กฟผ.ลุยศึกษาเทคโนโลยีออสเตรเลีย ยกโมเดลพัฒนาพลังงานไทย

14 ส.ค. 2566 – การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ถือเป็นหน่วยงานหลักในการเดินหน้าสร้างความมั่นคงด้านพลังงานให้กับประเทศมาโดยตลอด ภายใต้เป้าหมายที่ต้องรักษาเสถียรภาพพลังงานไฟฟ้าของไทยให้กับคนไทยได้มีใช้อย่างไม่สะดุด จึงจำเป็นต้องพัฒนาศักยภาพระบบการทำงานอย่างเต็มที่ ซึ่งทุกคนจะทราบดีว่า กฟผ.อยู่ในฐานะ ‘ผู้ผลิต’ และทำหน้าที่นั้นอย่างเข้มข้น แต่ตลอดระยะเวลาที่ผ่านมาประเทศไทยได้สนับสนุนให้เกิดการลงทุนมากขึ้น การผลิตไฟฟ้าจึงไม่ได้มาจาก กฟผ.เพียงผู้เดียว แต่มีหน่วยงานเอกชนอื่นๆ เข้ามาดึงส่วนแบ่งไป จนอาจจะทำให้สัดส่วนการผลิตไฟฟ้าในประเทศไม่ได้มาจาก กฟผ.เป็นหลักแล้ว

แต่ด้วยเหตุนี้ กฟผ.ก็ยังคงเดินหน้าทำหน้าที่ของตัวเองต่อไป อีกทั้งเดินหน้าศึกษานโยบาย รวมถึงวิธีการทำงานแบบใหม่ๆ ให้สามารถตอบสนองกับความต้องการของสังคมได้ตรงบริบทมากขึ้น โดยเฉพาะการเดินหน้าสู่พลังงานไฟฟ้าแห่งอนาคตที่จะไม่ใช่วัตถุดิบที่มาจากพลังงานฟอสซิลแล้ว แต่จะกลายมาเป็นพลังงานสะอาด และเชื้อเพลิงอื่นๆ อย่างเช่น ไฮโดรเจน ที่กำลังถูกพูดถึงในสังคมโลกมากขึ้น รวมทั้งยังมีหลายประเทศเริ่มเดินหน้าศึกษา ทดลอง และพัฒนาพลังงานเหล่านั้นจนกลายเป็นต้นแบบที่สำคัญไปแล้ว

ซึ่งล่าสุด กฟผ.ที่นำโดย นายบุญญนิตย์ วงศ์รักมิตร ผู้ว่าการฯ ได้นำทีมศึกษาดูงานแหล่งผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรเจน Latrobe Valley Hydrogen Facility โครงการระบบกักเก็บพลังงานจากแบตเตอรี่ Victorian Big Battery และนวัตกรรมพลังงานจากองค์การวิจัยวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมแห่งเครือจักรภพ (CSIRO) พร้อมแลกเปลี่ยนความคิดเห็นกับหน่วยงานภาครัฐและหน่วยงานพันธมิตรด้านพลังงาน ณ ประเทศออสเตรเลีย โดยจากการดูงานครั้งนี้ได้เห็นถึงแนวทางการดำเนินงานในด้านพลังงานรูปแบบใหม่ โดยเฉพาะการใช้งานเชื้อเพลิงแห่งอนาคต และการพัฒนาเชื้อเพลิงฟอสซิลให้กลายเป็นเชื้อเพลิงที่ไม่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

ศึกษาเทคโนโลยีเปลี่ยนถ่านหินเป็นไฮโดรเจน

Latrobe Valley Hydrogen Facility เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Hydrogen Energy Supply Chain (HESC) พัฒนาโดยกลุ่มพันธมิตรในอุตสาหกรรมที่มีประสบการณ์จากประเทศญี่ปุ่นและประเทศออสเตรเลีย และได้รับการสนับสนุนจากรัฐวิกตอเรีย รัฐบาลออสเตรเลีย และรัฐบาลญี่ปุ่น ซึ่งโครงการเกิดขึ้นจากประเทศญี่ปุ่นที่เป็นประเทศนำเข้าพลังงาน เห็นโอกาสในการพัฒนา โดยเลือกประเทศออสเตรเลียเนื่องจากมีเหมืองถ่านหินอยู่มาก ได้นำเทคโนโลยีเข้ามาพัฒนาการผลิตไฮโดรเจนจากถ่านหิน พร้อมกับการใช้เทคโนโลยี Carbon Capture and Storage (CCS) ควบคู่กันไป

โดยนำร่องผลิตไฮโดรเจนจากถ่านหินและสารชีวมวล ด้วยกระบวนการแปรสภาพเป็นก๊าซ (Gasification) และการกลั่นให้ก๊าซไฮโดรเจนบริสุทธิ์ (Refining) ซึ่งโครงการ HESC แบ่งเป็น 2 ระยะ ระยะแรกเป็นโครงการนำร่อง ซึ่งประสบความสำเร็จในการผลิตไฮโดรเจนโดยใช้ถ่านหินในพื้นที่ Latrobe Valley ร่วมกับชีวมวล แล้วขนส่งไปยังเมืองโกเบ ประเทศญี่ปุ่น ในโครงการนำร่องนี้มีการซื้อขายคาร์บอนเครดิต เพื่อจัดการกับคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกผลิตออกมาจากกระบวนการ

ส่วนระยะที่สอง เป็นการพัฒนาเชิงพาณิชย์ โดยใช้เทคโนโลยี CCS ร่วมด้วย เพื่อดักจับคาร์บอนนำไปเก็บไว้ใต้ดิน ซึ่งปัจจุบันอยู่ระหว่างการประเมินผลโครงการนำร่องเพื่อเตรียมการพัฒนาโครงการระยะที่สองต่อไป คาดว่าเมื่อดำเนินการในระดับเชิงพาณิชย์จะสามารถผลิตไฮโดรเจนได้ 225,000 ตัน ส่งผลให้ลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ได้ 1.8 ล้านตันต่อปี (เทียบเท่ากับการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ของรถยนต์ที่ใช้น้ำมัน 350,000 คัน) โครงการระดับพาณิชย์จะช่วยเพิ่มการผลิตไฮโดรเจนในปริมาณที่ตอบสนองความต้องการของโลกที่เพิ่มสูงขึ้นได้

ขั้นตอนของการผลิตและขนส่งไฮโดรเจน ประกอบไปด้วย 1.กระบวนการแปรสภาพถ่านหินเป็นก๊าซ ที่เป็นการทำปฏิกิริยาระหว่างถ่านหินและออกซิเจนภายใต้ความดันและอุณหภูมิสูงเพื่อผลิตก๊าซสังเคราะห์ (syngas) หรือส่วนผสมที่ประกอบด้วยคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจนเป็นหลัก 2.กระบวนการกลั่น (refinement) ในขั้นตอนการกลั่นนี้ syngas จะถูกทำให้บริสุทธิ์โดยแยกสิ่งปนเปื้อนออกไป ไฮโดรเจนที่ได้มาถูกกลั่นให้มีความบริสุทธิ์ถึง 99.999% ให้พร้อมกับการขนส่ง 3.แปลงสภาพก๊าซไฮโดรเจนเป็นของเหลว โดยก๊าซไฮโดรเจนถูกขนส่งไปยังโรงแปลงสภาพก๊าซไฮโดรเจนเป็นของเหลวที่ท่าเรือ

โดยขนส่งไปทางถนน ซึ่งจะแปลงสภาพก๊าซไฮโดรเจนจากสถานะก๊าซเป็นของเหลว โดยใช้วิธีลดอุณหภูมิของก๊าซไฮโดรเจนไปที่ -253 องศาเซลเซียส (Liquefaction) ซึ่งจะทำให้ก๊าซไฮโดรเจนเกิดการควบแน่นเปลี่ยนสถานะจากก๊าซไปเป็นของเหลว ซึ่งทำให้ลดปริมาตรลงได้ 800 เท่า 4.การเก็บไฮโดรเจนเหลวและการโหลดขึ้นเรือ เพื่อขนส่งไปยังประเทศญี่ปุ่น ซึ่งมีการพัฒนาระบบเฉพาะเพื่อโหลดไฮโดรเจนเหลวขึ้นเรือ 5.การขนส่งไฮโดรเจนเหลวทางเรือ และ 6.การนำไฮโดรเจนเหลวลงจากเรือและการเก็บไฮโดรเจน ซึ่งท่าเรือที่ญี่ปุ่นมีอาคารที่มีแท็งก์เก็บไฮโดรเจนขนาดใหญ่ที่สุดในญี่ปุ่น และมีอุปกรณ์ลำเลียงไฮโดรเจนเหลวลงจากเรือแห่งแรกในโลก

การพัฒนาระบบดังกล่าวสอดคล้องกับ กฟผ.ที่สามารถผลิตไฮโดรเจนสีเขียวสำเร็จและใช้งานได้จริงตั้งแต่ปี 2559 โดยได้กักเก็บพลังงานไฟฟ้าจากกังหันลมในรูปของก๊าซไฮโดรเจน (Wind Hydrogen Hybrid System) จับคู่กับเซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cell) กำลังผลิต 300 กิโลวัตต์ เปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นพลังงานไฟฟ้า จ่ายให้กับศูนย์การเรียนรู้ กฟผ.ลำตะคอง ซึ่งมีแผนเพิ่มกำลังการผลิตไฮโดรเจนสีเขียวจากโครงการโรงไฟฟ้ากังหันลมผลิตไฟฟ้าลำตะคอง ระยะที่ 2 พร้อมอยู่ระหว่างศึกษาแนวทางการใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนผสมกับก๊าซธรรมชาติ ทดแทนการผลิตไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นหลัก

คาดการณ์ว่าจะนำร่องใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนผสมกับก๊าซธรรมชาติสัดส่วน 5% ในโรงไฟฟ้าที่เดินเครื่องระหว่างปี 2574-2583 และมีแผนศึกษาการนำถ่านหินมาผลิตไฮโดรเจน (Brown Hydrogen) พร้อมพัฒนาเทคโนโลยี การดักจับ การใช้ประโยชน์ และการกักเก็บคาร์บอน (Carbon Capture, Utilization & Storage: CCUS) ในพื้นที่ กฟผ. คือ โรงไฟฟ้าน้ำพอง จังหวัดขอนแก่น และโรงไฟฟ้าแม่เมาะ จังหวัดลำปาง

Big Battery ลดความผันผวนของพลังงานหมุนเวียน

ในส่วนของระบบกักเก็บพลังงาน โครงการ Victorian Big Battery ของบริษัทผลิตไฟฟ้าสัญชาติฝรั่งเศส Neoen ตั้งอยู่ในเมือง Moorabool รัฐวิกตอเรีย เป็นระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าด้วยแบตเตอรี่ที่ใหญ่สุดในประเทศออสเตรเลีย จ่ายกำลังไฟฟ้าได้ 300 เมกะวัตต์ และเก็บพลังงานไฟฟ้าได้ 450 เมกะวัตต์-ชั่วโมง โดยสามารถจ่ายไฟฟ้า 300 เมกะวัตต์ได้นาน 1 ชั่วโมงครึ่ง หรือเท่ากับการจ่ายไฟฟ้าให้บ้านเรือนได้กว่า 5 แสนหลังคาเรือน

ระบบแบตเตอรี่ของ Victorian Big Battery เป็นเทคโนโลยี Tesla Megapack รุ่นแรก มีจุดเด่นคือ ติดตั้งได้ง่าย มีอายุใช้งานนาน 20 ปี โดยมีจำนวน Megapack ที่มีลักษณะเป็นตู้คอนเทนเนอร์ ทั้งหมด 212 ตู้ (1 Megapack จ่ายไฟฟ้าได้ 1.5 เมกะวัตต์ เก็บพลังงานไฟฟ้าได้สูงสุด 3 เมกะวัตต์-ชั่วโมง) ซึ่งโครงการดังกล่าวมีส่วนช่วยเพิ่มสัดส่วนพลังงานหมุนเวียนในรัฐวิกตอเรีย สนับสนุนการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมและแสงอาทิตย์ โดยช่วยกักเก็บพลังงานราคาถูกในช่วงที่มีแสงแดดและมีลมพัด เพื่อจ่ายพลังงานในช่วงที่มีความต้องการ

ช่วยให้รัฐวิกตอเรียมีไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ลดความเสี่ยงไฟฟ้าดับและค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้นจากไฟฟ้าดับ ส่งผลให้ระบบไฟฟ้ามั่นคงขึ้น ลดภาระค่าไฟฟ้าให้กับผู้ใช้ไฟในรัฐวิกตอเรีย และสนับสนุนการเปลี่ยนผ่านสู่พลังงานสะอาดของรัฐวิกตอเรีย ประเทศออสเตรเลีย เช่นเดียวกับระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ของ กฟผ. ที่ปัจจุบันมีโครงการนำร่อง 3 แห่ง ได้แก่ สถานีไฟฟ้าแรงสูงบำเหน็จณรงค์ จังหวัดชัยภูมิ จำนวน 16 เมกะวัตต์ สถานีไฟฟ้าแรงสูงชัยบาดาล จังหวัดลพบุรี จำนวน 21 เมกะวัตต์ รวม 37 เมกะวัตต์

ซึ่งถือว่ามีขนาดใหญ่ที่สุดในประเทศไทย ช่วยลดความผันผวนของพลังงานหมุนเวียนในพื้นที่ รักษาเสถียรภาพในระบบไฟฟ้าและลดการสูญเสียพลังงานไฟฟ้าในระบบส่ง และโครงการพัฒนาสมาร์ทกริด จังหวัดแม่ฮ่องสอน ขนาด 4 เมกะวัตต์ เสริมความมั่นคงของระบบไฟฟ้าในพื้นที่ตัวเมืองแม่ฮ่องสอน

ลุย MOU ร่วมพัฒนาระบบกักเก็บพลังงาน

นอกจากนี้ ในการศึกษาดูงานดังกล่าว กฟผ.ยังได้เยี่ยมชมองค์การวิจัยวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมแห่งเครือจักรภพ (Commonwealth Scientific & Industrial Research Organisation: CSIRO) ณ ประเทศออสเตรเลีย โดยได้รับเกียรติจาก Dr. Dietmar Tourbier ผู้อำนวยการหน่วยธุรกิจพลังงาน และเจ้าหน้าที่ CSIRO ร่วมต้อนรับ พร้อมพูดคุยแลกเปลี่ยนความคิดเห็นด้านนวัตกรรมพลังงาน โดย CSIRO เป็นหน่วยงานวิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติออสเตรเลีย หนึ่งในองค์กรวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่ใหญ่ที่สุดและหลากหลายที่สุดในโลก

เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีที่ช่วยลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ มีผลการศึกษาวิจัยที่ช่วยสนับสนุนทั้งภาครัฐและภาคเอกชนให้สามารถลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์จากการผลิตและใช้พลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ สนับสนุนการเปลี่ยนแปลงระบบพลังงานของโลก มีความร่วมมือกับภาคอุตสาหกรรมและหน่วยงานวิจัย ดูแลจัดการโครงสร้างงานวิจัยและรวบรวมงานวิจัยของประเทศ ศึกษาและใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์รับมือกับความท้าทายที่ออสเตรเลียต้องเผชิญนอกเหนือจากด้านพลังงาน

และตั้งแต่ปี 2565 กระทรวงพลังงานได้ร่วมมือกับสถานทูตออสเตรเลียในหลากหลายกิจกรรมด้านพลังงาน หนึ่งในนั้นคือด้านระบบกักเก็บพลังงาน และเทคโนโลยีไฮโดรเจน กฟผ. ในฐานะหน่วยงานด้านพลังงานภายใต้การกำกับดูแลของกระทรวงพลังงาน จึงได้ร่วมมือกับ CSIRO ผ่านบันทึกข้อตกลง (MOU) ความเป็นไปได้ทางธุรกิจด้านระบบกักเก็บพลังงานในประเทศไทย โดยจะร่วมกันศึกษาระบบกักเก็บพลังงานเพื่อสร้างเสถียรภาพให้กับพลังงานหมุนเวียน ครอบคลุมการออกแบบและความปลอดภัยของระบบกักเก็บพลังงาน

รวมถึงการศึกษาถึงห่วงโซ่อุปทาน (Supply Chain) ของระบบกักเก็บพลังงาน นอกจากนี้ยังจะร่วมกันศึกษาเกี่ยวกับเชื้อเพลิงไฮโดรเจน ทั้งด้านการผลิต การกักเก็บ การขนส่ง รวมถึงการนำไฮโดรเจนมาเป็นเชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้าภายในระยะเวลา 1 ปีของความร่วมมือ

นายบุญญนิตย์ กล่าวว่า ด้วยกระทรวงพลังงานมีแผนงานมุ่งสู่พลังงานสะอาด เพื่อตอบโจทย์สังคมไร้คาร์บอนอย่างยั่งยืนตามนโยบาย 4D1E (Decarbonization, Decentralization, Digitalization, De-regulation, Electrification) ที่สำคัญคือ การสนับสนุนการพัฒนาระบบกักเก็บพลังงานเพื่อสร้างเสถียรภาพให้กับระบบไฟฟ้าทั้งประเทศ และการใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนในภาคพลังงาน ทั้งการนำมาเป็นเชื้อเพลิงโดยตรง หรือนำไปผสมกับก๊าซธรรมชาติในการผลิตไฟฟ้า

ที่ผ่านมา กฟผ.ในฐานะหน่วยงานที่ดูแลความมั่นคงด้านพลังงานไฟฟ้า ได้ดำเนินการพัฒนาระบบกักเก็บพลังงาน และศึกษาพัฒนาการนำไฮโดรเจนมาใช้ประโยชน์ในการผลิตไฟฟ้าของ กฟผ. มีเป้าหมายเพื่อยกระดับโครงสร้างพื้นฐานพลังงานเพื่อให้บริการพลังงานสีเขียว โดยมีความร่วมมือที่ดีกับพันธมิตรทั้งภาครัฐและเอกชน รวมถึงหน่วยงานด้านพลังงานของประเทศออสเตรเลียที่มีเป้าหมายมุ่งเปลี่ยนผ่านสู่พลังงานสะอาดอย่างยั่งยืนเช่นเดียวกัน.