วิธีการใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพให้เกิดประโยชน์สูงสุดในโลกปัจจุบัน

La พลังงานความร้อนใต้พิภพ เป็นพลังงานอย่างหนึ่ง หมุนเวียน เก่ากว่าและในขณะเดียวกันก็ถูกเอารัดเอาเปรียบน้อยกว่าหากเปรียบเทียบกับพลังงานอื่นเช่นพลังงานแสงอาทิตย์หรือพลังงานลม แม้จะเป็นเทคโนโลยีที่รู้จักกันมานานหลายทศวรรษ แต่การใช้งานก็มีความเกี่ยวข้องมากขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องมาจากความต้องการแหล่งพลังงานสะอาดที่ยั่งยืนเพิ่มขึ้น

พลังงานความร้อนใต้พิภพใช้ความร้อนภายในของโลกเพื่อสร้างพลังงานไฟฟ้าหรือให้ความร้อน ด้วยการเจาะพื้นผิวโลกในพื้นที่ที่มีกิจกรรมความร้อนสูง คุณสามารถเข้าถึงชั้นลึกที่มีอุณหภูมิสูงพอที่จะทำให้น้ำร้อนได้ กระบวนการนี้จะปล่อยไอน้ำที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายกังหันที่เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หรือเพื่อให้ความร้อนแก่โครงสร้างพื้นฐานในเมืองและชนบทโดยตรง การสกัดความร้อนนี้ส่วนใหญ่ดำเนินการในสถานที่เฉพาะ โดยมีปัจจัยทางธรณีวิทยา เช่น ภูเขาไฟหรือรอยเลื่อนของเปลือกโลก ซึ่งทำให้การกระจายตัวของพืชความร้อนใต้พิภพไม่สม่ำเสมอบนโลก

กระบวนการสกัดพลังงานความร้อนใต้พิภพ

การใช้ประโยชน์จากไฟล์ พลังงานความร้อนใต้พิภพ เป็นกระบวนการทางเทคนิคที่ต้องเจาะลงดินในบริเวณที่มีอุณหภูมิใต้ดินสูงพอที่จะใช้ทรัพยากรความร้อนได้ พลังงานประเภทนี้พบได้ที่ระดับความลึกที่แตกต่างกันระหว่าง 3.000 ถึง 10.000 เมตรใต้พื้นผิวโลก ที่ระดับความลึกเหล่านี้ น้ำบาดาลจะถูกทำให้ร้อนด้วยหินร้อนจนมีอุณหภูมิสูงถึง 300 ºC ในบางกรณี

ขั้นตอนเริ่มต้นด้วยการเจาะบ่อน้ำเพื่อให้สามารถสกัดน้ำและไอน้ำออกจากด้านในของโลกได้ ไอน้ำนี้ถูกส่งไปเพื่อตั้งกังหันตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไปที่เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หลังการใช้งาน น้ำและไอน้ำสามารถถูกฉีดกลับเข้าไปในดินใต้ผิวดินเพื่อให้วงจรเริ่มต้นใหม่อีกครั้ง ทำให้ระบบนี้เป็น วงปิด ที่ช่วยลดการสกัดทรัพยากรใต้ดินจำนวนมหาศาล

ประเภทของทรัพยากรความร้อนใต้พิภพ

มีทรัพยากรความร้อนใต้พิภพหลายประเภทที่สามารถนำมาใช้ผลิตพลังงานได้:

• ระบบความร้อนใต้พิภพแห้ง: ประกอบด้วยบริเวณที่ชั้นหินใต้ดินไม่มีน้ำ แต่มีอุณหภูมิสูงพอสมควร ระบบเหล่านี้จำเป็นต้องฉีดน้ำเข้าไปในหินเพื่อผลิตไอน้ำ
• อ่างเก็บน้ำไอน้ำแห้ง: ในระบบประเภทนี้ ไอระเหยจะถูกกักขังอยู่ในโพรงใต้ดิน ไอน้ำนี้สามารถสกัดได้โดยตรงเพื่อขับเคลื่อนกังหัน
• อ่างเก็บน้ำน้ำร้อน: เป็นเรื่องธรรมดาที่สุด ในอ่างเก็บน้ำเหล่านี้ น้ำใต้ดินจะมีอุณหภูมิสูง และเมื่อถูกสกัดออกมาจะกลายเป็นไอน้ำเมื่อถูกลดความดัน
• ระบบความร้อนใต้พิภพขั้นสูง (EGS): ที่นี่ การก่อตัวของหินได้รับการแก้ไขโดยการแตกหัก (คล้ายกับการแตกหักด้วยไฮดรอลิกในอุตสาหกรรมก๊าซ) ทำให้น้ำไหลเวียนผ่านรอยแตกร้าวและทำให้ร้อนขึ้น ทำให้เกิดไอน้ำ

ในแง่ของเทคโนโลยี มีหลายวิธีในการแปลงความร้อนใต้พิภพเป็นไฟฟ้า:

1. โรงอบไอน้ำแห้ง: พวกเขาใช้ไอน้ำความร้อนใต้พิภพโดยตรงในการเคลื่อนย้ายกังหัน
2. โรงอบไอน้ำแบบแฟลช: น้ำร้อนที่ความดันสูงจะถูกบีบอัดและเปลี่ยนเป็นไอน้ำซึ่งต่อมาจะขับเคลื่อนกังหัน
3. พืชวัฏจักรไบนารี: ของเหลวทุติยภูมิจะใช้โดยมีจุดเดือดต่ำกว่าน้ำ ซึ่งช่วยให้เกิดพลังงานในรูปแบบที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า

ข้อดีของการใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพ

พลังงานความร้อนใต้พิภพมีประโยชน์หลายประการที่ทำให้เป็นทางเลือกที่น่าสนใจนอกเหนือจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนอื่นๆ:

• มันเป็น ทรัพยากรหมุนเวียนเนื่องจากปริมาณพลังงานความร้อนที่มีอยู่ในโลกนั้นแทบไม่มีขีดจำกัดในระดับมนุษย์
• สามารถสร้างพลังงานได้อย่างต่อเนื่อง 24 ชั่วโมงของวันซึ่งแตกต่างจากพลังงานแสงอาทิตย์หรือพลังงานลมซึ่งขึ้นอยู่กับสภาพอากาศและช่วงเวลาของวัน
• พลังงานความร้อนใต้พิภพมี รอยเท้าคาร์บอนต่ำซึ่งมีส่วนช่วยในการบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ไม่มีการเผาไหม้หรือการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่มีนัยสำคัญ
• ลา พืชความร้อนใต้พิภพใช้พื้นที่น้อย เมื่อเทียบกับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์หรือไฟฟ้าพลังน้ำ

นอกจากนี้ การศึกษาระดับนานาชาติยังเน้นย้ำว่าพลังงานความร้อนใต้พิภพสามารถเป็นทางออกหลักสำหรับหลายๆ คนได้ ประเทศกำลังพัฒนา ที่มีศักยภาพความร้อนใต้พิภพอย่างมีนัยสำคัญ ภูมิภาคที่ชอบ แอฟริกาเอเชีย และบางส่วนของ อเมริกาใต้ พวกเขามีทรัพยากรความร้อนใต้พิภพมากมายที่สามารถช่วยลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลและปรับปรุงการเข้าถึงไฟฟ้า

เทรนด์ใหม่: พลังงานความร้อนใต้พิภพทั่วโลก

พลังงานความร้อนใต้พิภพได้รับความเกี่ยวข้องเป็นพิเศษในประเทศต่างๆ เช่น Unidos Estados e อินโดนีเซียซึ่งเป็นผู้นำระดับโลกทั้งในด้านกำลังการผลิตติดตั้งและในโครงการใหม่ ในส่วนของสหรัฐอเมริกา มีกำลังการผลิตติดตั้งมากกว่า 3.900 เมกะวัตต์ในปี 2023 ในขณะที่อินโดนีเซียได้ขยายกำลังการผลิตเป็น 2.418 เมกะวัตต์ โดยมีการลงทุนจำนวนมากโดยมีเป้าหมายเพื่อขยายในปีต่อๆ ไป

ประเทศอื่น ๆ เช่น เตอร์กิเย, ฟิลิปปินส์ y México พวกเขาก็มีความก้าวหน้าในด้านนี้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น Türkiye สามารถจัดการกำลังการผลิตติดตั้งเกิน 1.600 เมกะวัตต์ในปี 2023 และถึงแม้การเติบโตจะช้าลง แต่ก็ยังคงเป็นหนึ่งในประเทศชั้นนำในยุโรป

ความท้าทายและข้อเสีย

แม้ว่าจะมีข้อดีหลายประการ แต่การใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพก็ไม่ใช่เรื่องท้าทาย ข้อจำกัดแรกคือเฉพาะในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ที่เฉพาะเจาะจง เช่น พื้นที่ที่มีการปะทุของภูเขาไฟและความผิดปกติของเปลือกโลก เท่านั้นที่จะพบทรัพยากรความร้อนใต้พิภพในปริมาณที่สามารถนำไปใช้ในการผลิตพลังงานได้ ด้วยเหตุนี้ การนำไปปฏิบัติในระดับโลกจึงมีจำกัด

นอกจากนี้ ต้นทุนการสำรวจและการขุดเจาะสูง ชื่อย่อเป็นปัจจัยสำคัญ การเจาะลึกลงไปลึกมากเป็นกระบวนการที่มีราคาแพงมาก และขั้นตอนการสำรวจก็มีความเสี่ยง เนื่องจากไม่ได้รับประกันความสำเร็จในการดึงทรัพยากรที่มีประสิทธิภาพเสมอไป

ข้อเสียเปรียบอีกประการหนึ่งคือ แม้ว่าการผลิตไฟฟ้าจะสามารถคงที่ได้เมื่อโรงงานเปิดดำเนินการแล้ว แต่ความสามารถในการใช้กำลังการผลิตนั้นขึ้นอยู่กับสภาพทางธรณีวิทยาของสถานที่เป็นอย่างมาก ความแปรผันในความพร้อมของทรัพยากรความร้อนอาจหมายถึงความผันผวนในประสิทธิภาพของโรงงาน

นอกจากนี้ควรสังเกตด้วยว่าในบางกรณี การใช้สิ่งอำนวยความสะดวกอย่างไม่เหมาะสมอาจนำไปสู่การย่อยสลายใต้ดิน ซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อชั้นหินอุ้มน้ำ หรือแม้แต่ทำให้เกิดแผ่นดินไหวเล็กน้อยที่เรียกว่า ทำให้เกิดแผ่นดินไหว.

ดังนั้นจึงยังคงมีอุปสรรคทางเศรษฐกิจและทางเทคนิคที่ต้องเอาชนะเพื่อให้พลังงานความร้อนใต้พิภพสามารถขยายตัวไปทั่วโลกได้ อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดเหล่านี้ได้รับการแก้ไขผ่านความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการนำระบบลดความเสี่ยงไปใช้

ด้วยโครงการที่กำลังดำเนินอยู่และความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องในเทคโนโลยีการขุดเจาะและการผลิตใหม่ๆ พลังงานความร้อนใต้พิภพยังคงวางตำแหน่งตัวเองให้เป็นหนึ่งในโซลูชั่นที่ยั่งยืนและเป็นไปได้เชิงกลยุทธ์ที่สุดสำหรับอนาคตของพลังงานโลก