| ค่าสิเข้ม ค่าสิเทา ค่าสิปรกติ

ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงที่มีบทบาทต่อพลังงาน โลกมาตั้งแต่ยุคปฏิวัติอุตสาหกรรม ทั่วโลกนิยม ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงเนื่องจากใช้งานได้ง่าย มีปริมาณสำรองสูงสามารถนำมาใช้ได้ไม่ต่ำ กว่า 200 ปีมีแหล่งถ่านหินกระจายอยู่ทั่วโลก ราคาถ่านหินผันผวนน้อยกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิล ประเภทอื่นๆเช่น น้ำมัน หรือก๊าซธรรมชาติและ ด้วยคุณลักษณะของถ่านหินที่เป็นของแข็งจึงง่าย ต่อการขนส่งและนำมาเป็นเชื้อเพลิง โดยเฉพาะ การนำมาผลิตไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่อง ถ่านหินจึง เป็นเชื้อเพลิงที่นิยมใช้ในการผลิตไฟฟ้ามากถึง ร้อยละ 40 ของโลก

การนำเชื้อเพลิงฟอสซิลทุกชนิดรวมถึง ถ่านหินมาใช้ในกระบวนการผลิตกระแสไฟฟ้า นั้น ก่อให้เกิดมลสารจากการเผาไหม้ เช่น ฝุ่นละออง ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) ก๊าซออกไซด์ของไนโตรเจน (NOX) และก๊าซ คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ซึ่งเป็นก๊าซเรือน กระจก อันเป็นสาเหตุให้เกิดข้อกังวลถึงปัญหา สภาวะโลกร้อน นอกจากนั้น อาจเกิดสารปนเปื้อน จากโลหะหนัก เช่น ไอปรอท อย่างไร ก็ตาม ผลกระทบดังกล่าวสามารถควบคุมหรือ กำจัดได้ด้วยเทคโนโลยีและมาตรการต่างๆ ที่ ได้รับการพัฒนาขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพจนเป็น ที่ยอมรับตามมาตรฐานสากล

ปัจจุบันการนำถ่านหินมาใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ มีการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพใน การผลิตอย่างต่อเนื่องซึ่งช่วยลดปริมาณการใช้ เชื้อเพลิงและการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ อีกทั้งยังมีเทคโนโลยีในการกำจัดมลสารต่างๆ โดยเทคโนโลยีที่กล่าวมาทั้งหมดนี้เรียกว่า Clean Coal Technology หรือถ่านหิน เทคโนโลยีสะอาด ซึ่งได้รับการยอมรับในระดับ สากล

ปนเปื้อนจากโลหะหนัก เช่น ไอปรอท อย่างไร ก็ตาม ผลกระทบดังกล่าวสามารถควบคุมหรือ กำจัดได้ด้วยเทคโนโลยีและมาตรการต่างๆ ที่ ได้รับการพัฒนาขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพจนเป็น ที่ยอมรับตามมาตรฐานสากล

ปัจจุบันการนำถ่านหินมาใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ มีการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพใน การผลิตอย่างต่อเนื่องซึ่งช่วยลดปริมาณการใช้ เชื้อเพลิงและการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ อีกทั้งยังมีเทคโนโลยีในการกำจัดมลสารต่างๆ โดยเทคโนโลยีที่กล่าวมาทั้งหมดนี้เรียกว่า Clean Coal Technology หรือถ่านหิน เทคโนโลยีสะอาด ซึ่งได้รับการยอมรับในระดับ สากล

ทั้งนี้โรงไฟฟ้าทดแทนโรงไฟฟ้าเดิม และโครงการโรงไฟฟ้าใหม่ของ กฟผ. ได้ออกแบบตาม มาตรฐานโรงไฟฟ้าถ่านหินเทคโนโลยีสะอาดครบวงจร นับตั้งแต่การคัดเลือกถ่านหิน การขนส่งและ ลำเลียงถ่านหินสู่โรงไฟฟ้าการจัดเก็บถ่านหิน เทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าเทคโนโลยีการควบคุมมลสาร ตลอดจนระบบการตรวจวัดและการตรวจสอบ

การคัดเลือกถ่านหิน

ถ่านหินเกิดจากการทับถมของซากพืชเป็นเวลาหลายร้อยล้านปีคุณสมบัติของถ่านหินจากแหล่งต่างๆ จึงแตกต่างกัน เช่น ค่าความร้อน ปริมาณกำมะถัน ค่าความชื้น ขี้เถ้าและโลหะหนัก โดยทั่วไปสามารถแบ่งประเภทของถ่านหินได้ดังนี้

1. พีต
2. ลิกไนต์
3. ซับบิทูมินัส
4. บิทูมินัส
5. แอนทราไซต์

สำหรับถ่านหินที่มีคุณสมบัติเหมาะสมสำหรับนำมาผลิตไฟฟ้า ได้แก่ ลิกไนต์ซับบิทูมินัส และ บิทูมินัส เนื่องจากถ่านหินเหล่านี้มีค่าความร้อนสูง ค่าความชื้นและปริมาณกำมะถันต่ำ มีปริมาณสำรองมาก

ในการคัดเลือกชนิดของถ่านหินสำหรับนำมาใช้ในโรงไฟฟ้ากฟผ.จะพิจารณาจากแหล่งถ่านหินที่มีปริมาณสำรองสูงเพื่อให้เกิดความมั่นคงในการผลิตไฟฟ้า เช่น ประเทศอินโดนีเซีย เป็นต้น นอกจากนั้นจะพิจารณาถึงคุณสมบัติราคา และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเป็นสำคัญ

การขนส่งถ่านหิน

โดยทั่วไปการขนส่งถ่านหินจากต่างประเทศมายังประเทศไทยจะขนส่งทางเรือ ซึ่งจะเลือกใช้ตามความเหมาะสมทางด้านโลจิสติกส์ (Logistics) ทางด้านเศรษฐศาสตร์ (Economics) และนโยบายของผู้ขนส่งถ่านหิน ซึ่งเรือที่ใช้สำหรับขนส่งจะมี2 รูปแบบ คือ เรือบาร์จ (Barge) และเรือเดินทะเลแบบบรรทุกสินค้าเทกองแห้ง (Dry Bulk Cargo Vessel)

ภาพเรือบาร์จแบบลากจูง

เรือบาร์จ จะเป็นเรือที่มีระวางเปิด ไม่มีหลังคาคลุมปิด มักจะใช้ชื่อเรียกเรือตามขนาดของสินค้าที่ขนส่งได้เช่น ขนาด6,000ตัน ขนาด 10,000 ตัน เป็นต้น

ส่วนเรือเดินทะเลแบบบรรทุกสินค้าเทกองแห้ง จะมีระวางขนาดใหญ่กว่า และมีฝาปิดระวางมิดชิด สามารถบรรทุกถ่านหินโดยแบ่งประเภทเรือตามขนาดระวางบรรทุก เช่น Handysize, Supramax, Panamax หรือ Capesize เป็นต้น

 

ภาพเรือเดินทะเลแบบบรรทุกสินค้าเทกองแห้ง ภาพเรือเดินทะเลแบบบรรทุกสินค้าเทกองแห้ง

สำหรับโรงไฟฟ้าถ่านหินของกฟผ.จะใช้เรือบรรทุกถ่านหินระบบปิดที่ได้รับการออกแบบเฉพาะสำหรับโครงการ เพื่อลำเลียงถ่านหินมายังท่าเทียบเรือของโรงไฟฟ้า โดยใช้อุปกรณ์ขนถ่ายถ่านหินจากเรือ (Unloading) ที่มีระบบป้องกันการฟุ้งกระจายและตกหล่นของถ่านหินลงทะเล เช่น แบบสกรู(Screw Type Ship Unloader) ลงสู่ระบบสายพาน (Coal Conveyor) เพื่อลำเลียงถ่านหินไปยังอาคารเก็บถ่านหินของโรงไฟฟ้า ซึ่งทั้งหมดจะเป็นระบบปิด

 

ภาพเรือขนส่งถ่านหิน ระบบปิดขนาดเล็ก 13,000 ตัน ภาพเรือขนส่งถ่านหิน ระบบปิดขนาดเล็ก 13,000 ตัน

 

การจัดเก็บถ่านหิน

โดยทั่วไปการจัดเก็บถ่านหินภายในโรงไฟฟ้าสามารถทำได้ 2 ลักษณะ คือ การจัดเก็บแบบลานเปิดและการจัดเก็บแบบมีอาคารคลุม ขึ้นอยู่กับความเหมาะสมและสถานที่ตั้งโรงไฟฟ้าสำหรับโครงการโรงไฟฟ้าใหม่ของ กฟผ. จะจัดเก็บถ่านหินในอาคารปิดที่มีหลังคาคลุมและมีผนังปิดข้างโดยรอบ อีกทั้งยังมีการติดตั้งอุปกรณ์ตรวจจับความร้อนและหัวพ่นน้ำภายในอาคารเพื่อป้องกันการฟุ้งกระจายและการลุกติดไฟของถ่านหิน

ภาพลักษณะสายพานลำเลียงถ่านหินระบบปิด

ภาพอาคารเก็บถ่านหิน

 

เทคโนโลยีโรงไฟฟ้า

โรงไฟฟ้าถ่านหินเป็นโรงไฟฟ้าพลังความร้อน (Thermal Power Plant) ที่ใช้ความร้อนจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงถ่านหินบด (Pulverized Coal) เพื่อต้มน้ำในหม้อน้ำให้กลายเป็นไอน้ำที่มีแรงดันและอุณหภูมิสูงไปหมุนกังหันไอน้ำซึ่งมีเพลาติดอยู่กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าต่อไป

เทคโนโลยีที่ใช้กับโรงไฟฟ้าถ่านหินขนาดใหญ่แต่เดิมใช้หม้อน้ำแบบ Sub-Critical ซึ่งผลิตไอน้ำที่มีแรงดันและอุณหภูมิไม่สูงมากนักมีประสิทธิภาพในการเผาไหม้ต่ำ ก่อให้เกิดมลสารในระดับสูงต่อมาได้มีการพัฒนาทางด้านเทคโนโลยีมาอย่างต่อเนื่อง ทำให้โรงไฟฟ้าถ่านหินขนาดใหญ่ในปัจจุบันสามารถทำงานได้โดยใช้ไอน้ำที่มีแรงดันและอุณหภูมิในระดับสูง หรือเรียกว่า Supercritical และ Ultra-Supercriticalซึ่งมีประสิทธิภาพสูงขึ้น ทำให้ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงและปริมาณมลสารที่ปล่อยสู่บรรยากาศลดลง

ปัจจุบันได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีที่เรียกว่า Advanced Ultra-Supercritical ที่สามารถผลิตไอน้ำที่มีแรงดันและอุณหภูมิในระดับสูงมาก เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าให้สูงยิ่งขึ้น นอกจากนั้นยังมีเทคโนโลยีIntegrated Gasification Combined Cycle (IGCC) ซึ่งใช้การเปลี่ยนสถานะของถ่านหินให้กลายเป็นก๊าซก่อนนำไปผลิตไฟฟ้า ซึ่งการพัฒนาทั้งสองรูปแบบยังอยู่ในระหว่างการวิจัยและพัฒนา เพื่อนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์ต่อไป

เทคโนโลยีอีกประเภทหนึ่งที่สามารถนำมาใช้เพื่อลดปัญหาก๊าซเรือนกระจก ในการผลิตไฟฟ้าจากถ่านหิน คือ Carbon Capture Storage (CCS) หรือการกักเก็บก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อยู่ในขั้นการพัฒนาโรงไฟฟ้าต้นแบบ เพื่อนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์ต่อไป

โครงการโรงไฟฟ้าถ่านหินของกฟผ. เลือกใช้เทคโนโลยีUltra-Supercritical ที่มีประสิทธิภาพสูงและมีความทันสมัยที่สุดในปัจจุบัน ทำให้สามารถลดปริมาณการใช้เชื้อเพลิงและปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกลงได้เป็นอย่างมาก

 

ระบบกำจัดมลสารทางอากาศ

ไอเสียจากกระบวนการเผาไหม้ถ่านหินภายในหม้อต้มไอน้ำ จะถูกส่งไปบาบัดผ่านกระบวนการต่างๆ ก่อนระบายออกจากปล่องโรงไฟฟ้า ดังนี้

1. ระบบกำจัดก๊าซออกไซด์ของไนโตรเจน (Selective Catalytic Reduction, SCR) โดยใช้ปฏิกริยาเคมีระหว่างแอมโมเนียกับก๊าซออกไซด์ของไนโตรเจนที่อยู่ในไอเสีย โดยมีตัวช่วยเร่งปฏิกิริยาให้ก๊าซออกไซด์ของไนโตรเจนเปลี่ยนสภาพเป็นก๊าซไนโตรเจนและน้ำ
2. ระบบดักจับไอปรอท (Activated CarbonInjection,ACI) โดยการฉีดผงถ่านกัมมันต์เข้าไปในไอเสียเพื่อดักจับสารปรอท
3. ระบบดักจับฝุ่น (Precipitator)ระบบดักจับฝุ่นที่นิยมใช้สำหรับโรงไฟฟ้าถ่านหิน มีสองระบบด้วยกัน คือระบบดักจับฝุ่นแบบไฟฟ้าสถิต(ElectrostaticPrecipitator,ESP)และแบบใช้ถุงกรอง (Fabric Filters)

- ระบบดักจับฝุ่นแบบไฟฟ้าสถิตเป็นวิธีซึ่งอาศัยหลักความต่างศักย์ทางไฟฟ้า ในการแยกฝุ่นออกจากไอเสีย
- ระบบดักจับฝุ่นแบบใช้ถุงกรองเป็นวิธีการแยกฝุ่นจากไอเสียโดยใช้ถุงผ้าจำนวนมากในการกรองฝุ่น

4. ระบบกำจัดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์(Flue Gas Desulphurization, FGD) ทำงานโดยการใช้น้ำหินปูน (Limestone Slurry) ไปทำปฏิกิริยากับก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่อยู่ในไอเสีย ทำให้เปลี่ยนสภาพเป็นยิปซั่มซึ่งเป็นสารประกอบที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์อื่นได้

 

ระบบจัดการเถ้าถ่านหิน


ระบบจัดการเถ้าถ่านหิน

เถ้าจากการเผาถ่านหินที่ตกลงสู่ด้านล่างของเตาเผาเรียกว่า เถ้าหนัก(Bottom Ash) จะถูกนําออกที่บริเวณก้นเตา และจะถูกลําเลียงด้วยสายพานไปยังบ่อทิ้งเถ้าถ่านหินภายในโรงไฟฟ้าตลอดอายุการใช้งานของโรงไฟฟ้า

ส่วนฝุ่นละอองขนาดเล็กที่ถูกดักจับไว้จากเครื่องดักฝุ่น เรียกว่าเถ้าลอย (Fly Ash) บางส่วนสามารถส่งขายให้กับบริษัทเอกชน เพื่อนำไปใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตซีเมนต์ ที่เหลือจะถูกนำไปทิ้งในบ่อทิ้งเถ้าถ่านหินรวมกับเถ้าหนัก

 

ระบบตรวจวัดและการตรวจสอบ

กฟผ.จะติดตั้งอุปกรณ์และสถานีตรวจวัดคุณภาพอากาศแบบต่อเนื่อง(Continuous Emission Monitoring System, CEMS) ทั้งที่ปล่องโรงไฟฟ้าและโดยรอบพื้นที่โรงไฟฟ้าเพื่อทำการตรวจวัดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ไนโตรเจนออกไซด์ฝุ่นและโลหะหนักรวมทั้งติดตั้งจอแสดงผลไว้ในชุมชน เช่น โรงพยาบาล โรงเรียน หน่วยราชการซึ่งชุมชนสามารถตรวจสอบค่ามลสารต่างๆเปรียบเทียบกับเกณฑ์มาตรฐานที่กำหนดได้ด้วยตนเอง ช่วยสร้างความมั่นใจว่า จะไม่มีมลภาวะหรือเกิดการสะสมของมลสารต่างๆ ตลอดระยะเวลาของการดำเนินการโรงไฟฟ้า

 

การตรวจวัดโลหะหนัก

การตรวจวัดโลหะหนัก โรงไฟฟ้ามีมาตรการในการตรวจวัดปริมาณโลหะหนักเป็นประจำทุกปี ทั้งมลสารที่ระบายออกจากโรงไฟฟ้า และที่อยู่ในธรรมชาติจริง ทั้งในอากาศ น้ำ พืชและสัตว์ เพื่อนำมาเปรียบเทียบกับค่ามาตรฐาน เพื่อพิจารณาว่าเกิดการสะสมของโลหะหนักหรือไม่ และรายงานผลการตรวจวัดดังกล่าวแก่สำนักงานนโยบายและแผนทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม เป็นประจำทุกปี

ตลอดระยะเวลาหลายทศวรรษที่ผ่านมาความก้าวหน้าของโรงไฟฟ้าถ่านหินเทคโนโลยีสะอาดช่วยให้โลกพัฒนาพลังงานที่สะอาดยิ่งขึ้น ทั้งยังช่วยให้ประชาชนทั่วโลกมีคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้นจากการมีพลังงานไฟฟ้าที่มั่นคง และชาวโลกอีกหลายร้อยล้านคนที่ยังไม่มีไฟฟ้าใช้ได้มีโอกาสเข้าถึงแหล่งพลังงาน ในฐานะผู้ผลิตไฟฟ้าหลักของประเทศ กฟผ.จะนำเทคโนโลยีที่ดีและเหมาะสมที่สุดมาใช้ตลอดจนติดตามความก้าวหน้าของเทคโนโลยีใหม่ๆ อย่างต่อเนื่อง มาพัฒนาและสร้างความมั่นคงทางพลังงานเพื่อคนไทยทั้งในวันนี้และวันหน้า

 

 

จัดทำโดย : การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย