แรงบีบคั้นสามทาง: คลื่นความร้อนในยุโรปกำลังสร้างความตึงเครียดให้กับโครงข่ายไฟฟ้าอย่างไร

ในขณะที่อุณหภูมิที่ทำลายสถิติพัดผ่านไปทั่วทวีปยุโรป ทวีปนี้กำลังเผชิญกับวิกฤตพลังงานครั้งสำคัญที่คุกคามทั้งเสถียรภาพของโครงข่ายไฟฟ้าและความปลอดภัยของสาธารณชน คลื่นความร้อนที่ทวีความรุนแรงขึ้นกำลังสร้างสภาวะที่ผันผวน ซึ่งความต้องการใช้ไฟฟ้าพุ่งสูงขึ้นในขณะที่กำลังการผลิตไฟฟ้ากลับถูกบีบให้ลดลง

แรงบีบคั้นสามทางต่อโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงาน

วิกฤตพลังงานในยุโรปปัจจุบันไม่ได้เป็นผลมาจากความล้มเหลวเพียงอย่างเดียว แต่เป็นสิ่งที่ผู้เชี่ยวชาญเรียกว่า "แรงบีบคั้นสามทาง" (triple squeeze) ตามความเห็นของ Simone Tagliapietra นักวิจัยอาวุโสจากสถาบัน Bruegel โครงข่ายไฟฟ้ากำลังถูกกดดันจากสามทิศทางที่แตกต่างกันพร้อมๆ กัน

ประการแรก ความต้องการใช้ระบบทำความเย็นพุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็วเนื่องจากผู้อยู่อาศัยพยายามบรรเทาความร้อนที่รุนแรง ประการที่สอง โรงไฟฟ้าและโครงข่ายสายส่งที่มีอยู่เดิมจะมีประสิทธิภาพลดลงเมื่ออุณหภูมิโดยรอบสูงขึ้น และประการที่สาม โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนและโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์มักถูกบังคับให้ต้องลดกำลังการผลิตลง เนื่องจากแหล่งน้ำที่จำเป็นสำหรับการระบายความร้อนนั้นมีอุณหภูมิสูงเกินไปหรือมีปริมาณน้อยเกินกว่าจะเดินเครื่องปฏิกรณ์ได้อย่างปลอดภัย

ความเปราะบางของพลังงานนิวเคลียร์และภาวะกลืนไม่เข้าคายไม่ออกของการระบายความร้อน

ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดของความเปราะบางในโครงสร้างพื้นฐานนี้เกิดขึ้นที่โรงไฟฟ้า Golfech ใกล้กับเมืองตูลูส ประเทศฝรั่งเศส โรงไฟฟ้าแห่งนี้ดำเนินการโดย EDF โดย Unit 2 ถูกบังคับให้ต้องหยุดเดินเครื่องฉุกเฉินเนื่องจากอุณหภูมิของน้ำในแม่น้ำใกล้เคียงสูงขึ้น การหยุดเดินเครื่องนี้เกิดขึ้นในช่วงเวลาเดียวกับที่ Unit 1 กำลังปิดซ่อมบำรุงและเติมเชื้อเพลิงตามกำหนดการอยู่แล้ว

สิ่งนี้ตอกย้ำถึงความเสี่ยงเชิงระบบในพลังงานนิวเคลียร์ นั่นคือการพึ่งพาแหล่งน้ำภายนอกเพื่อควบคุมอุณหภูมิ เมื่ออุณหภูมิของแม่น้ำสูงเกินเกณฑ์ความปลอดภัย แม้แต่แหล่งพลังงานหลัก (baseload power) ที่น่าเชื่อถือที่สุดก็อาจไม่สามารถใช้งานได้ในเวลาที่โครงข่ายไฟฟ้าต้องการมากที่สุดพอดี

รูปแบบความต้องการที่เปลี่ยนไปและการพุ่งสูงขึ้นของการใช้เครื่องปรับอากาศ

ในอดีต โครงข่ายพลังงานของยุโรปถูกออกแบบมาเพื่อรองรับช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุดในฤดูหนาวเนื่องจากการใช้เครื่องทำความร้อนด้วยไฟฟ้า ในทางตรงกันข้าม โครงข่ายไฟฟ้าของสหรัฐฯ ถูกสร้างขึ้นเพื่อรองรับช่วงพีคในฤดูร้อน โดยบ้านเกือบ 90% มีการใช้เครื่องปรับอากาศ ส่วนในยุโรป การใช้เครื่องปรับอากาศตามธรรมเนียมเดิมนั้นต่ำกว่ามาก โดยเฉลี่ยทั่วทั้งทวีปอยู่ที่ประมาณ 20% ขณะที่มีเพียง 5% ในสหราชอาณาจักร และ 3% ในเยอรมนี

อย่างไรก็ตาม ข้อมูลเหล่านี้กำลังเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว เมื่อฤดูร้อนทวีความรุนแรงขึ้น การใช้เทคโนโลยีทำความเย็นก็เพิ่มสูงขึ้นตามไปด้วย ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเชิงโครงสร้างในการวางแผนรับมือช่วงความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุด (peak loads) ของหน่วยงานสาธารณูปโภค การเปลี่ยนแปลงนี้ยังถูกซ้ำเติมด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าโรงไฟฟ้าหลายแห่งในยุโรปมักกำหนดตารางการซ่อมบำรุงในช่วงฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อน ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่กำลังกลายเป็นฤดูกาลที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูง แทนที่จะเป็นช่วงรอยต่อที่มีความต้องการต่ำเหมือนแต่ก่อน

ทำไมเรื่องนี้จึงสำคัญต่ออนาคตของพลังงาน

การบรรจบกันของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและพฤติกรรมการใช้พลังงานที่เปลี่ยนไป หมายความว่าการดำเนินงานแบบ "ตามปกติ" (business as usual) สำหรับผู้ควบคุมโครงข่ายไฟฟ้าจะไม่สามารถทำได้อีกต่อไป เมื่อรูปแบบตามฤดูกาลขาดเสถียรภาพ หน่วยงานสาธารณูปโภคจะถูกบังคับให้ต้องมองหาการซื้อไฟฟ้าฉุกเฉินจากต่างประเทศ ซึ่งเป็นการดำเนินการที่จะส่งผลให้ราคาค่าไฟฟ้าของผู้บริโภคสูงขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ด้วยอิทธิพลที่อาจเกิดขึ้นจากปรากฏการณ์เอลนีโญ (El Niño) ในปีต่อๆ ไปอาจนำมาซึ่งความผันผวนของอุณหภูมิที่รุนแรงยิ่งขึ้น ทำให้จำเป็นต้องมีการยกเครื่องความสามารถในการกักเก็บพลังงานและความยืดหยุ่นของโครงข่ายไฟฟ้าอย่างเร่งด่วน

สรุปประเด็นสำคัญ

• ความตึงเครียดเชิงระบบ: โครงข่ายไฟฟ้ากำลังเผชิญกับ "แรงบีบคั้นสามทาง" จากความต้องการใช้ระบบทำความเย็นที่เพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพของโครงสร้างพื้นฐานที่ลดลง และกำลังการผลิตของโรงไฟฟ้าที่ลดลงเนื่องจากน้ำที่ใช้ระบายความร้อนมีอุณหภูมิสูง
• ความเสี่ยงของพลังงานนิวเคลียร์: ความร้อนที่รุนแรงส่งผลกระทบโดยตรงต่อความน่าเชื่อถือของพลังงานนิวเคลียร์ ดังที่เห็นได้จากโรงไฟฟ้า Golfech ในฝรั่งเศส ซึ่งอุณหภูมิของแม่น้ำที่สูงขึ้นทำให้ต้องหยุดเดินเครื่องฉุกเฉิน
• รูปแบบความต้องการที่เปลี่ยนไป: ยุโรปกำลังเปลี่ยนผ่านจากตลาดพลังงานที่มีความต้องการสูงสุดในฤดูหนาว ไปสู่ตลาดที่มีความต้องการสูงสุดในฤดูร้อน เนื่องจากการใช้เครื่องปรับอากาศเพิ่มขึ้นเพื่อต่อสู้กับอุณหภูมิที่สูงขึ้น