ลึกลงไปใต้ดินของย่านธุรกิจมารีนาเบย์ของ “สิงคโปร์” เป็นที่ตั้งของ “เครือข่ายระบบทำความเย็นส่วนกลางใต้ดิน” ที่ได้รับการขนานนามว่ามีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก ระบบนี้เป็นโครงสร้างพื้นฐานสำคัญที่ช่วยหล่อเลี้ยงอาคารสำนักงานและพื้นที่เศรษฐกิจให้มีความเย็นอย่างมีประสิทธิภาพมาตั้งแต่เริ่มดำเนินการในปี 2006
การดำเนินงานของโรงไฟฟ้าทำความเย็นนี้ได้รับการดูแลโดย Singapore District Cooling (SDC) บริษัทในเครือของ Singapore Power (SP) โดยระบบดังกล่าวประกอบด้วยเครือข่ายท่อส่งน้ำส่วนกลางความยาวกว่า 5 กิโลเมตร เพื่อให้บริการลูกค้าในย่านการเงินของมารีนาเบย์
ระบบทำความเย็นนี้ ส่วนกลางจะผลิตน้ำเย็นแล้วส่งผ่านท่อไปยังอาคารต่าง ๆ เพื่อใช้ในระบบปรับอากาศ วิธีการนี้เปรียบเสมือนสาธารณูปโภคส่วนรวมที่ให้บริการอาคารหลายแห่งที่ตั้งอยู่ใกล้กันภายในเขตพื้นที่เดียวกัน ซึ่งช่วยให้ลูกค้าที่เปลี่ยนมาใช้ระบบทำความเย็นส่วนกลางสามารถประหยัดพลังงานได้มากกว่า 40% เมื่อเทียบกับระบบปรับอากาศแบบแยกส่วนทั่วไป
อีกทั้ง ยังช่วยประหยัดพื้นที่ใช้สอย ระบบนี้ช่วยลดความจำเป็นในการติดตั้งเครื่องทำความเย็นภายในอาคาร และลดการใช้พื้นที่บนดาดฟ้าสำหรับติดตั้งหอระบายความร้อน ซึ่งช่วยเพิ่มพื้นที่ว่างให้ผู้พัฒนาอสังหาริมทรัพย์สามารถนำไปใช้ประโยชน์อย่างอื่นได้
Singapore Power ระบุว่าความสำเร็จนี้เกิดจากการใช้ประโยชน์จากการประหยัดต่อขนาด (Economies of Scale) การเพิ่มประสิทธิภาพของสินทรัพย์ และความเป็นเลิศในการดำเนินงาน
อึ้ง หลาง ประธานเจ้าหน้าที่บริหารขององค์การฟื้นฟูเมือง (URA) กล่าวว่าระบบนี้พัฒนาและเตรียมการมาหลายปี พร้อมกล่าวเสริมว่า “วันนี้เราได้รับผลตอบแทนจากการวางแผนล่วงหน้าและการออกแบบที่รอบคอบ ตั้งแต่การเพิ่มพื้นที่ใช้สอย การประหยัดต้นทุน ไปจนถึงการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน”
เทคโนโลยีนี้ค่อนข้างเรียบง่าย ถังขนาดใหญ่ที่บรรจุสารทำความเย็นจะทำให้น้ำเย็นลงจนถึงประมาณ 7 องศาเซลเซียส น้ำเย็นจะถูกส่งผ่านท่อไปยังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในอาคาร ซึ่งอากาศภายในอาคารที่อุ่นจะถูกทำให้เย็นลงเมื่อไหลผ่านของเหลว จากนั้นอากาศที่เย็นลงจะถูกเป่าออกไปทางช่องระบายอากาศ เมื่อน้ำอุ่นขึ้นก็จะถูกสูบกลับไปยังโรงงานส่วนกลางเพื่อเริ่มกระบวนการใหม่ ส่วนความร้อนส่วนเกินจะถูกระบายออกทางหอระบายความร้อน
ระบบทำความเย็นส่วนกลาง เป็นแนวคิดที่มีรากฐานมายาวนานกว่า 140 ปี โดยระบบยุคแรกเริ่มถูกติดตั้งที่เมืองเดนเวอร์ ในสหรัฐ เมื่อปี 1889 ซึ่งขณะนั้นยังใช้สารละลายแอมโมเนียหรือน้ำเกลือเข้มข้นเป็นของเหลวในการกระจายความเย็น ก่อนที่จะมีการพัฒนานวัตกรรมมาใช้น้ำเป็นตัวกลางส่งผ่านความเย็นในช่วงทศวรรษที่ 1960 ทั้งในยุโรปและสหรัฐฝั่งตะวันออก
เทคโนโลยีนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อสิงคโปร์ เนื่องจากเป็นประเทศที่อุณหภูมิพุ่งสูงขึ้นเร็วกว่าค่าเฉลี่ยทั่วโลกถึงสองเท่า อีกทั้งยังเป็นประเทศที่ใช้เครื่องปรับอากาศต่อหัวสูงที่สุดในภูมิภาคเอเชียแปซิฟิก ดังนั้นการปรับต่อสภาพภูมิอากาศจึงกลายเป็นประเด็นเร่งด่วนของประเทศนี้
ศ.ลี โพ เส็ง หัวหน้าภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล จากมหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์ให้ความเห็นว่า “ความต้องการทำความเย็นกำลังพุ่งสูงขึ้นตามการขยายตัวของความเป็นเมือง รายได้ที่เพิ่มขึ้น และความเครียดจากความร้อน” เขามองว่าสิงคโปร์สามารถเป็นต้นแบบในการแสดงให้เห็นว่าระบบนี้ทำงานได้จริงในสภาวะที่ร้อนและชื้น
ระบบทำความเย็นส่วนกลาง เป็นส่วนหนึ่งของโครงการปกป้องเมืองจากอุณหภูมิและระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นของรัฐบาลสิงคโปร์ที่มีมูลค่ารวม 100,000 ล้านดอลลาร์สิงคโปร์ (ประมาณ 25.56 ล้านล้านบาท) ปัจจุบันมีการวางท่อใต้ดินในลักษณะนี้ไปแล้วอย่างน้อย 8 ย่านทั่วเกาะ รวมถึงโครงการใหม่ ๆ ในย่านปังกอล
อย่างไรก็ตาม ไบรอัน วาด มาธีเซน ศาสตราจารย์ด้านระบบพลังงานจาก มหาวิทยาลัยออลบอร์กในเดนมาร์ก ชี้ให้เห็นว่าแม้ระบบจะให้ประสิทธิภาพด้านไฟฟ้าเพิ่มขึ้น 30-50% แต่ต้นทุนการก่อสร้างนั้นสูงมาก เครือข่ายเหล่านี้อาจต้องใช้เงินลงทุนสูงถึงหลายร้อยล้านดอลลาร์ขึ้นอยู่กับขนาดของโครงการ
บริษัท Engie หนึ่งในผู้ดำเนินงานรายใหญ่ประเมินว่า ตลาดเทคโนโลยีนี้ในท้องถิ่นอาจเติบโตขึ้นเป็นสองเท่าในทศวรรษหน้า นอกจากนี้ยังมีการคาดการณ์ว่าตลาดระบบทำความเย็นส่วนกลางทั่วโลกจะมีมูลค่าสูงถึง 60,000 ล้านดอลลาร์ภายในปี 2034
ฌาคส์ บูเนน กรรมการผู้จัดการด้านโครงสร้างพื้นฐานพลังงานท้องถิ่นของ Engie ประจำเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ กล่าวว่า “สิงคโปร์อยู่ในตำแหน่งที่ดีมากในภูมิภาคนี้ ในการส่งเสริมและวางแผนโครงสร้างพื้นฐานระยะยาว” เขายังเห็นศักยภาพที่จะขยายขีดความสามารถนี้ไปยังประเทศเพื่อนบ้านอย่างมาเลเซียและฟิลิปปินส์ด้วย
แม้จะมีความสำเร็จ แต่ระบบนี้ยังเผชิญกับความท้าทาย เช่น การแข่งขันด้านทรัพยากรน้ำกับศูนย์ข้อมูล และปัญหาทางเทคนิคในช่วงเริ่มต้น ตัวอย่างเช่น ในปี 2023 มีผู้อยู่อาศัยในโครงการบ้านเอื้ออาทรบางแห่งบ่นเรื่องน้ำรั่วและลมร้อน ซึ่งทีมวิศวกรต้องเร่งแก้ไขผ่านระบบติดตามตรวจสอบแบบเรียลไทม์
เครือข่ายทำความเย็นใต้ดินของมารีนาเบย์ ถือเป็นหัวใจสำคัญของกลยุทธ์ความมั่นคงทางพลังงานของสิงคโปร์ ท่ามกลางวิกฤติพลังงานโลกและความร้อนที่ทวีความรุนแรง เทคโนโลยีจากศตวรรษที่ 19 นี้กำลังถูกนำมาประยุกต์ใช้อย่างล้ำสมัยเพื่อสร้างอนาคตที่ยั่งยืนให้แก่คนเมือง
ที่มา: Bloomberg, Channel New Asia, South China Morning Post
