โรงไฟฟ้าขนาดยักษ์ในทะเลทรายจะสูบพลังงานสะอาดราคาถูกเข้าสู่ศูนย์กลางการผลิตของจีน ส่งผลให้มาตรฐานการครองชีพของประเทศสูงขึ้นและเสริมสร้างความสามารถในการแข่งขันของจีนในการแข่งขันด้านเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น ปัญญาประดิษฐ์ (AI) ตามที่ นักวิทยาศาสตร์ ชาวจีนกล่าว
แผงโซลาร์เซลล์ที่ฐานพลังงานใหม่ทะเลทรายหนิงเซี่ยเถิงเกอ หนึ่งในฐานพลังงานหมุนเวียนในภาคตะวันตกเฉียงเหนือของจีน ภาพ: AFP
พลังงานสะอาดจากทะเลทรายที่ไม่มีที่สิ้นสุด
ภาคตะวันตกเฉียงเหนือของจีนประกอบด้วยสามมณฑล ได้แก่ ส่านซี กานซู่ ชิงไห่ และเขตปกครองตนเองหนิงเซี่ยและซินเจียง พื้นที่กว่า 3 ล้านตารางกิโลเมตร ถือเป็นพื้นที่ที่มีขนาดใหญ่กว่าประเทศอินเดีย และได้รับการยกย่องว่าเป็นหนึ่งในภูมิภาคที่พัฒนาน้อยที่สุดและยากจนที่สุดของจีนมาอย่างยาวนาน
ระยะทางที่ไกลจากมหาสมุทรและภูมิประเทศที่ขรุขระซึ่งมีลักษณะเป็นทะเลทรายอันกว้างใหญ่ เช่น โกบีและทักลิมากัน ส่งผลให้ประชากรในภูมิภาคนี้เบาบางลง
อย่างไรก็ตาม ภูมิภาคนี้อุดมไปด้วยทรัพยากรธรรมชาติ รวมถึงน้ำมัน ถ่านหิน และพลังงานสีเขียวที่มีอยู่มากมาย โดยให้พลังงานแสงอาทิตย์แก่จีนถึง 60% และพลังงานลมหนึ่งในสาม
จากการประมาณการของนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรผู้นำการปฏิวัติพลังงาน กำลังการผลิตติดตั้งในภาคตะวันตกเฉียงเหนือของจีนอยู่ที่เกือบ 500 กิกะวัตต์ เมื่อรวมกับพื้นที่ทะเลทรายโกบีอันกว้างใหญ่ในมองโกเลียในที่อยู่ใกล้เคียง กำลังการผลิตจะสูงถึง 600 กิกะวัตต์
เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว โรงไฟฟ้าทั้งหมดของสหรัฐฯ จะสามารถผลิตพลังงานได้ราว 1,100 กิกะวัตต์ ภายในสิ้นปี 2565 ตามข้อมูลของสำนักงานสารสนเทศด้านพลังงานสหรัฐฯ
ที่น่าทึ่งคือ โรงไฟฟ้าเหล่านี้มากกว่าครึ่งหนึ่งในภาคตะวันตกเฉียงเหนือของจีนใช้พลังงานธรรมชาติ ได้แก่ พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์ แม้ว่าธรรมชาติจะเป็นสิ่งที่คาดเดาไม่ได้ แต่โรงไฟฟ้าพลังงานสีเขียวเหล่านี้ยังคงมีอัตราการใช้ประโยชน์เฉลี่ยมากกว่า 95%
ตามที่นักวิทยาศาสตร์ได้กล่าวไว้ จนถึงปัจจุบัน ยังไม่มีโครงข่ายไฟฟ้าระดับภูมิภาคขนาดใหญ่แห่งใดที่สามารถบูรณาการพลังงานหมุนเวียนในปริมาณมากได้อย่างราบรื่นเช่นนี้ โดยยังคงรักษาอัตราการใช้ประโยชน์ที่สูงตลอดทั้งปีไว้ได้
กลยุทธ์ระยะยาวและศักยภาพ
ย้อนกลับไปตั้งแต่ช่วงต้นทศวรรษ 1980 เฉียน เสว่เซิน นักวิทยาศาสตร์ผู้ร่วมก่อตั้งห้องปฏิบัติการขับเคลื่อนไอพ่นของนาซา และต่อมาเป็นผู้ผลักดันโครงการอวกาศของจีน ได้เล็งเห็นถึงการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรลมและแสงอาทิตย์อันมหาศาลของทะเลทรายโกบีเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าให้กับประเทศ ในขณะนั้น ข้อจำกัดทางเทคโนโลยีทำให้แนวคิดนี้เป็นเพียงความฝันลมๆ แล้งๆ
แต่บัดนี้ “โครงข่ายไฟฟ้าภาคตะวันตกเฉียงเหนือได้นำระบบพลังงานประเภทใหม่นี้มาสู่ขั้นตอนแรกแล้ว” ศาสตราจารย์ Ma Xiaowei และทีมงานจากสาขาภาคตะวันตกเฉียงเหนือของ China Power Grid Corporation และมหาวิทยาลัย Xi’an Jiaotong เขียนไว้ในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสารวิชาการของจีน Power System and Clean Energy เมื่อเดือนที่แล้ว
กำลังการผลิตพลังงานหมุนเวียนที่ติดตั้งในภูมิภาคนี้ได้ถึง 230 กิกะวัตต์ โดยครึ่งหนึ่งถูกส่งผ่านสายส่งไฟฟ้ากระแสตรงแรงดันสูงพิเศษ 10 สายไปยังจังหวัดชายฝั่งตะวันออกที่มีประชากรหนาแน่น
ในรายงานของพวกเขา Ma และเพื่อนร่วมงานของเขากล่าวว่าสายส่งไฟฟ้าเหล่านี้ทอดยาวหลายพันกิโลเมตร ทอดยาวเกือบเท่าความกว้างของจีน ทำให้โครงข่ายไฟฟ้าภาคตะวันตกเฉียงเหนือเป็น "โครงข่ายไฟฟ้าระดับภูมิภาคที่ใหญ่ที่สุดและทรงพลังที่สุดในโลก "
เป็นเวลาหลายทศวรรษที่สหภาพยุโรป (EU) ได้ใช้ศักยภาพ ทางเศรษฐกิจ ประชากรจำนวนมาก และกลุ่มล็อบบี้ด้านสิ่งแวดล้อม เพื่อนำการเปลี่ยนผ่านสู่พลังงานสีเขียวและต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ บริษัทยักษ์ใหญ่ระดับโลกอย่าง Siemens ในเยอรมนี และ Schneider Electric ในฝรั่งเศส ได้ขับเคลื่อนความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและความเชี่ยวชาญในสาขานี้
แต่หลังจากการเปรียบเทียบอย่างละเอียด ทีมของ Ma พบว่าโครงข่ายไฟฟ้าภาคตะวันตกเฉียงเหนือของจีนยังแซงหน้าสหภาพยุโรปในตัวชี้วัดการใช้พลังงานหมุนเวียนหลัก และไปถึงระดับชั้นนำของโลก
แผงโซลาร์เซลล์ปกคลุมทะเลทราย ภาพ: รอยเตอร์
ความท้าทายและอุปสรรค
หากทะเลทรายทั้งหมดบนโลกถูกปกคลุมด้วยแผงโซลาร์เซลล์และกังหันลม พลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้จะเกินความต้องการของมนุษย์ในปัจจุบันอย่างมาก แต่วิสัยทัศน์นี้ดูเหมือนจะไม่สมจริงเนื่องจากอุปสรรคทางเทคนิค เช่น ความยากลำบากในการส่งไฟฟ้าปริมาณมากในระยะทางไกล โครงข่ายไฟฟ้าแบบดั้งเดิมยังไม่สามารถรับมือกับความผันผวนอย่างมากของพลังงานหมุนเวียนได้
เมื่อเผชิญกับความท้าทายนี้ วิศวกรชาวจีนได้ลองทำสิ่งต่างๆ หลายอย่างและได้เรียนรู้บทเรียนอันหนักหน่วง ในปี 2014 กังหันลมตัวหนึ่งทำให้เกิดกระแสไฟฟ้ากระชากที่วิ่งเป็นระยะทาง 400 กิโลเมตร ทำลายฟาร์มกังหันลมอีกแห่งหนึ่ง ตามบทความของหม่า
การเติบโตอย่างก้าวกระโดดของพลังงานหมุนเวียนในจีนในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมายิ่งทำให้ปัญหาเหล่านี้ทวีความรุนแรงขึ้น การเปลี่ยนแปลงของแสงแดดและสภาพอากาศอาจทำให้เกิดความผันผวนของการผลิตไฟฟ้าได้มากถึง 50 กิกะวัตต์ต่อวันบนโครงข่ายไฟฟ้าทางตะวันตกเฉียงเหนือของจีน ซึ่งเทียบเท่ากับกำลังการผลิตรวมของเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทั้งหมดในฝรั่งเศส
เพื่อรับมือกับความท้าทายนี้ จีนได้สร้างสายส่งไฟฟ้ากระแสตรงระยะไกลแรงดันสูงที่ก้าวหน้าที่สุดในโลก ซึ่งช่วยลดการสูญเสียพลังงานระหว่างการส่งสัญญาณระยะไกลได้อย่างมีประสิทธิภาพ
นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรในประเทศจีนได้ใช้ AI เพื่อคาดการณ์กำลังการผลิตไฟฟ้าล่วงหน้าได้ถึง 10 วัน โดยการวิเคราะห์ข้อมูลเซ็นเซอร์จำนวนมาก “ภายใต้สภาพอากาศที่คงที่ ความแม่นยำในการทำนายจะสูงมาก” ทีมงานของหม่าเขียนไว้
โรงไฟฟ้าถ่านหินเคยทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานหลักในการรักษาเสถียรภาพระบบไฟฟ้าของจีน แต่ในภาคตะวันตกเฉียงเหนือกลับถูกบดบังด้วยการเติบโตอย่างรวดเร็วของพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม เพื่อชดเชยปัญหานี้ รัฐบาลจีนจึงได้สร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำขึ้นบริเวณต้นน้ำของแม่น้ำเหลือง ซึ่งทำหน้าที่เป็นแกนหลักในการควบคุมและกักเก็บพลังงาน
ตามรายงานของทีมของ Ma อ่างเก็บน้ำเหล่านี้ไม่เพียงแต่ช่วยชลประทานพื้นที่แห้งแล้งเท่านั้น แต่ยังช่วยลดต้นทุนการควบคุมระบบไฟฟ้าได้เกือบ 20,000 ล้านหยวน (2,800 ล้านดอลลาร์) ส่งผลดีต่อเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมอย่างมหาศาล
เทคโนโลยีหลักอีกประการหนึ่งคือการบรรลุถึงการเสริมซึ่งกันและกันระหว่างพลังงานหมุนเวียน ซึ่งจำเป็นต้องมีระบบตรวจจับและควบคุมข้อมูลที่แข็งแกร่งและเชื่อถือได้ ทีมงานของหม่ากล่าวว่าเกือบครึ่งหนึ่งของโรงงานผลิตพลังงานหมุนเวียนได้เข้าร่วมระบบที่สนับสนุนซึ่งกันและกันนี้แล้ว
การแข่งขันพลังงานสะอาดระหว่างสหรัฐฯ และจีน
การจัดหาพลังงานจะเป็นปัจจัยสำคัญในการแข่งขันระหว่างจีนและสหรัฐอเมริกา รองจากการแข่งขันด้านปัญญาประดิษฐ์ ตามคำกล่าวของผู้ประกอบการด้าน AI ในกรุงปักกิ่ง เพื่อป้องกันไม่ให้จีนพัฒนา AI ก้าวหน้า สหรัฐฯ จึงสั่งห้ามการขายชิป AI ขั้นสูงให้กับประเทศที่มีประชากรกว่าหนึ่งพันล้านคนแห่งนี้
“ข้อได้เปรียบของชิปขั้นสูงส่วนใหญ่อยู่ที่การใช้พลังงานที่ต่ำกว่าเล็กน้อย แต่เมื่อจีนมีการใช้พลังงานเพิ่มขึ้น บริษัทจีนก็สามารถใช้ชิปขั้นสูงน้อยกว่าเพื่อให้ได้ผลลัพธ์การฝึกอบรม AI ที่ใกล้เคียงกัน” ผู้ประกอบการที่ไม่เปิดเผยชื่อกล่าว พร้อมเสริมว่าต้นทุนค่าไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นนั้นแทบไม่มีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับการลงทุนโดยรวมในการแข่งขันด้าน AI
ก่อนเกิดการระบาดใหญ่ จีนมีกำลังการผลิตไฟฟ้ามากกว่าสหรัฐอเมริกาถึงสองเท่า แต่ปัจจุบันเพิ่มขึ้นเกือบสามเท่า ราคาไฟฟ้าในสหรัฐอเมริกาคาดว่าจะเพิ่มขึ้น 20% ระหว่างปี 2564 ถึง 2566 เนื่องจากภาวะเงินเฟ้อ ขณะที่ราคาไฟฟ้าในจีนยังคงทรงตัว ในบางพื้นที่ที่ใช้พลังงานหมุนเวียนสูง บริษัทจีนยังได้รับส่วนลดมากขึ้นไปอีก
รัฐบาลจีนกำลังเร่งแผนการสร้างศูนย์ข้อมูลและเซิร์ฟเวอร์ AI ในภูมิภาคตะวันตกที่อุดมไปด้วยพลังงาน โดยมีเป้าหมายที่จะกระตุ้นขีดความสามารถการแข่งขันระดับโลกของบริษัทเทคโนโลยียักษ์ใหญ่ในประเทศ เช่น หัวเว่ย
ฮ่วยเฟือง (ตาม SCMP)
แหล่งที่มา
การแสดงความคิดเห็น (0)