ปักหมุดทางเลือกพลังงานอนาคต เบื้องหลัง เทคโนโลยีไฮโดรเจน ผลิตไฟฟ้าไร้คาร์บอน

Hydrogen ถือเป็นพลังงานสะอาดที่ทั่วโลกยอมรับว่าคือแหล่งพลังงานแห่งอนาคตที่ยั่งยืน เพราะช่วยลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ได้จำนวนมาก นี่จึงเป็นเหตุผลที่การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย หรือ กฟผ. ได้เริ่มนำร่องโครงการ EGAT WIND HYDROGEN HYBRID สร้างกระแสไฟฟ้าโดยใช้พลังงานลมร่วมกับ Hydrogen แห่งแรกของเอเชีย โดยมีเป้าหมายเพื่อผลักดันไทยสู่ความเป็นกลางทางคาร์บอน (Carbon Neutrality) ได้ภายในปี ค.ศ.2050

Hydrogen นำมาผลิตเป็นพลังงานไฟฟ้าสีเขียว ได้อย่างไร ?

มีหลายวิธีที่เราสามารถผลิตก๊าซไฮโดรเจน ตั้งแต่การสกัดไฮโดรเจนจากเชื้อเพลิงที่มีไฮโดรเจนอยู่ เช่น น้ำมันดีเซล (Diesel) หรือเชื้อเพลิงก๊าซธรรมชาติ (Natural gas) ผ่านกระบวนการเปลี่ยนสภาพเชื้อเพลิง การผลิตจากเชื้อเพลิงชีวภาพจากวัสดุอินทรีย์ เช่น กากพืช รวมทั้งการสกัดจากกระบวนการเคมี และอื่น ๆ

แต่วิธีที่สะอาดและได้รับความนิยมมากที่สุดคือ Electrolyzer ซึ่งเป็นกระบวนการแยกไฮโดรเจนออกจากน้ำโดยใช้กระแสไฟฟ้า แต่หากจะให้สะอาดที่สุดตั้งแต่ต้นน้ำถึงปลายน้ำ ไฟฟ้าที่ใช้ก็ต้องมาจากแหล่งพลังงานสะอาดเช่นกัน

นั่นเป็นเหตุผลให้ กฟผ. ตัดสินใจเลือกใช้แหล่งพลังงานไฟฟ้าจากกังหันลม (Wind turbine) เพื่อใช้ในกระบวนการ Electrolyzer ซึ่ง Hydrogen ที่ผลิตได้ จะถูกกักเก็บอยู่ในถัง และเมื่อมีความต้องการใช้ไฟฟ้า Hydrogen จะถูกดึงจากถังเก็บไปเข้าเซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cell) เพื่อผลิตกระแสไฟ

หากถามว่า ทำไมต้องเก็บพลังงานในรูปของ Hydrogen ไม่ใช้กังหันลมผลิตไฟได้เลย นั่นเป็นเพราะพลังงานลมไม่ใช่พลังงานที่มีเสถียรภาพเพียงพอ เราไม่สามารถสั่งลมให้พัดกังหันได้ แต่เวลาที่มีลม ก็อาจจะเป็นช่วงเวลาที่ไม่ได้ใช้ไฟมากนัก เช่น ในตอนกลางคืน ทำให้ต้องปล่อยกระแสไฟฟ้าทิ้งไป แต่การนำไปใช้ผลิต Hydrogen ถือไปเป็นการใช้ประโยชน์จากพลังงานลมได้คุ้มค่ามากที่สุด

แทรกคลิปวิดีโอ

“ไฮโดรเจน” กับบริบทพลังงานไทย

การพัฒนาพลังงานเป็นหัวใจของความสำเร็จและความยั่งยืนของทุกประเทศตอนนี้ และในยุคที่เทคโนโลยีพัฒนาอย่างรวดเร็ว เทคโนโลยีไฮโดรเจน กลายเป็นหนึ่งในแหล่งพลังงานที่มีศักยภาพอย่างมากในบริบทของพลังงานไทย และเป็นอีกขั้นของการพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานสะอาดที่ยั่งยืนในอนาคต

ปัจจุบัน เทคโนโลยีผลิตไฟฟ้าด้วยเชื้อเพลิงไฮโดรเจน ยังมีต้นทุนที่สูง แต่หน่วยงานและอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ภาคพลังงาน ภาคขนส่ง ได้ให้ความสนใจกับพลังงานไฮโดรเจนเป็นอย่างมาก

มีการทำวิจัยและพัฒนาในมิติต่างๆ ซึ่งหน่วยงานรัฐวิสาหกิจผู้เชี่ยวชาญด้านการผลิตไฟฟ้าของไทยอย่าง กฟผ. ได้นำร่องพัฒนาโรงไฟฟ้าที่ผลิตจากไฮโดรเจนและใช้งานจริงแล้วที่ศูนย์การเรียนรู้ กฟผ. ลำตะคองชลภาวัฒนา จ.นครราชสีมา และ ได้ต่อยอดเพิ่มเติมที่ศูนย์การเรียนรู้ กฟผ. สำนักงานกลาง จ.นนทบุรี เพื่อเป็นตัวอย่างต้นแบบให้กับบริษัทเอกชนหน่วยงานต่าง ๆ ได้เข้ามาศึกษาแนวทางในการพัฒนา นำไปต่อยอด การสร้างและใช้งานพลังงานสีเขียวที่ยั่งยืนในอนาคต

การเพิ่มขึ้นของพลังงานหมุนเวียน ส่งผลต่อการปล่อยก๊าซ C02 มากน้อยเพียงใด

แน่นอนว่า หากสามารถเปลี่ยนการผลิตไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงฟอสซิลไปเป็นพลังงานหมุนเวียนได้ทั้งหมด ย่อมลดการปล่อย C02 ได้จำนวนมาก แต่ปัจจุบัน ต้องยอมรับว่า การผลิตไฟฟ้าส่วนใหญ่ยังมาจากเชื้อเพลิงฟอสซิล เนื่องจากพลังงานหมุนเวียนยังมีเสถียรภาพไม่เพียงพอ ไม่สามารถพึ่งพาการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนได้ตลอด 24 ชั่วโมง ด้วยสภาพลม ฟ้า และอากาศที่ไม่สามารถควบคุมได้

การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน มีอัตราส่วนอยู่ที่ร้อยละ 6.39 การลดปริมาณ CO2 จึงทำได้แค่จำนวนหนึ่งเท่านั้น เนื่องจากคนไทยและภาคอุตสากรรมต่าง ๆ มีความต้องการใช้ไฟฟ้าเพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ รวมทั้งการผลิตไฟฟ้าด้วยเชื้อเพลิงฟอสซิลนั้น พลังงานฟอสซิลจึงมีบทบาทสำคัญในการผลิตไฟฟ้า เนื่องจากมีความเสถียรมากกว่า สามารถเพิ่มหรือลดจำนวนการผลิตได้ตามต้องการ จึงเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญ และอย่างไรก็ตามหากมีการใช้เทคโนโลยีดักจับคาร์บอนควบคู่ จะทำให้ลดการปล่อย C02 ได้จำนวนมาก

กฟผ. รุกขยายการผลิตพลังงานไฟฟ้าสีเขียว เพื่อบรรลุเป้าหมายคาร์บอนต่ำ

กฟผ. มีแผนที่จะสร้าง Carbon Neutrality หรือความเป็นกลางทางคาร์บอน ซึ่งหมายถึงการลด ดูดซับ หรือชดเชยคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ในปริมาณที่เท่ากับการปล่อย CO2 ให้ได้ภายในปี ค.ศ. 2050 ด้วยหลากหลายวิธี เช่น ลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล เพิ่มการใช้พลังงานหมุนเวียน เช่นเดียวกับการดูดซับ CO2 ก็สามารถทำได้ด้วยการปลูกป่า หรือใช้เทคโนโลยี Carbon Capture and Storage (CCS) รวมถึงสามารถชดเชยคาร์บอนได้ด้วยการซื้อคาร์บอนเครดิตอีกด้วย

และพื่อลดอุปสรรคทางการค้าจากมาตรการภาษีคาร์บอน ในปี 2566 กฟผ. จึงเร่งเดินหน้าโครงการโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์บนทุ่นลอยน้ำร่วมกับโรงไฟฟ้าพลังน้ำเขื่อนอุบลรัตน์ จ.ขอนแก่น ชุดที่ 1 กำลังผลิต 24 เมกะวัตต์ ที่มีการติดตั้งแบตเตอรี่กักเก็บพลังงาน (BESS) เพื่อรักษาเสถียรภาพของระบบไฟฟ้าในช่วงเปลี่ยนผ่านพลังงานระหว่างพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานน้ำ ซึ่ง กฟผ. มีศักยภาพในการผลิตไฟฟ้าจากโครงการโซลาร์เซลล์ลอยน้ำไฮบริดในเขื่อนทั่วประเทศสูงถึง 10,000 เมกะวัตต์ ที่จะช่วยลดจำนวนการปล่อยคาร์บอนฯ ได้อีกขั้น

เตรียมผลักดันโฮโดรเจนพลังงานสะอาดไร้คาร์บอน เป็นทางเลือกแห่งอนาคต

หลังจากที่ กฟผ. ได้พัฒนาระบบ WIND HYDROGEN HYBRID ซึ่งเป็นการผลิตไฟฟ้าโดยใช้ Hydrogen แห่งแรกของเอเชีย โดยมีการใช้งานจริงมาแล้วตั้งแต่ปี 2559 นับเป็นใช้พลังงานสะอาด 100%

กฟผ. ยังมีแผนศึกษาแนวทางการใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนผสมร่วมกับก๊าซธรรมชาติ ทดแทนการผลิตไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นหลัก อีกทั้งยังได้ร่วมลงนามบันทึกข้อตกลงความร่วมมือ (MOU) เพื่อแลกเปลี่ยนและศึกษาเทคโนโลยีพลังงานสะอาด อย่างการใช้ประโยชน์ และกักเก็บคาร์บอน Carbon Capture Utilization and Storage (CCUS) เพื่อมุ่งสู่เป้าหมายความเป็นกลางทางคาร์บอน (Carbon Neutrality) ภายในปี ค.ศ. 2050 ให้ได้ในที่สุด

อ่านบทความเกี่ยวกับนวัตกรรมอื่น ๆ ที่ Techhub