โครงการโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ

ในปี 2555 รัฐสภาญี่ปุ่นได้ผ่านร่างกฏหมายว่าด้วยมาตรการพิเศษสำหรับการจัดซื้อไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนโดยผู้ผลิตไฟฟ้า ( Act on Special Measuress Concerning Procurement of Electricity from Renewable Energy by Electricity Utilities ) โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อส่งเสริมการใช้พลังงานหมุนเวียนซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการผลิตพลังงานที่มีเสถียรภาพและเหมาะสมต่อเศรษฐกิจ และสภาพแวดล้อมทางสังคมในญี่ปุ่น และในโลก เพื่อลดต้นทุนทางสิ่งแวดล้อมที่นับวันจะเพิ่มสูงขึ้น จากการผลิตพลังงาน ทั้งนี้ แหล่งพลังงานหมุนเวียน ( Renewable Energy ) ตามกฏหมายนี้ ครอบคลุมถึง พลังงานแสงอาทิตย์ พลังลม พลังน้ำ พลังงานความร้อนใต้พิภพ และพลังงานชีวมวล

ตามกฏหมายฉบับนี้ เมื่อผู้ผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนด้วยเครื่องจักรอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้า และวิธีการผลิตที่ผ่านเกณฑ์ได้รับอนุมัติจากกระทรวงเศรษฐกิจการค้า และอุตสาหกรรม หรือ Ministry of Economy, Trade and Industry (METI) เป็นผู้ผลิตไฟฟ้าเฉพาะ (Specified Suppliers) โดยผู้ผลิตไฟฟ้าเหล่านี้สามารถร้องขอเพื่อทำสัญญาซื้อไฟฟ้า (Power Purchase Agreement – PPA) และขอเชื่อมต่อเข้ากับระบบจำหน่ายไฟฟ้าของผู้ผลิตไฟฟ้า โดยใช้รูปแบบ PPA ของ METI ที่เรียกว่า Feed-In Tariff ผู้ผลิตไฟฟ้ามีหน้าที่เข้าทำสัญญา กับผู้ผลิตไฟฟ้าเฉพาะดังกล่าว ตามอัตราไฟฟ้าที่คงที่ และเป็นสัญญาระยะยาวที่มีรัฐบาลเป็นผู้ค้ำประกัน

ตั้งแต่เดือนกรกฏาคม 2555 เป็นต้นมา ผู้ผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนจำนวนมาก ทั้งในประเทศ และต่างประเทศ ต่างพากันลงทุนกันในตลาดผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานทดแทน เพราะรัฐบาลญี่ปุ่นกำหนดอัตรารับซื้อไฟฟ้าค่อนข้างสูง เช่น อัตรารับซื้อไฟฟ้าที่ 42 เยน ต่อ กิโลวัตต์-ชั่วโมง สำหรับผู้ผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีขนาดเล็กกว่า 10 กิโลวัตต์(1) (หรือผู้ผลิตไฟฟ้าจากพลังงานความร้อนใต้พิภพที่มีขนาดเล็กกว่า 15 เมกะวัตต์)

ในปี 2555 METI ระบุในเอกสาร Feed-In Tariff Scheme ib Japan ว่า ประเทศญี่ปุ่นมีแหล่งทรัพยากรสำหรับการผลิตไฟฟ้า พลังงานความร้อนใต้พิภพที่มีขนาดใหญ่เป็นอันดับสามของโลก คือ 20,540 เมกะวัตต์ รองจากอินโดนีเซียที่ 27,791 เมกะวัตต์ และสหรัฐที่ 23,000 เมกะวัตต์ อย่างไรก็ตาม ญี่ปุ่นนำแหล่งพลังงานนี้มาใช้เพียงร้อยละ 10 เพราะมีกำลังการผลิตไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพที่ติดตั้งแล้วเพียง 540 เมกะวัตต์ ญี่ปุ่นจึงยังมีศักยภาพในการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานความร้อนใต้พิภพอยู่อีกมาก

จากเว็บไซต์ Asia Biomass Office ของมูลนิธิพลังงานใหม่ (The New Energy Foundation) แห่งประเทศญี่ปุ่น การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานความร้อนใต้พิภพ จากบ่อน้ำพุร้อน ต้องมีความรู้เกี่ยวกับสภาพทางธรณีวิทยาในท้องถิ่น และต้องใช้ระยะเวลาอย่างน้อย 10 ปี ในการสำรวจเพื่อหาแหล่งขุดเจาะที่เหมาะสม การประเมินผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อม และการก่อสร้างโรงงานไฟฟ้า ดังนั้นการผลิตไฟฟ้าจากบ่อน้ำพุร้อนซึ่งมีการใช้ประโยชน์อยู่แล้ว จึงช่วยประหยัดงบประมาณ และสามารถเริ่มดำเนินการได้ในระยะเวลาที่สั้นกว่ามาก(2)

เนื่องจากอุณหภูมิของน้ำพุร้อนต่ำกว่า 100 องศาเซลเซียส จึงไม่สามารถใช้ไอน้ำในการหมุนกังหันไอน้ำได้โดยตรง เหมือนกับในโรงงานไฟฟ้าจากพลังงานความร้อนใต้พิภพที่มีอุณหภูมิสูงกว่า โรงงานไฟฟ้าจากบ่อน้ำพุร้อนต้องใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ระบบสองวงจร หรือแบบ Binary Power Generation โดย ผ่านน้ำร้อนเข้าสู่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน เพื่อให้ความร้อนกับของเหลวชนิดที่สองที่มีจุดเดือดต่ำ เช่น แอมโมเนีย ฟรีออน ไอโซบิวเทน ไอโซเพนเทน เป็นต้น ซึ่งจะกลายเป็นไอ แล้วผ่านเข้าสู่กังหันไอน้ำผลิตไฟฟ้า จากนั้นกลับเข้าสู่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนใหม่ ส่วนน้ำร้อนหลังจากถ่ายโอนความร้อนให้กับของเหลวชนิดที่สองแล้ว จะควบแน่นและถูกฉีดกลับเข้าสู่แหล่งพลังงาน(3)

Asia Biomass Office ยังเปรียบเทียบการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งมีการก่อสร้างแพร่หลายในญี่ปุ่น กับการผลิตไฟฟ้าจากบ่อน้ำพุร้อนว่า การใช้พลังงานแสงอาทิตย์มีอัตราการใช้งานที่ร้อยละ 12 ในขณะที่การใช้พลังงานจากบ่อน้ำพุร้อนมีอัตราการใช้งานสูงมากถึงร้อยละ 70 จึงเป็นวิธีการผลิตไฟฟ้าที่มีเสถียรภาพมากกว่า

1. Anderson Mõri & Tomotsune, “Energy Practice Update – Recent Trends in the Renewable Energy Business and METI’s Model PPA under Japan’s FIT Scheme”, Tokyo, November 2012.
2. http://www.asiabiomass.jp/english/topics/1309_06.html
3. http://ienergyguru.com/2015/09/geothermal-power-plant/