ก๊าซเรือนกระจกกับพลังงาน วิเชียร ตันติวิศาล 9 มิถุนายน 2555

ก๊าซเรือนกระจก Greenhouse Gas (GHG) การเกิดก๊าซเรือนกระจก การคำนวณก๊าซเรือนกระจก ก๊าซเรือนกระจกจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง ก๊าซเรือนกระจกจากการรั่วไหล ก๊าซเรือนกระจกจากการใช้พลังงานของประเทศไทย มาตรการพลังงานช่วยลดก๊าซเรือนกระจก

ลักษณะของก๊าซเรือนกระจก ก๊าซเรือนกระจก (Greenhouse Gas, GHG) เป็นก๊าซที่มีความสามารถในการกักเก็บความร้อน ถ้ามีปริมาณเหมาะสมทำให้โลกอุ่น มีน้อยทำให้โลกเย็น (-18 ๐C) แต่ถ้ามีมากเกินไปเกิดการสะสมความร้อนทำให้เกิดภาวะโลกร้อน ก๊าซที่ก่อให้เกิดภาวะเรือนกระจกที่สำคัญ ได้แก่ CO2, CH4, N2O และ CFC (Freon CCl3F) CFC ก๊าซที่ไม่มีตามธรรมชาติ และเป็นตัวทำลายโอโซน O3 ในชั้นบรรยากาศ Stratospheres ซึ่งช่วยกรอง UV ทำให้โลกร้อนขึ้น สำหรับพลังงาน CO2, CH4และ N2O

คลอรีนเกิดปฎิกิริยากับโอโซนเป็น Chlorine Monoxide กับ O2 ชั้นบรรยากาศของโลก คลอรีนเกิดปฎิกิริยากับโอโซนเป็น Chlorine Monoxide กับ O2

ความร้อนสะสมของโลกที่เกิดขึ้นจาก GHG

การคำนวณก๊าซเรือนกระจก IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) “2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories” Volume 2 เกี่ยวกับส่วนของพลังงาน Combustion หรือการเผาไหม้ การใช้พลังงานเป็นเชื้อเพลิง Stationary and Mobile Fugitive การรั่วไหลของ GHG จากพลังงาน

Methodological Approaches ระเบียบวิธีปฏิบัติการคำนวณ GHG ตามคำแนะนำของ IPCC สมการการคำนวณ ∑EJiFi พลังงาน (Joules) ชนิด i * ค่ามลพิษของพลังงาน I 1 Tera Joules = 23.672 toe มี 3 แบบหรือ 3 ลักษณะโครงสร้าง (Tiers) TIER I ค่ามลพิษของ IPCC TIER II ค่ามลพิษของประเทศไทยเอง TIER III การเก็บรวบรวมมลพิษที่เกิดขึ้นจริง

Emission Factor (CO2) IPCC 2006 ชนิดเชื้อเพลิง ค่ามลพิษ (kg/TJ) น้ำมันดิบ 73,300 น้ำมันเบนซิน 69,300 น้ำมันดีเซล 74,100 น้ำมันเตา 77,400 LPG 63,100 ถ่านหิน 96,100 ลิกไนต์ 101,000 ก๊าซธรรมชาติ 59,100 หมายเหตุ: วิธีการคำนวณ CO2 ของ IPCC เกิดจาก Carbon Contain (ปริมาณคาร์บอนต่อหน่วยพลังงานที่มีอยู่ในเชื้อเพลิงชนิดนั้นๆ และเกิดการเผาไหม้หมด 100% จะเกิดปฏิกิริยา Oxidation และกลายเป็น CO2 สูตรคือ Carbon Contain *44/12 ถ้าเผาไหม้ที่ 95 หรือการเผาค่าที่จะเป็น *0.95 หรือ *1.05

GHG จากการใช้พลังงาน ก๊าซพิษที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงชนิดต่างๆ GHG ที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง ได้แก่ CO2, CH4 และ N2O นอกจากนี้ยังมีก๊าซพิษอื่นๆ ได้แก่ CO, NOx และ SO2 ประเภทของผู้ใช้พลังงานและชนิดเชื้อเพลิงที่ใช้ ผู้ใช้ได้แก่ โรงไฟฟ้า ภาคอุตสาหกรรมการผลิต (รวมการแปรรูปพลังงานอื่นที่ไม่ใช่ไฟฟ้า เช่น การกลั่นน้ำมัน) การขนส่ง และอื่นๆ ชนิดของพลังงานที่นำมาคำนวณ คือ พวกเชื้อเพลิงฟอสซิลชนิดต่างๆ ได้แก่ น้ำมันชนิดต่างๆ (เช่น น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล น้ำมันเตา และ LPG) ถ่านหิน ลิกไนต์ และก๊าซธรรมชาติ

ข้อยกเว้นการไม่นำมาคำนวณและคำนวณแยกต่างหาก เชื้อเพลิงที่ไม่ก่อให้เกิด GHG ได้แก่ นิวเคลียร์ พลังงานหมุนเวียนที่ไม่เกิดการเผาไหม้ เช่น พลังน้ำ แสงอาทิตย์ ลม และอื่นๆ พลังงานหมุนเวียนที่มีการเผาไหม้ เช่น เชื้อเพลิงชีวภาพ ชีวมวล และก๊าซชีวภาพ จะคำนวณแยก หรือไม่นำมารวมกับฟอสซิล กันการนับซ้ำ เพื่อนำไปสมดุลกับการสังเคราะห์แสงและอื่นๆ การใช้พลังงานสำหรับต่างประเทศ เช่น เครื่องบิน และเรือเดินสมุทร

GHG จากการรั่วไหล (Fugitive Emissions) เกิดจากการทำเหมือง การขุดเจาะก๊าซธรรมชาติ หรือน้ำมัน เกิดจากการสำรวจ การขนส่ง และรั่วไหล จากการแปรรูป การกลั่น การแยกต่างๆ แยกตามชนิดพลังงานที่ก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจก ได้แก่ การทำเหมืองลิกไนต์ เกิด CH4 และ CO2 ก๊าซธรรมชาติ เกิด CH4, CO2 และ N2O น้ำมันเชื้อเพลิง เกิด CH4, CO2 และ N2O คาดการณ์ว่าในส่วนการรั่วไหล GHG จากพลังงาน ส่วนใหญ่จะเป็น CH4 ซึ่งมีผลต่อความร้อนมากกว่า CO2 ประมาณ 23 เท่า

การคำนวณ Fugitive ตาม IPCC 2006 การทำเหมืองลิกไนต์ และถ่านหิน - CH4 emission = Surface mining emissions of CH4 + Post-mining emission of CH4 Methane Emissions = CH4 Emission Factor x Surface Coal Production x Conversion Factor การจัดหาก๊าซธรรมชาติและน้ำมัน ขั้นตอนที่เกิดการรั่วไหล การสำรวจ การผลิต การแยก (ก๊าซธรรมชาติ) การกลั่น (น้ำมัน) การขนส่งและการกระจาย (Transport and Distribution) Methane Emissions = CH4 Emission Factor x Surface Coal Production x Conversion Factor Carbon dioxide Emissions = CO2 Emission Factor x Surface Coal Production x Conversion Factor Nitrous Oxide Emissions = N2O Emission Factor x Surface Coal

สรุป มลพิษจากพลังงาน มลพิษจากการใช้พลังงาน มลพิษจากพลังงานอื่น (Combustion) มลพิษจากพลังงานอื่น จากการหลุดรอดหรือรั่วไหล จากการจัดหาจัดการพลังงาน (Fugitive) I การเผาไหม้แบบ Stationary ถ่านหิน/ลิกไนต์ การทำเหมือง หลังการทำเหมือง การเก็บรักษาถ่านหิน/ลิกไนต์ ขนส่ง และอื่นๆ NG และน้ำมัน การสำรวจ การขุดเจาะ การผลิต การส่งทางท่อ การแยก/กลั่น การ Upgrade การขนส่งสู้สถานีบริการ II การเผาไหม้แบบ Mobile รวม มลพิษจากการใช้ + มลพิษหลุดรอด = มลพิษจากพลังงาน

การเกิด GHG ของประเทศไทยจากการใช้พลังงาน

มาตรการที่ช่วยลด GHG การใช้พลังงานหมุ่นเวียนต่างๆ ที่ไม่ก่อให้เกิด GHG การใช้พลังงานหมุนเวียนต่างๆ ที่ลดการใช้ฟอสซิล เช่น Ethanol, Bio-diesel, Biomass, Biofuel การเพิ่มประสิทธิภาพพลังงาน ด้านอุปทาน เช่น การใช้การผลิตไฟฟ้า Co-gen ตัวอย่าง โรงงานปูนซีเมนต์ใช้ Heat Recovery ด้านอุปสงค์ ลดการใช้พลังงาน เพิ่มประสิทธิภาพรถยนต์ เครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ

ขอบคุณ