้นที่ ไปสู่ทรัพยากรระดับประเทศ นี่คือเหตุผลที่นักวิเคราะห์จำนวนมากมองว่า EGS เป็นกุญแจสำคัญของพลังงานความร้อนใต้พิภพจีนในอนาคต
โอกาสใหม่ในภาคตะวันออกของจีน
ในอดีต พลังงานความร้อนใต้พิภพของจีนมุ่งเน้นไปยังทิเบตและยูนนาน เพราะมีอุณหภูมิใต้ดินสูง แต่พื้นที่เหล่านี้กลับมีประชากรน้อย และอยู่ห่างจากศูนย์กลางเศรษฐกิจของประเทศ ทำให้ในปัจจุบัน นักพัฒนาเริ่มมองไปยังภาคตะวันออกมากขึ้น โดยเฉพาะมณฑลอย่าง Jiangsu, Zhejiang, Fujian และ Guangdong ซึ่งเป็นพื้นที่ที่มีการใช้ไฟฟ้าสูงที่สุดของประเทศ ดังนั้น หากสามารถผลิตไฟฟ้าใกล้พื้นที่ใช้งานได้ จะช่วยลดภาระของระบบส่งไฟฟ้าอย่างมีนัยสำคัญ
งานวิจัยทางธรณีวิทยาระบุว่าหลายพื้นที่ของภาคตะวันออกมีค่า Heat Flow สูงกว่าค่าเฉลี่ยโลก เนื่องจากเคยมีกิจกรรมภูเขาไฟและการแทรกตัวของแมกมาในอดีต พื้นที่ที่ได้รับความสนใจ ได้แก่ Changbaishan, Longgang และ Fujian Coastal Belt ซึ่งอาจกลายเป็นพื้นที่นำร่องของพลังงานความร้อนใต้พิภพยุคใหม่
สัญญาณบวกที่เริ่มปรากฏ
หนึ่งในเหตุการณ์สำคัญคือ โครงการ Geothermal Power ใน Jiangsu แม้โครงการจะมีกำลังการผลิตเพียงประมาณ 200 กิโลวัตต์ แต่ความสำคัญของโครงการไม่ได้อยู่ที่ขนาดกำลังผลิต หากอยู่ที่การพิสูจน์แนวคิด (Proof of Concept) ว่าพื้นที่ชายฝั่งตะวันออกของจีนซึ่งเดิมไม่ได้ถูกมองว่าเป็นศูนย์กลางของพลังงานความร้อนใต้พิภพสามารถผลิตไฟฟ้าจากทรัพยากรความร้อนใต้พิภพได้จริง โดยอาศัยเทคโนโลยี Organic Rankine Cycle (ORC) สำหรับแหล่งอุณหภูมิปานกลาง ความสำเร็จดังกล่าวอาจเป็นสัญญาณเริ่มต้นของการขยายการพัฒนาพลังงานความร้อนใต้พิภพจากพื้นที่ภูเขาทางตะวันตกเข้าสู่พื้นที่เศรษฐกิจหลักของประเทศ ซึ่งมีความต้องการไฟฟ้าสูงกว่าหลายเท่า
Conceptual operation of a Hot Dry Rock (HDR) geothermal power plant. Source: Adapted from Huang et al. (2023). Geothermal Energy, 11, Article 5. Springer Open.
จีนต้องทำอะไรต่อไป?
แม้เทคโนโลยีจะก้าวหน้า แต่การพัฒนาพลังงานความร้อนใต้พิภพยังต้องการการสนับสนุนเชิงนโยบาย สิ่งที่หลายฝ่ายเสนอ ได้แก่
- ปรับปรุงระบบภาษี ให้สะท้อนลักษณะของพลังงานหมุนเวียนมากขึ้น
- Risk Mitigation Fund ช่วยแบ่งปันความเสี่ยงในการสำรวจ
- Drilling Incentive สนับสนุนต้นทุนการเจาะหลุม
- โครงการสาธิตขนาดใหญ่ สร้างกรณีศึกษาที่พิสูจน์ความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจ
บทสรุป: จีนกำลังมองเห็นโอกาสใหม่ใต้ผืนดินหรือไม่?
ตลอดหลายปีที่ผ่านมา พลังงานความร้อนใต้พิภพถูกบดบังด้วยความสำเร็จของ Solar และ Wind แต่บริบทของระบบพลังงานโลกกำลังเปลี่ยนไป การเติบโตของ AI, Data Center และอุตสาหกรรมดิจิทัลกำลังทำให้โลกต้องการพลังงานสะอาดที่มีเสถียรภาพมากขึ้น
พลังงานความร้อนใต้พิภพจึงไม่ได้เป็นคู่แข่งของ Solar และ Wind แต่เป็นพลังงานฐานที่ช่วยเติมเต็มข้อจำกัดของทั้งสองเทคโนโลยี
คำถามสำคัญในวันนี้อาจไม่ใช่ว่า “จีนมีทรัพยากรเพียงพอหรือไม่” เพราะคำตอบนั้นชัดเจนมานานแล้ว แต่คือ “จีนจะสามารถลดต้นทุน ความเสี่ยง และข้อจำกัดเชิงนโยบายได้เร็วพอหรือไม่”
หากคำตอบคือใช่ พลังงานความร้อนใต้พิภพอาจไม่ได้เป็นเพียงพลังงานทางเลือกอีกต่อไป แต่จะกลายเป็นหนึ่งในองค์ประกอบสำคัญของระบบพลังงานคาร์บอนต่ำแห่งอนาคตของจีน และอาจมีบทบาทสำคัญต่อทิศทางอุตสาหกรรมพลังงานความร้อนใต้พิภพโลกในอีกหลายทศวรรษข้างหน้า
Source:
ChinaTalk. (2024, October 22). Why geothermal failed in China. ChinaTalk. https://www.chinatalk.media/p/why-geothermal-failed-in-china
Huang, S. (2012). Geothermal energy in China. Nature Climate Change, 2(8), 557–560. https://doi.org/10.1038/nclimate1598
International Energy Agency. (2024). The future of geothermal energy: Special report. IEA. https://www.iea.org/reports/the-future-of-geothermal-energy
International Energy Agency. (2024). Electricity 2024: Analysis and forecast to 2026. IEA. https://www.iea.org/reports/electricity-2024
International Renewable Energy Agency. (2023). Renewable power generation costs in 2022. IRENA. https://www.irena.org/Publications
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/
Goldman Sachs Research. (2024). AI is poised to drive 160% increase in data center power demand. Goldman Sachs. https://www.goldmansachs.com/insights/articles/AI-poised-to-drive-160-increase-in-power-demand
Huang, G., Hu, X., Ma, H., Liu, L., Yang, J., Zhou, W., Liao, W., & Bai, N. (2023). Optimized geothermal energy extraction from hot dry rocks using a horizontal well with different exploitation schemes. Geothermal Energy, 11, Article 5. https://doi.org/10.1186/s40517-023-00248-4
Sina Finance. (2024, September 18). China’s Unified Geothermal Map Platform launched to support geothermal resource development [in Chinese]. https://finance.sina.com.cn/roll/2024-09-18/doc-incppxuu4735907.shtml
