โรงไฟฟ้าพลังงานสะอาดยุคใหม่ของจีน โดย ดร.ไพจิตร วิบูลย์ธนสาร

เมื่อราวสุดสัปดาห์ที่ 3 ของเดือนพฤษภาคม ที่ผ่านมา มีข่าวโศกนาฏกรรมที่เกิดขึ้นจากสภาพอากาศแปรปรวนแบบฉับพลันที่เมืองหนึ่งในมณฑลกานซู่ (Gansu) ซึ่งทำเอานักวิ่งอัลตรามาราธอนเสียชีวิตมากกว่า 20 คน ทำให้ผมนึกถึงสกู๊ปข่าวบทความเกี่ยวกับแหล่งพลังงานสะอาดที่สร้างขึ้นในมณฑลแห่งนี้จากแอป “ไทยคำ จีนคำ” วันนี้ ผมเลยขอนำเรื่องการพัฒนาพลังงานสะอาดของจีนมาให้ได้อ่านกัน ...

ด้วยจำนวนประชากรที่มาก และการเป็นโรงงานของโลกในยุคแรก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานเข้มข้น อาทิ เหล็ก ปิโตรเคมี และปูนซิเมนต์ ซึ่งมีเครื่องจักรเครื่องมือที่ล้าสมัย ทำให้จีนมีความต้องการใช้พลังงานจำนวนมหาศาลในแต่ละปี 

จีนอาศัยแร่ธรรมชาติตระกูลฟอสซิลเป็นแหล่งพลังงานสำคัญ หากมองย้อนกลับไปในปี 2015 พลังงานเพื่อการผลิตความร้อน การขนส่ง และไฟฟ้าเกือบทั้งหมดของจีนถูกผลิตขึ้นจากวัตถุดิบแบบเก่า ทำให้จีนเป็นผู้ใช้พลังงานถ่านหินและน้ำมันรายใหญ่ที่สุดของโลกในช่วงหลายปีที่ผ่านมา 

จีนมีแหล่งถ่านหินจำนวนมากภายในประเทศ จึงใช้ถ่านหินในสัดส่วนที่สูงเมื่อเทียบกับการใช้พลังงานพื้นฐานโดยรวม กอปรกับโรงไฟฟ้าพลังงานถ่านหินที่ไม่มีประสิทธิภาพ จึงก่อปัญหามลพิษทางอากาศตามมา

ขณะที่จีนมีแหล่งน้ำมันดิบไม่เพียงพอต่อความต้องการ ทำให้จีนต้องนำเข้าน้ำมันดิบเพิ่มขึ้นโดยลำดับ จนกลายเป็นผู้นำเข้านำมันดิบรายใหญ่สุดของโลก โดยนำเข้าเฉลี่ยมากกว่า 10 ล้านบาร์เรลต่อวัน หรือราว 500 ล้านบาร์เรลต่อปี ทำให้จีนต้องพึ่งพาการนำเข้าเกือบ 75% ของการใช้น้ำมันโดยรวมภายในประเทศ 

หากสถานการณ์ดังกล่าวไม่ดีขึ้น ก็สะท้อนว่าจีนจะเผชิญกับปัญหาเรื่องสิ่งแวดล้อม ซึ่งอาจกระทบต่อการส่งออกสินค้าที่ผลิตขึ้นในจีน และการขาดเสถียรภาพด้านพลังงานในระดับที่สูงขึ้นในอนาคต ซึ่งคงไม่ใช่สิ่งที่จีนสบายใจนัก

แม้จะมีความท้าทายดังกล่าวตั้งตระหง่านอยู่ตรงหน้า แต่จีนภายใต้การนำของ สี จิ้นผิง มองไกลในเรื่องสิ่งแวดล้อม โลกร้อน และพลังงานสะอาด ถึงขนาดว่าในการประชุมผู้นำโลกเมื่อปีก่อน ท่านยังได้ประกาศวิสัยทัศน์ที่ต้องการยกระดับจีนให้มี “ความเป็นกลางด้านคาร์บอน” (Carbon Neutrality) ภายในปี 2060 พูดง่ายๆ จีนต้องการจะบริหารจัดการให้ประเทศปลดปล่อยและขจัดคาร์บอนในปริมาณที่เท่ากันในอีกไม่ถึง 40 ปีข้างหน้า เพื่อสอดรับกับการพัฒนาชุมชนเมืองที่มีความทันสมัยและมีมาตรฐานการครองชีพที่สูงขึ้นในอนาคต

ยิ่งถ้าดูจากแผนพัฒนา 5 ปีฉบับที่ 14 (2021-2025) ที่เพิ่งผ่านสภาประชาชนแห่งชาติจีนไปเมื่อมีนาคม ที่ผ่านมา นี่ถือเป็นครั้งแรกที่รัฐบาลจีนบรรจุประเด็นการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศเข้าไว้ในแผนพัฒนา 5 ปี 

โดยจีนกำหนดเป้าหมายสัดส่วนของพลังงานทางเลือกต่อการใช้พลังงานพื้นฐานโดยรวมจะเพิ่มขึ้นแตะ 20% ภายในปี 2025 เมืองนับร้อยแห่งทั่วจีนถูกดึงเข้ามาร่วมในโครงการ และมอบหมายให้กระทรวงการนิเวศวิทยาและสิ่งแวดล้อม (Ministry of Ecology and Environment) เป็นเจ้าภาพหลักในเรื่องนี้

นอกจากนี้ ที่ประชุมสภาฯ ยังเห็นชอบกับกรอบแนวทางการดำเนินงานตามวิสัยทัศน์ 2035 โดยตั้งเป้าว่าจะเริ่มลดการใช้ถ่านหินนับแต่ปี 2026 และกำหนดให้ปี 2030 เป็นปีที่จีนปล่อยคาร์บอนสูงสุด ขณะเดียวกัน สัดส่วนการใช้พลังงานทางเลือกต่อพลังงานพื้นฐานโดยรวมจะเพิ่มขึ้นเป็น 25% ในปี 2030

จีนเร่งลดการใช้พลังงานที่สูญเปล่า เพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ปรับปรุงความมั่นคงด้านพลังงาน และลดมลพิษ เพื่อเดินหน้าสู่การเป็นผู้ผลิตและตลาดพลังงานทางเลือกที่ใหญ่ที่สุดในโลก

การคิดนอกกรอบและนวัตกรรมด้านพลังงานสีเขียวถูกนำเสนอและทดสอบทดลองอย่างต่อเนื่อง 

จีนเร่งค้นหาคำตอบเพื่อให้สามารถผลิตพลังงานสะอาดได้ 24/7 ไม่ว่าจะเป็นช่วงกลางวันหรือกลางคืน ในทุกสภาพอากาศ ไม่ว่าจะเป็นฝนตก แล้งจัด หรือเย็นยะเยือก 

เรายังเห็นรัฐบาลจีนส่งเสริมการผลิตสินค้าที่ช่วยลดโลกร้อน ประหยัดพลังงาน และดีต่อสิ่งแวดล้อม แถมยังได้รับกระแสตอบรับที่ดียิ่งจากตลาดในประเทศ ขณะที่การส่งออกสินค้าที่เกี่ยวข้องก็เติบโตอย่างก้าวกระโดด จนกลายเป็นอุตสาหกรรมดาวรุ่งพุ่งแรงของจีนในปัจจุบัน

ขณะเดียวกัน จีนก็ส่งเสริมการดำเนินโครงการที่เกี่ยวข้องในหลายด้าน ไม่ว่าจะเป็นพลังงานลม น้ำ แสงอาทิตย์ และนิวเคลียร์ รวมทั้งระบบการขนส่งที่ใช้ไฟฟ้า ทำให้จีนเป็นผู้ผลิตพลังงานน้ำและพลังงานที่นำกลับมาใช้ใหม่ในปัจจุบันหนึ่งในโครงการโรงไฟฟ้าล้ำยุคของจีนก็ได้แก่ โครงการ “สวนพลังงานแสงอาทิตย์” ซึ่งตั้งอยู่บริเวณชานเมืองตุนหวง (Dunhuang) มณฑลกานซู่ ด้านซีกตะวันตกเฉียงเหนือของจีน สวนแห่งนี้นับเป็นโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่แห่งแรกของจีน โดยเป็นโรงไฟฟ้าแบบ “กระจกรวมแสง” แห่งแรกของเอเชีย

ในระยะแรก รัฐบาลจีนได้ทุ่มงบประมาณจำนวนถึง 15,000 ล้านบาทเพื่อการก่อสร้างโรงไฟฟ้าขนาด 10 เมกกะวัตต์ จำนวน 2 ชุดเมื่อเดือนสิงหาคม 2009 โดยมี 2 รัฐวิสาหกิจจีน อันได้แก่ State Development & Investment Corporation และ China Guangdong Nuclear Power Corporation เป็นแกนหลักในการดำเนินโครงการให้เกิดเป็นรูปธรรม

ภายหลังความสำเร็จในระยะแรก โครงการนี้ก็ได้รับการพัฒนาไปอย่างต่อเนื่อง พร้อมกับเม็ดเงิน เทคโนโลยี และทรัพยากรมนุษย์จากองค์กรชั้นนำที่เกี่ยวข้อง เพื่อหวังใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์ที่สาดส่อง 3,250 ชั่วโมงต่อปีได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น

โรงไฟฟ้าดังกล่าวมีขนาดพื้นที่ราว 5,000 ไร่ ประกอบไปด้วยแผ่นกระจกจำนวน 53,375 แผ่นที่เอียงมุมราว 38 องศา ร้อยเรียงเป็นวงกลมในรัศมี 1,500 เมตรสะท้อนแสงอาทิตย์ไปยังโซล่าทาวเวอร์ที่สูงถึง 260 เมตรที่ติดตั้งอยู่ที่จุดศูนย์กลาง ขนาดโครงการใหญ่พอที่เราสามารถใช้แอปค้นหาแผนที่ด้วยระบบดาวเทียมค้นหาได้เลย

โซล่าทาวเวอร์ดังกล่าวใช้เกลือหลอมเหลว (Molten Salt) เป็นปริมาณถึง 5,800 ตัน และยังครองแชมป์ความสูงในเอเซียในปัจจุบัน

ประการสำคัญ ระบบยังสามารถสร้างความร้อนผ่านเกลือหลอมเหลวดังกล่าวที่ระดับอุณหภูมิถึงกว่า 500 องศาเซลเซียส และเก็บความร้อนไว้ได้ถึง 11 ชั่วโมง ทำให้สามารถผลิตไฟฟ้าได้ต่อเนื่องถึง 24 ชั่วโมงแม้เมื่อไม่มีแสงอาทิตย์ 

พลังงานความร้อนเหล่านี้ก็ถูกส่งต่อไปต้มน้ำให้เดือดกลายเป็นไอ เพื่อนำไปปั่นกังหันเป็นไฟฟ้า เหมือนกับรูปแบบของการกำเนิดไฟฟ้าทั่วไปปัจจุบัน โรงไฟฟ้านี้มีกำลังการผลิตถึง 100 เมกกะวัตต์ต่อปี สามารถผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานสะอาดได้หลายเท่าของความต้องการใช้ไฟฟ้าในพื้นที่ กำลังไฟที่ผลิตได้ช่วยให้ผู้คน 87,000 ครัวเรือนสามารถใช้ไฟฟ้าตลอด 24 ชั่วโมงได้เป็นเวลาหนึ่งปีเต็ม ลดการปล่อยคาร์บอนไดอ๊อกไซด์ได้ถึงปีละ 350,000 ตัน และชะลอการใช้ถ่านหินได้ถึง 130,000 ตันต่อปีโครงการสวนพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจกรวมแสงนี้ได้ปรับเปลี่ยนภาพลักษณ์และโครงสร้างด้านพลังงานของเมืองตุนหวงไปอย่างสิ้นเชิง ภาพของตุนหวงที่เคยเป็นเมืองที่นักเดินทางนิยมแวะพักผ่อนหลบแสงแดดและอุณหภูมิที่ร้อนแรงของทะเลทรายโกบี (Gobi Desert) ในเส้นทางสายไหมดั้งเดิม หรือเพียงเพื่อไปท่องเที่ยวถ้ำโมเกา (Mogao Caves) มรดกโลกของยูเนสโก ในช่วงหลายปีหลังนี้ กำลังถูกจดจำว่าเป็นฐานการผลิตกระแสไฟฟ้าแบบกระจกรวมแสงแห่งแรกของจีน และทำสถิติเป็นแหล่งผลิตความร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 100 เมกะวัตต์แห่งแรกของโลก

ตุนหวง นับเป็น 1 ใน 3 เมืองนำร่องพลังงานใหม่ที่ใช้ในการทดสอบแนวคิดในการผลิตพลังงานแบบบูรณาการ ซึ่งเป็นโครงการความเป็นหุ้นส่วนและความร่วมมือด้านพลังงานที่นำกลับมาใช้ใหม่ระหว่างจีนและเยอรมนี ที่มุ่งหวังที่จะเพิ่มการใช้พลังงานสะอาดในอนาคต

นอกจากนี้ ตุนหวง ซึ่งเป็นเมืองขนาดเล็กที่มีประชากรไม่ถึง 200,000 คน ยังถูกใช้เป็นสถานที่จัดการประชุมและศึกษาดูงานด้านพลังงานสะอาดที่สำคัญของจีนในปัจจุบัน และหากการพัฒนาโครงการที่เกี่ยวข้องยังคงดำเนินไปเช่นนี้ ก็คาดว่าจะมากยิ่งขึ้นในอนาคต

แต่ใช่ว่าทุกอย่างจะราบรื่น โครงการต้องเผชิญกับความท้าทายของฝุ่นทรายและการขาดแคลนน้ำในพื้นที่ รวมทั้งอยู่ไกลจากพื้นที่ชุมชนที่มีความต้องการพลังงานไฟฟ้าสูง แต่จีนก็ไม่เคยย่อท้อ ยังคงเดินหน้าแก้ไขปัญหาและลดข้อจำกัดอย่างต่อเนื่อง

นี่ถือเป็นจุดเด่นของการพัฒนาหลายสิ่งในจีนที่หาได้ยากในโลก ขณะที่ประเทศอื่นเลือกที่จะชะลอการดำเนินโครงการและรอให้ประชาชนลืมไป หรือทำโครงการใหม่มากลบโครงการเดิม แต่รัฐบาลจีนจะมองลึกลงไปถึงสาเหตุของปัญหาที่ทำให้โครงการไม่คืบหน้า และเพิ่มการสนับสนุนและทรัพยากรเพื่อให้โครงการบรรลุเป้าหมายตามที่ตั้งไว้

ด้วยข้อจำกัดที่โครงการอยู่ห่างไกลจากพื้นที่ความเจริญที่ขาดดุลไฟฟ้า จีนจึงพัฒนาจุดเก็บพลังงาน และโครงข่ายสายส่งไฟฟ้าที่ผลิตด้วยวัสดุใหม่ รวมทั้งอุปกรณ์เครือข่ายการควบคุมทางไกล เพื่อให้สามารถกระจายไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นออกไปใช้ในพื้นที่ที่ขาดแคลนไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ และมีเสถียรภาพ 

ผู้ควบคุมสามารถติดตามการเชื่อมโยงโครงข่ายได้แบบเรียลไทม์ ส่งคำสั่งไปที่อุปกรณ์อัจฉริยะที่ติดตั้งไว้ควบคุมแผ่นกระจก และดูข้อมูลการผลิตกระแสไฟฟ้าของแต่ละสถานีย่อยได้ตลอดเวลาในทุกสภาพอากาศ ด้วยผืนทะเลทรายอีกหลายพันตารางกิโลเมตรที่เหลืออยู่ ทำให้การขยายพื้นที่โครงการสวนพลังงานแสงอาทิตย์ตุนหวงน่าจะเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง และยังจะสามารถต่อยอดไปประยุกต์ใช้ในพื้นที่อื่นของมณฑลกานซู่และมณฑลอื่นในอนาคตจีนกำลังเดินหน้าสู่การเป็น “โรงไฟฟ้าพลังงานสะอาด” ของโลกในระยะยาว