วิเคราะห์และจำลองผลรูปแบบโรงไฟฟ้าถ่านหินสะอาด

Abstract

การศึกษาวิเคราะห์ และจำลองผลโรงไฟฟ้าถ่านหินสะอาด เป็นการศึกษาเทคโนโลยีถ่านหินสะอาดที่จะนำมาใช้สำหรับโรงไฟฟ้า โดยกำหนดขอบเขตของการศึกษาสำหรับโรงไฟฟ้าถ่านหินสะอาดในประเทศไทย ใช้เชื้อเพลิงจากการนำเข้าถ่านหิน จากตลาดแปซิฟิก ซึ่งมีแหล่งถ่านหินที่มีปริมาณสำรองสูงในภูมิภาคเอเชียแปซิฟิก และมีความคุ้มค่าในการลงทุน การศึกษาได้กำหนดให้ประเทศอินโดนีเซีย เป็นแหล่งถ่านหิน ที่มีศักยภาพในด้านคุณภาพถ่านหิน ประเภท ซับบิทูมินัส และบิทูมินัส และการขนส่งนำเข้ามาใช้ในประเทศไทย ตำแหน่งที่ตั้งโรงไฟฟ้าเป็นปัจจัยหลักที่สำคัญของการใช้ถ่านหินนำเข้า เนื่องจากต้องขนถ่ายถ่านหินทางทะเล ผู้วิจัยจึงได้กำหนดขอบเขตของการศึกษาตำแหน่งที่ตั้งของโรงไฟฟ้าถ่านหินสะอาดตั้งอยู่ชายฝั่งด้านอ่าวไทย ในพื้นที่ ภาตใต้ตอนบน และภาคตะวันออกที่มีศักยภาพในการพัฒนาเป็นท่าเรือน้ำลึกเพื่อการขนถ่ายถ่านหินได้ในอนาคต และสามารถเชื่อมโยงเข้ากับระบบสายส่งของการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย ทั้งนี้ ในการศึกษาเทคโนโลยีถ่านหินสะอาดได้ทำการศึกษาอย่างรอบด้าน ตั้งแต่เทคโนโลยีก่อนการเผาไหม้ เทคโนโลยีการเผาไหม้ถ่านหิน และเทคโนโลยีหลังการเผาไหม้ เพื่อศึกษา ทางเลือกโมเดลที่มีประสิทธิภาพ และมีความเหมาะสมสำหรับประเทศไทย รวมทั้งสามารถนำมาพัฒนาได้มีความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ ด้านการลงทุน และสอดรับกับนโยบายของภาครัฐในการเสริมสร้างความมั่นคงด้านพลังงาน กระจายความเสี่ยง ลดการพึ่งพาการผลิตไฟฟ้าด้วยก๊าซธรรมชาติ และการนำเข้าไฟฟ้าจากต่างประเทศ ผลการวิเคราะห์แบบจำลองโรงไฟฟ้าถ่านหินสะอาด สำหรับขนาดกำลังการผลิตที่มีความคุ้มค่าทางเศรษศาสตร์ พบโรงไฟฟ้าจะมีกำลังการผลิตหน่วยละ 800-900 MW โดยตั้งอยู่ริมทะเลเพื่อรองรับการขนถ่านหินขึ้นจากเรือ และการใช้น้ำทะเลเพื่อการหล่อเย็น ในการศึกษาและกำหนดแบบจำลอง ในขั้นตอนก่อนการเผาไหม้ได้กำหนดให้ใช้ระบบการขนถ่าย การลำเลียงและการจัดเก็บถ่านหิน ด้วยระบบปิด เพื่อป้องกันการฝุ่นถ่านหินมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้ม ขั้นตอนหลังการเผาไหม้ได้เลือกใช้ระบบกำจัดซัลเฟอร์ด้วยระบบเปียกด้วยหินปูน หรือการกำจัดด้วยน้ำทะเล ส่วนเทคโนโลยีการเผาไหม้ได้จำลองผล เป็น 3 รูปแบบ ซึ่งประกอบด้วย Ultra Super Critical PC, Super Critical PC และ Sub Critical PC ผลการจำลองผลด้านเทคนิค และด้านเศรษศาสตร์การเงินให้พบ ว่า เทคโนโลยี Ultra Super Critical PC ให้ผลของค่าไฟฟ้าเฉลี่ย ( Levelized Unit Price) 1.9458 บาท ถูกที่สุด รองลงมา 2.1166 บาท และ 2.2294 บาท ตามลำดับ ดังนั้นในการเลือกแบบจำลองที่เหมาะสม สำหรับประเทศไทย ควรเลือกเป็นแบบจำลอง Ultra Supper Critical PC ซึ่งจะทำให้ต้นทุนค่าไฟฟ้าต่ำที่สุด เนื่องจากมีประสิทธิภาพที่สูงกว่า ลดการใช้เชื้อเพลิงถ่านหินเมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว และยังช่วยลดารปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เมื่อเทียบกับกำลังการผลิตไฟฟ้าที่เท่ากัน