พลังงานความร้อนใต้พิภพ (Geothermal Energy)¸Š นแมนเท ลท ม ความหนาแน นส งกว า ช นเปล

28/08/57

1

1

วชา พง 210 พลงงานทดแทน

อ.ดร. สลกษณา มงคล

พลงงานความรอนใตพภพ

(Geothermal Energy)

Outline

การเกดของความรอนใตพภพ

ลกษณะและแหลงของความรอน

การผลตไฟฟาโดยใชพลงงานความรอนใตพภพ

การใชประโยชนดานความรอนจากพลงงานความรอน

ใตพภพ

การใชพลงงานความรอนใตพภพในแงเศรษฐศาสตร

2 พง 210 (อ.สลกษณา)

Outline

ผลกระทบดานส งแวดลอมจากการใชพลงงานความ

รอนใตพภพ

การส ารวจศกยภาพพลงงานความรอนใตพภพทาง

ภาคเหนอประเทศไทย

3 พง 210 (อ.สลกษณา)

1. ความรอนใตพภพ คอ

พง 210 (อ.สลกษณา) 4

แหลงพลงงาน/พลงงานความรอน ท ถก

กกเกบอยภายใตผวโลก เปนผลมาจาก

อณหภมภายใตผวโลกท เพมขนตาม

ความลก ท าใหบรเวณสวนลางของชน

เปลอกโลกมอณหภมสงมาก

ท ความลกประมาณ 25-30 km

อณหภมจะมคาอยในประมาณ 250 ถง

1,000 oC

จดศนยกลางของโลก อณหภมมคา

3,500 ถง 4,500 oC

28/08/57

2

Earth’s Internal Structure (Crust – Mantle – Core)


ชนเปลอกโลก

แกนโลก

ชนแมนเทล

Ref: http://geology.com/nsta/earth-internal-structure.shtml

6

เปนเปลอกโลกชนนอกสด มความหนาเมอวด

จากทองมหาสมทร ประมาณ 32-64 km

เปลอกโลกแบงออกเปน 2 ชนด คอ

1. เปลอกโลกภาคพนมหาสมทร

ชนบางท วางตวอยใตมหาสมทร ม

สวนประกอบหลกเปนหนบะซอลต

2. เปลอกโลกภาคพนทวป

ชนหนาท วางตวเปนแผนทวปสวนประกอบ

หลกเปนหนแกรนต เปลอกโลกภาคพน

ทวปมความหนาแนนต าท าใหลอยอยเหนอ

ชนแมนเทลท มความหนาแนนสงกวา

ช นเปลอกโลก (Crust)

7

- มสวนประกอบหลกเปนหนท ม

ปรมาณแรโอลวนสง

- อณหภมของชนแมนเทลม

ความแตกตางกนตามความลก

เรยกวา geothermal

gradient หรอ ตดกบเปลอก

โลกจะมอณหภมต าและเพ มขน

ตามความลก

ช นแมนเทล (Mantle)

ชนแมนเทลท แบงเปน 2 สวนคอ

1. สวนบน (upper mantle)

หนในชนแมนเทลสวนบนมอณหภมต า

และคอนขางเปราะ

2. สวนลาง (lower mantle)

หนในชนแมนเทลสวนลางมอณหภม

สงและคอนขางออน (แตไมหลอม)

อณหภมต าแตเปราะ

อณหภมสง คอนขางออนแตไมหลอม พง 210 (อ.สลกษณา) 8

เปนแหลงก าเนดความรอนประกอบ

ดวยวสดกมมนตภาพรงส (radioactive

material) โดยปลดปลอยความรอน

ออกมาจากการแตกตวเพอเขาสสถานะท

เสถยรกวา แกนโลกแบงเปน 2 สวน

แกนโลก (Core)

1. แกนโลกชนนอก (outer core)

มสถานะเปนของเหลวเน องจากอณหภมท

สะสมเพ อหลอมโลหะผสมเหลกนเกล

(iron-nickel alloys)

28/08/57

3


แกนโลก (Core)

2. แกนโลกชนใน (inner core)

มสถานะเปนของแขงถงแมวาจะม

อณหภมท สงกวาแกนโลกชนนอกแต

เน องจากความกดดนท สงมากจาก

น าหนกของหนท ปดทบอยดานบนม

มากพอท จะท าใหอะตอมมการจบตว

กนอยางแนนหนาท าใหไมเกดสถานะ

ของเหลว


Geothermal Gradient


การเคล อนทของแผนเปลอกโลก/การเกดแผนดนไหว พง 210 (อ.สลกษณา) 12

(1) Geothermal fields producing electricity

(2) Mid-oceanic ridges crossed by transform faults (long transversal fractures)

(3) Subduction zones, where the subducting plate bends downwards and melts in the

asthenosphere

28/08/57

4

พลงงานความรอนใตพภพเกดข นอยางไร

13

Geothermal

Gradientมากกวาปกต

1.5-5 เทา

2. ลกษณะและแหลงของความรอน


1) แหลงท เปนไอน ำสวนใหญ (Steam Dominated)

เปนแหลงกกเกบความรอนประกอบดวย ไอน า >95% มความรอนและ

แรงดนสงท าใหสามารถพงทะลขนสผวโลก อณหภมของไอน ารอนจะสงกวา

240 oC พบไดนอยมากแตสามารถน ามาใชผลตกระแสไฟฟาไดมากท สด เชน

น าพรอน The Geyser Field ประเทศสหรฐอเมรกา และ Larderello

ในประเทศอตาล

The Geyser Field, USA Geyser in Yellowstone, USA


2) แหลงท เปนน ำรอนสวนใหญ (Hot Water Dominated)

เปนแหลงกกเกบสะสมความรอนท ประกอบไปดวย น ารอนเปนสวนใหญ

อณหภมน ารอนจะมตงแต 100oC ขนไป ระบบนจะพบมากท สดในโลก

เชนท Cerro Prieto ในประเทศเมกซโก และบอน าพรอนในประเทศ

ไทยสวนใหญ

Cerro Prieto , Macixo


3) แหลงหนรอนแหง (Hot Dry Rock)

เปนแหลงสะสมความรอนท เปนหนเนอ

แนน ไมมน ารอนหรอไอน าไหลหมนเวยน

หากน ามาใชจ าเปนตองอดน าเยนลงไป

ทางหลมเจาะ ใหน าไดรบความรอนจาก

หนรอน และท าการสบน ารอนขนมาใช

ประโยชน ตวอยาง การผลตไฟฟา ท

Fenton Hill Plant ประเทศ

สหรฐอเมรกา และท Oita

Prefecture ประเทศญ ป น

Fenton Hill Plant, USA

28/08/57

5


บอโคลนเดอดหรอพโคลน (Mud Pot)

แหลงโคลนซงเปนแหลงดนตะกอนท อ มตว

ดวยน า ไอน ารอนซงมความดนพยายามท จะ

ดนตวออกสผวโลกจงท าใหเกดการพงกระจาย

ของดนโคลนท อยดานบนขนมา

บอไอเดอดหรอพกำซ

(Fumaroles)

คอ หลมหรอปลองท มเพยงไอน ารอน

พงขนมาโดยไมมน าผสมออกมาเหมอน

น าพรอน

แหลงความรอนอนๆ

18

Larderello, Italy

• โรงไฟฟาพลงงานความรอนใตพภพแหงแรกของโลก Larderello

ตงอยในประเทศอตาล

• ก าลงการผลต 700 MW, Future: 1,200 MW

• Produces 10% of the world's entire supply of geothermal

electricity, amounting to 4,800 GWh per year Ref: http://en.wikipedia.org/wiki/Larderello

พง 210 (อ.สลกษณา)

Global Geothermal Use


Geothermal

Power Plant

of World

(24 Countries)

(up to date 2013)


28/08/57

6

Geothermal Power Plant of World (up to date 2013)

Ref: http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_geothermal_power_stations







28/08/57

7


The Geyser Field, USA

• โรงไฟฟาพลงงานความรอนใตพภพท ใหญท สดในโลก ตงอยใน San Francisco,

California

• ก าลงการผลต 1,517 MW (with complex of 22 geothermal

power plants), เจาะลกลงใตดน 48 km


United State of America

Mammoth Pacific, California

ORMAT binary plant at East Mesa

Long Valley Caldera, Sierra Nevada Mountains


Italy Two Carboli geothermal plants Creek

the Valle Secolo geothermal plant

Radicondoli Field พง 210 (อ.สลกษณา) 28

Chile

28/08/57

8


Philippines


Iceland

The Nesjavellir Geothermal Plant The Svartsengi Geothermal Plant

Drilling a well for the Krafla

ไอน ารอนจากหลมผลตจะไปหมนกงหนผลตไฟฟา ไอน าท เหลอจะควบแนนใน

หอควบแนนเปนน าเยน และถกปมคนลงไปในแหลงกกเกบเพอหมนเวยนใช

Turbine Cooling

tower

Hot

Cold

หลกการผลตไฟฟาโดยใชพลงงานความรอนใตพภพ

(5) Cooling Tower

(2) Turbine

(1) Hot

(6)Cool

(4)Condenser

(3) Generator

• กงหนไอน าท าหนาท เปลยนพลงงานความรอน (พลงงานกล) จากไอ

น าใหเปนพลงงานไฟฟา (พลงงานจลน) มเพลาตอกบ Generator

การเคลอนท ของขดลวดเหนยวตดสนามแมเหลกจะไดไฟฟาออกมา

Turbine & Generator

28/08/57

9

Turbine Generator

Condenser

ท าหนาท ดงความรอนออกจากไอน าท มแรงดนสงและระบายไป

กบน าจากหอผ งเยน ไอจะเกดควบแนนเปนน าและปลอยกลบส

แหลงใตดน


Cooling Tower

ท าหนาท รบความรอนจากไอน า และระบายความรอนออกสงส

แวดลอมในรปในไอน า


28/08/57

10

ระบบควบคมส าหรบผลตไฟฟา

ระบบควบคมการท างานของอปกรณตางๆ

เชน ปม, วาลว, กงหนไอน า, เคร องก าเนด

ไฟฟา, หอผ งเยน, เคร องแปลงไฟฟา

Transmission Station

เคร องแปลงไฟฟา สายสง ฉนวน

และอปกรณตางๆในสถานยอย

ของโรงไฟฟา

ประเภทโรงไฟฟาความรอนใตพภพ 1. โรงไฟฟำพลงงำนควำมรอนใตพภพแบบไอแหง

(Dry Steam Power Plant)

• ไอแหงท ไดจากแหลงพลงงานความ

รอนนจะมอณหภมตงแต 180 oC ขน

ไปมความดนประมาณ 4-8 MPa

• ไอแหงเคลอนท ขนสผวโลกทางทอ

ดวยความเรวสงดนใหกงหนท ตอกบ

เครองก าเนดกระแสไฟฟาหมนและผลต

ไฟฟาออกมา

•การผลตไฟฟาใชไอน าประมาณ 6.5

kg/ไฟฟา 1 kWhr

ประเภทโรงไฟฟาความรอนใตพภพ 2. โรงไฟฟำพลงงำนควำมรอนใตพภพทใชไอน ำรอนแยกมำจำกน ำรอน

(Single Flash Steam Power Plant)

• ไอน าท หมนกงหนเปนไอเปยก

• ตองมการตดตงเครองแยกละออง

ไอน าเพอปองกนสะสมตะกอนของแร

ธาตบนกงหน

• ไอน าท ใชหมนกงหนมอณหภม

ประมาณ 155-165 oC และมความ

ดนอยในชวง 0.5-0.6 MPa

• ใชไอน าประมาณ 8 kg/ไฟฟา 1

kWhr

East Mesa, California Japan

Imperial Valley, California Dixie Valley, Nevada

28/08/57

11

ประเภทโรงไฟฟาความรอนใตพภพ 3. โรงไฟฟำพลงงำนควำมรอนใตพภพระบบ 2 วงจร

(Binary Cycle Power Plant)

• ใชสารท างานทตยภม ท มจดเดอดต า

เชน แอมโมเนย ฟรออน เพนเทน หรอ

บวเทน

• สารท างานเหลานเมอไดรบพลงงาน

ความรอนจะระเหยกลายเปนไอและถก

สงไปขบใหกงหนหมนเพอผลตไฟฟา

• หากอณหภมของแหลงความรอนต า

กวา 170 oC ระบบนจะมประสทธภาพ

ดกวาแบบซงเกลแฟลชสตรม พง 210 (อ.สลกษณา) 42

Soda Lake, Nevada Big Island, Hawaii

Mammoth Pacific Power Plant,

California

โรงไฟฟำพลงงำนควำมรอนใตพภพ,

อ.ฝำง จ.เชยงใหม

ประเภทโรงไฟฟาความรอนใตพภพ 4. โรงไฟฟำพลงงำนควำมรอนใตพภพแบบดบเบลแฟลชสตรม

(Double Flash Steam Power Plant)

• พฒนาเทคนคท ใชในโรงไฟฟาแบบไอ

น ารอนเพอลดตนทนในการลงทนของ

โรงไฟฟาแบบ 2 วงจร

• แหลงพลงงานความรอน ความดนสง

จากภายนอกถกแบงเปน 2 สวน เพอ

สงไปขบกงหนท มอย 2 ชด เปนผลให

ระบบสามารถผลตไฟฟาไดมากกวา

ปกตประมาณรอยละ 20-25


the Heber 52 MWe

double flash unit, USA

the 17 MWe double

flash plant at

Beowawe, Nevada,

USA

28/08/57

12

45

• การใชประโยชนดานความรอนกวางขวางกวาการน าไปใชในการ

ผลตไฟฟา เชน บอน ารอน สปา ใชส าหรบใหความอบอนแก

พชท ปลกในโรงเรอน การเลยงสตวน า ฯลฯ

• ความรอนท น ามาใชงานมอณหภมไมเกน 150 oC และ

สามารถลดอณหภมใหไดตามตองการท จะน าไปใชงาน

• การน าไปใชงานควรใกลแหลงใหความรอนมากท สด เพ อลด

จ านวนเงนลงทน (<10 km)


ใชประโยชนในรปของไอน า

47

ใชประโยชนในรปของน ารอน


Direct Use Geothermal Heating System

Ref: http://geo-energy.org/reports/Gea-GeothermalBasicsQandA-

Sept2012_final.pdf

1

2

3

4

5

http://geo-energy.org/reports/Gea-GeothermalBasicsQandA-Sept2012_final.pdf









28/08/57

13

การใชประโยชนดานความรอนจากพลงงานความรอนใตพภพ

49

Hot Spring, Spa, Bathing


Agriculture (Greenhouse, Soil Warming)

การใหความรอนในโรงเรอน Iceland


Aquaculture (Fish, Prawn, Alligator Farming )

52

Industrial Uses (Product Drying, Warming)

โรงงานท ใชความรอนใตพภพใน

กระบวนการผลต

ใชความรอนใตพภพใตทางเดนเทาเพ อไมให

จบตวเปนน าแขง


28/08/57

14

53

Residential and Direct Heating

ชด Heat Exchanger

สบน ารอนและน าไป

แลกเปล ยนความรอนใน

Heat Exchanger ได

ความรอนไปปรบอากาศ

ภายในอาคาร

พง 210 (อ.สลกษณา) พง 210 (อ.สลกษณา) 54

สรปชวงอณหภมของการใชพลงงานความรอนใตพภพ

Reservoir Temperature

Reservoir Fluid

Common Use

Technology commonly chosen

High Temperature >180oC

Steam Power Generation • Dry Steam

High Temperature 155-180 oC

Water or Steam

Power Generation

Direct Use

• Flash Steam • Combined (Flash

and Binary) Cycle • Direct Fluid Use

• Heat Exchangers

Intermediate Temperature 100-155oC

Water Power Generation Direct Use

• Binary Cycle • Direct Fluid Use • Heat Exchangers

Low Temperature <90oC

Water Direct Use • Direct Fluid Use • Heat Exchangers

55

ปจจยท ตองพจารณา

การส ารวจแหลงพลงงานความรอนใตพภพ (Geothermal

Exploration) และการเลอกใชบคลากร เชน นกธรณวทยา, นกธรณ

ฟสกส, นกธรณเคม นกอทกวทยา ฯลฯ

56

ปจจยท ตองพจารณา

คาใชจายในการเจาะ (Drilling Cost)

ขนอยกบขนาดของแหลง จ านวนหลมท

เจาะ ขนาดของหลมท เจาะความลก ของ

หลมเจาะ ลกษณะทางธรณวทยาของแหลง

คาใชจายเหลานจะเปนคาเครองเจาะและ

อปกรณตางๆ เครองปองกนน ารอน

(Blow out Preventer) คาหวเจาะ

คากานเจาะ ทอกร ซเมนตผงชนดพเศษ

โคลนผง คาน ามนเชอเพลง และหลอลน

คาวสดสนเปลองตางๆ คาแรงงานของ

บคลากร

28/08/57

15

ปจจยทตองพจารณาเพ อพฒนาแหลงความรอนใตพภพเพ อผลตไฟฟา

ลกษณะและขนาดของหลมเจาะ (Bore Characteristic)

ขนอยกบความดนของแหลงอณหภม อตราการไหล พลงงาน ของน า

รอนหรอไอน า คณภาพของน ารอนหรอไอน า ความพรนและ

ความสามารถในการไหลผานไดของของไหล (Porosity and

Permeability)

การรวบรวมและการสงพลงงานความรอนของแหลงพลงงานความรอน

ใตพภพ (Fluid Collection and Transmission)

ขนอยกบการออกแบบและวางทอ (Piping) การตดตงวาลว การตดตง

ระบบ แยกไอน ากบน ารอน การตดตงเครองเกบเสยง (Silencer) การ

ตดตงอปกรณควบคมและอปกรณความปลอดภย การวางระบบส าหรบ

ปลอยน ากลบลงไปใตดน (Re-Injection System)


ขนาดก าลงผลตไฟฟา (Electricity Potential)

จะพจารณาจากอตราการไหล อณหภม ความดน คาความรอนของ น า/ไอ

น าประสทธภาพของการเปลยนพลงงานความรอนไปเปนไฟฟา ซงจะขนกบ

การวางทอ การตดตงอปกรณ และ เครองแยกน ารอนและไอน า ชนดและ

การออกแบบของกงหนและเครองควบแนน

ชนดของโรงไฟฟา

พจารณาจากอณหภม ความดน ปรมาณของไอน ารอน และน ารอน ขนาด

ของแหลงกกเกบ ปรมาณแรธาตท ละลายอยในน ารอน

อตราเงนเฟอ และอตราเพมของราคาน ามน

ถาราคาน ามนเพมสงกวาอตราเงนเฟอ / อตราเงนเฟอสงกวากราคาน ามน



สถานการณของพลงงานในประเทศ (Energy Situation)

ถาเปนประเทศน าเขาพลงงาน การพฒนาแหลงพลงงานความรอนใต

พภพกมความจ าเปนเพราะจะไดลดการน าเขาพลงงานจากตางประเทศ

ลดดลการคาและการช าระเงน

ผลพลอยไดจากแหลงพลงงานความรอนใตพภพ (Geothermal By

Product)

เชน การน าน ารอนท ไดไปใช ในการเกษตร การอบแหง หรอใชใน

อตสาหกรรม นอกจากนอาจจะพฒนาเปนแหลงทองเท ยวดวย ปจจย

ตางๆ เหลานเปนเรองท จะตองน ามาพจารณาประกอบการพฒนา

พลงงานความรอนใตพภพใหคมคาในเชงเศรษฐศาสตร


จากการประเมนคาใชจายในการตดตงเครองก าเนดไฟฟาพลงงานความ

รอนใตพภพ พบวา ตนทนจะขนอยกบขนาดของโรงไฟฟาท ตดตง

28/08/57

16

61

โรงไฟฟาขนาดเลกตนทนจะสงกวาโรงไฟฟาขนาดใหญ

เปรยบเทยบกบโรงไฟฟาท ใชน ามนเตาขนาด 75 MW ตนทนเฉพาะคา

เชอเพลงอยางเดยวจะประมาณ 1.25 บาท/kWh จงเหนไดวาการใช

พลงงานความรอนใตพภพถกกวา

ขนำดโรงไฟฟำ ตนทน

5MW 1.34-1.60 บาท/kWh

50 MW 0.64-0.77 บาท/kWh


Energy and investment costs for electric energy production from renewables

(from Fridleifsson, 2001)

Energy and investment costs for direct heat from renewables

(from Fridleifsson, 2001)

6. ผลกระทบดานสงแวดลอมจากการใชพลงงานความรอนใตพภพ


ความรอน

- อณหภมของน าท ปลอยออกจากหอผ งเยนอาจยงสงกวาอณหภมของ

น าในแหลงธรรมชาตเพราะยงมความรอนตกคางอย

- ควรท าใหน ามอณหภมเทาหรอใกลเคยงกบอณหภมของน าในแหลง

ธรรมชาตโดยน าไปใชประโยชนอกครง เชน ผานระบบการอบแหงหรอ

การท าความอบอนใหกบบานเรอน


กาซพษ

แหลงความรอนจากใตพภพ มกาซประเภทท ไมสามารถรวมตว

(Noncondensible Gases) และบางสวนจะละลายเปนกรด เชน ไฮโดรเจน

ซลไฟต และกาซอ นๆ ผสมอยในปรมาณสง ซงกาซเหลานจะมอนตรายตอระบบ

การหายใจหากมการสดดมเขาไป ดงนนจงตองก าจดกาซเหลาน โดยการใหกาซ

นนผานเขาไปในน า เชน การใช Wet Scrubber ซงจะเกดปฏกรยาเคมไดเปน

กรดซลฟวรกขน โดยกรดนสามารถน าไปใชประโยชนในอตสาหกรรม เชน การ

ผลตป ย ดนปน เปนตน

ผลกระทบดานสงแวดลอมจากการใชพลงงานความรอนใตพภพ

28/08/57

17


Comparison of Coal, Natural Gas, and Geothermal

CO2 Emissions

Ref: DOE 2011 Emissions พง 210 (อ.สลกษณา) 66

แรธาต

น าจากแหลงพลงงานความรอนใตพภพในบางแหลง มปรมาณแรธาต

ตางๆ ละลายอยในปรมาณสง ซงการน าน ามาใชแลวปลอยระบายลงไป

ผสมกบแหลงน าธรรมชาตบนผวดนจะสงผลกระทบตอระบบน าผวดนท

ใชในการเกษตรหรอใชอปโภคบรโภคได ดงนนกอนการปลอยน าออกไป

จงควรท าการแยกแรธาตตางๆ ออก โดยการท าใหตกตะกอน

(Presipitation) หรออาจใชวธอดน านนกลบคนสใตผวดน

ผลกระทบดานสงแวดลอมจากการใชพลงงานความรอนใตพภพ

Poly Aluminum Chloride


การทรดตวของแผนดน

การน าเอาน ารอนจากใตดนขนมาใช ยอมท าใหในแหลงพลงงานความ

รอนนนเกดการสญเสยเนอมวลสารสวนหนงออกไป ซงอาจกอใหเกด

ปญหาการทรดตวของแผนดนขนได ดงนนหากมการสบน ารอนขนมาใช

จะตองมการอดน าซงอาจเปนน ารอนท ผานการใชงานแลวหรอน าเยน

จากแหลงอ นลงไปทดแทนในอตราเรวท เทากน เพอปองกนปญหาการ

ทรดตวของแผนดน

ผลกระทบดานสงแวดลอมจากการใชพลงงานความรอนใตพภพ 7. การส ารวจศกยภาพพลงงานความรอนใตพภพทางภาคเหนอประเทศไทย

ตนก ำเนดควำมรอนมำจำกกำรถำยเทควำมรอนของหนหนดรอน (Magma) ใตผวโลกหรอกำรปะทของภเขำไฟผำนชดหนทเปน Heat Transfer Layer

• เกดจำกกระบวนกำร Radiogenic Heating จำกกำรสลำยตวของธำตกมมนตรงส เชน ยเรเนยม และทอเรยม ในหนแกรนตทแทรกตวขนมำใกลผวโลก

28/08/57

18

รปแบบแหลงพลงงานความรอนใตพภพ

รปแบบพลงงำนควำมรอนใต

พภพทเกดในหนแกรนต

รปแบบพลงงำนควำมรอนใต

พภพทเกดในหนชนดอน

ธรณวทยาโครงสรางของแหลงพลงงานความรอนใตพภพ

น ำพรอนโปงฮอม

น ำพรอนโปงกม

น ำพรอนอมลองหลวง

น ำพรอนฝำง

น ำพรอนโปงงำม

น ำพรอนแมจนหลวง

น ำพรอนแมจอก

น ำพรอนปนเจน

แหลงกกเกบทเกดจำกรอย

เลอนและรอยแยกของหน

มำกกวำแหลงกกเกบทเกด

จำกควำมพรนของหน

ลกษณะการก าเนดและความสมพนธรวมกบหนชนดตางๆ

1. แหลงน ำพรอนทเกดในหนแกรนต

สวนใหญเปนยค Triassic (245 – 206 ลำนป) มประมำณ 20% เชน แหลงน ำพรอนเทพ

พนม แหลงน ำพรอนปำแป และแหลงน ำพ

รอนเมองแปง เปน

2. แหลงน ำพรอนทเกดใกลรอยสมผลของ

หนแกรนตกบหนชนหรอหนแปร

มประมำณ 30% เชน แหลงน ำพรอน

ฝำง แหลงน ำพรอนแมจน เปนตน

น ำพรอนเทพพนม น ำพรอนแมจน

ลกษณะการก าเนดและความสมพนธรวมกบหนชนดตางๆ

3.แหลงน ำพรอนทเกดในชนหนแปรชนด

เกรดต ำซงอยไมหำงจำกหนแกรนต

(ประมำณ 5-10 กโลเมตร)

มประมำณ 40% เชนแหลงน ำพรอนโปง

ฮอม แหลงน ำพรอนโปงจะจำ เปนตน

4. แหลงน ำพรอนทเกดอยในแองตะกอนยค

Tertiary (5-75 ลำนป)

มประมำณ 10% เชน แหลงน ำพรอนบำน

โปงน ำรอน อ ำเภอเกำะคำ และ แหลงน ำพ

รอนบำนโปง อ ำเภอพรำว เปนตน

น ำพรอนโปงน ำรอน อ.เกำะคำ

28/08/57

19

การส ารวจธรณเคม

คณสมบตทำงเคมของน ำรอนในแหลงน ำพรอนทำงภำคเหนอของประเทศไทยเปน Alkaline Sodium-Bicarbonate Water มองคประกอบสวนใหญเปนธำตโซเดยม (80-160 mg/l) และสำรประกอบไบคำรบอเนต (250-500 mg/l) มปรมำณของคลอไรดคอนขำงต ำ และมคำควำมเปนดำงคอนขำงสง (pH = 8-9)

ลกษณะของน ำพรอนทปรำกฎเปนแบบ Hot Pool, Warm Pool, Bubbling Pool, Geyser และ Seep Type

อณหภมของน ำรอนบนผวดนอยในชวง 40-100 องศำเซลเซยส

การส ารวจธรณเคม

อตรำกำรไหลของน ำพรอนอยระหวำง 1-20 ลตร/วนำท ยกเวนบำงแหลงซงมอตรำกำรไหลคอนขำงสง เชน โปงเมองแปง มคำ 85 ลตร/วนำท และโปงใหมมคำประมำณ 63 ลตร/วนำท เปนตน

อณหภมของน ำรอนในแหลงกกเกบใตดนซงค ำนวณโดย Geothermometer สตรตำงๆ เชน T(SiO2) T(Na/K) และ T(Na-K-Ca) มคำระหวำง 100-220 องศำเซลเซยส

แร Hydrothermal Alteration ทพบสวนใหญเปนแรคำรบอเนตชนด Clacite, Aragonite, Travertine, แรซลกำ และแร Clay ชนดตำงๆ เชน Kaolinite, Montmorillonite, Alunite และ Halloysite

การส ารวจทางธรณฟสกส แหลงน ำพรอน Thermal Distribution Resistivity Magnetic

บำนโปงกม อ ำเภอดอยสะเกด จงหวดเชยงใหม

Low Resistivity Zone ทศเหนอของแหลง

แหลงบำนหนองครก และบำนโปง อ ำเภอพรำว จงหวดเชยงใหม

Low Resistivity Zone ตอนกลำงของแองพรำว

เปลยนแปลงควำมเขมสนำมแมเหลกแสดงถงรอยเลอนขนำดใหญวำงตวในแนวทศเหนอ-ใต

แหลงบำนสบโปง อ ำเภอเวยงปำเปำ จงหวดเชยงรำย

พบควำมรอนสงผดปกตเปนแนวอยในทศตะวนออกเฉยงเหนอ- ตะวนตกเฉยงใตตำมรอยเลอนแมลำว

แหลงบำนแมจอก อ ำเภอวงชน จงหวดแพร

Low Resistivity Zoneทำงทศตะวนออกเฉยงเหนอ-ตะวนตกเฉยงใต

5 m

150 m

Resistivity Survey

ตวอยำงกำรตรวจหำ

คำควำมตำนทำน

ไฟฟำจ ำเพำะทควำม

ลกตำงๆ บรเวณ

แหลงน ำรอนโปงบว

บำน อ ำเภอ

พรำว จงหวดเชยงใหม

อางองจาก: โครงการศกษาเพอการอนรกษ และพฒนาแหลงน าพรอนเพอการใชประโยชนเอนกประสงค, มหาวทยาลยเชยงใหม

28/08/57

20

การเจาะส ารวจ


Temperature of Geothermal Resources (°C)

• ท ำโดยวเครำะหวเครำะหทำงเคมของน ำและน ำมำประเมนอณหภมของแหลงกกเกบของแหลงน ำพรอน ท ำใหสำมำรถประเมนศกยของพลงงำนทสะสม และกำรสญเสยพลงงำนควำมรอนในแหลงกกเกบจำกกำรน ำน ำรอนมำใชในอตรำตำงๆ

• กำรศกษำแหลงน ำพรอนของประเทศไทย นยมใชกำรค ำนวณแบบ 1. Quartz (no steam loss) 2. Quartz (Maximum steam loss) 3. Sodium Potassium Calcium System


นยมใชสตรนมากท สด

ความเขมขนของสารเคม

หนวยเปน mg/l

(SiO2)

(SiO2)

(Na/K)

(Na/K/Ca)

สถานภาพและแนวโนมการพฒนาใชประโยชนจากพลงงานความรอนใตพภพ


ในประเทศ

• สถานภาพการผลตไฟฟา

ประเทศไทยจดเปนประเทศแรกในภมภาค ท

น าพลงงานความรอนใตพภพขนมาใชผลต

กระแสไฟฟาดวย ระบบ 2 วงจร (Binary-

Cycle) ท แหลงพลงงานความรอนใตพภพ

ฝาง อ.ฝาง จ.เชยงใหม

• สถานภาพการใชประโยชนโดยตรง

การใชประโยชนจากแหลงน าพรอน สถานท

ทองเท ยวและกายภาพ บ าบด ส าหรบการใช

ประโยชนโดยตรงในแงของการใชความรอน

เพ อการอบแหงผลตผลเกษตร การท าหองเยน

เพ อเกบผลตผลการเกษตร การท าความเยน

ในอาคาร เหลานยงไมมการใชประโยชนอยาง

จรงจง และอยระดบของโรงงานตนแบบ และ

การวจยพฒนาเทานน

***เนนงานวจยและพฒนา***

สงเสรมการน าไปใชประโยชนโดยตรง เชน โรงอบผลตผล

เกษตร หองเยนเพ อเกบผลตผลการเกษตร และการใช

ประโยชนพลงงานความรอนใตพภพแบบอเนกประสงค

28/08/57

21

กรณตวอยางการใชพลงงานความรอนใตพภพในประเทศไทย


โรงไฟฟาพลงงานความรอนใตพภพฝาง จ. เชยงใหม

ตงอยท ต าบลมอนปน อ าเภอฝาง จงหวดเชยงใหม โดยไดเรมเดนเครองเมอวนท 5

ธนวาคม พ.ศ. 2532 มขนาดก าลงผลต 300 กโลวตต เปนโรงไฟฟาแบบ 2 วงจร แหง

แรกในเอเชยอาคเนย ดวยความรวมมอของ การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย กรม

ทรพยากรธรณ และมหาวทยาลยเชยงใหม

กรณตวอยางการใชพลงงานความรอนใตพภพในประเทศไทย

82

โรงไฟฟาพลงงานความรอนใตพภพฝาง จ. เชยงใหม

โรงไฟฟานใชน ารอนจากหลมเจาะในระดบตนโดยมอณหภมประมาณ 130 องศา

เซลเซยส อตราการไหล 16.5-22 ลตรตอวนาท มาถายเทความรอนใหกบสารท างาน

และใชน าอณหภม 15-30 องศาเซลเซยส อตราการไหล 72-94 ลตรตอวนาท เปนตว

หลอเยน สามารถผลตกระแสไฟฟาไดประมาณปละ 1.2 ลานหนวย (กโลวตต-ชวโมง)


ผงการท างานของโรงไฟฟาพลงงานความรอนใตพภพฝาง


โครงการอเนกประสงคพลงงานความรอนใตพภพฝาง

28/08/57

22

ขอมล

การ

เจาะ

ส ารวจ

7 แหลง

15 แหลง

14 แหลง

3 แหลง

5 แหลง

5 แหลง

1 แหลง 1 แหลง 2 แหลง 1 แหลง

4 แหลง

28/08/57

23

ทฤษฎพลงงำนควำมรอนใตพภพ Thailand Energy and Environment Network http://teenet.cmu.ac.th/sci/intro01.php Geothermal Energy The International Geothermal Association http://www.geothermal-energy.org/index.html

โครงกำรเพอกำรอนรกษและพฒนำแหลงน ำพรอนเพอกำรใชประโยชนเอนกประสงค, มหำวทยำลยเชยงใหม

Geothermal Basics

Geothermal Energy Association


http://teenet.cmu.ac.th/sci/intro01.php



http://www.geothermal-energy.org/index.html












Documents

พลังงานความร้อนใต้พิภพ (Geothermal Energy)¸Š นแมนเท ลท ม ความหนาแน นส งกว า ช นเปล