โรงไฟฟ้าพลังงานถ่านหิน หรือที่เรียกว่าโรงไฟฟ้าถ่านหินหรือโรงไฟฟ้าพลังความร้อน เป็นสิ่งอำนวยความสะดวกที่ผลิตกระแสไฟฟ้าโดยการเผาไหม้ถ่านหินเพื่อผลิตไอน้ำ จากนั้นไอน้ำจะถูกใช้เพื่อขับเคลื่อนกังหันที่เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งจะแปลงพลังงานกลจากกังหันเป็นพลังงานไฟฟ้า
ก่อนเข้าสู่ประเด็นที่ลึกกว่านี้ มาทำความรู้จักถ่านหินกันก่อน ถ่านหินนี้เป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลที่เกิดจากซากพืชโบราณ เป็นหนึ่งในแหล่งผลิตไฟฟ้าที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก โดยต่อไปนี้จะเป็นกระบวนการเผาไหม้ถ่านหินในโรงไฟฟ้าพลังงานถ่านหิน ซึ่งประกอบด้วยหลายขั้นตอน ดังต่อไปนี้
- การทำเหมืองถ่านหิน: ถ่านหินถูกสกัดจากเหมืองใต้ดินหรือเหมืองผิวดินโดยผ่านกระบวนการต่างๆ เช่น การขุดแถบหรือการขุดใต้ดิน หลังจากการสกัด ถ่านหินจะผ่านกระบวนการเพื่อขจัดสิ่งเจือปนและรับประกันคุณภาพ
- การเผาไหม้: ถ่านหินที่ถูกบดแล้วจะถูกส่งไปยังโรงไฟฟ้าและเก็บไว้ในบังเกอร์ถ่านหิน จากนั้นจึงป้อนเข้าเตาเผาที่อุณหภูมิสูง ความร้อนที่เกิดจากการเผาถ่านหินใช้เพื่อเปลี่ยนน้ำให้เป็นไอน้ำ
- การสร้างไอน้ำ: ความร้อนจากการเผาไหม้ถ่านหินถูกถ่ายโอนไปยังท่อน้ำซึ่งเรียงตามผนังเตา ทำให้น้ำเดือดและผลิตไอน้ำแรงดันสูง
- กังหันไอน้ำ: ไอน้ำแรงดันสูงพุ่งตรงไปยังกังหัน ทำให้ใบพัดหมุน เมื่อไอน้ำขยายตัวและสูญเสียพลังงานไป จะทำให้โรเตอร์ของกังหันหมุน
- การผลิตไฟฟ้า: การหมุนของโรเตอร์กังหันจะขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งจะแปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า จากนั้นไฟฟ้าที่ผลิตได้จะถูกป้อนเข้าสู่กริดไฟฟ้าเพื่อจำหน่ายและใช้งานต่อไป
โรงไฟฟ้าพลังงานถ่านหินนั้นจะถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายเนื่องจากปริมาณสำรองถ่านหินที่มีอยู่มากมายในหลายภูมิภาคและความหนาแน่นของพลังงานที่สูง อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้ยังมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย การเผาไหม้ของถ่านหินจะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ นอกจากนี้ การเผาไหม้ถ่านหินยังก่อให้เกิดมลพิษทางอากาศอื่นๆ เช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) ไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) และฝุ่นละออง ซึ่งอาจส่งผลเสียต่อคุณภาพอากาศและสุขภาพของมนุษย์
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการเปลี่ยนแปลงมากขึ้นไปสู่แหล่งพลังงานที่สะอาดและยั่งยืนมากขึ้น เนื่องจากความกังวลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและมลพิษทางอากาศได้เพิ่มมากขึ้น อย่างไรก็ตาม โรงไฟฟ้าถ่านหินยังคงมีบทบาทสำคัญในการผลิตไฟฟ้าในบางพื้นที่ของโลก มีความพยายามในการเพิ่มประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าถ่านหิน ลดการปล่อยก๊าซด้วยเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น การกำจัดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์และการลดตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเลือก และสำรวจเทคนิคการดักจับและกักเก็บคาร์บอนเพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม