Hydrogen Demand is Growing with Positive Signals
“….ความก้าวหน้าทางวิทยาการปัจจุบัน เทคโนโลยีพลังงานไฮโดรเจน Hydrogen Energy Technology ได้ส่งสัญญาณชัดเจนว่า โลกพร้อมแล้วสำหรับ Hydrogen Economy ในอนาคตอันใกล้นี้ …”
เศรษฐกิจไฮโดรเจน Hydrogen Economy ใช้ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 เป็นแหล่งพลังงานหลักสำหรับกิจกรรมทางเศรษฐกิจ และสังคมของมนุษยชาติ .. คาดหมายว่า ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 กำลังกลายเป็นแหล่งพลังงานยั่งยืนยอดนิยมสำหรับอนาคตที่ไม่ไกลเกินฝัน ..
ความโดดเด่นของ Hydrogen : H2 นั้น คือ ศักยภาพที่ยอดเยี่ยมในการขจัดคาร์บอนออกไปจากภาคเศรษฐกิจการผลิต และระบบการขนส่งซึ่งต้องการแหล่งพลังงานที่มีพลังงานจำเพาะ Specific Energy สูงมากพอ .. ทั้งนี้ เพื่อยุติการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล Phase Out Fossil Fuels ในสังคมมนุษยชาติโดยสิ้นเชิง และจำกัดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ Limit Climate Change ให้อุณหภูมิของโลกอยู่ต่ำกว่าจุดเล็งที่ 1.5oC ได้สำเร็จนั้น เศรษฐกิจไฮโดรเจน Hydrogen Economy คือ หนึ่งในข้อไข และคำตอบสำหรับการต่อสู้กับวิกฤตสภาพอากาศ Climate Crisis ที่เฉียบขาดอย่างยิ่ง ..
นอกจากนี้ การส่งจ่าย Hydrogen Gas ผ่านโครงข่ายระบบท่อ Pipelines Gas Grid หรือการส่งผ่านเซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cells เพื่อผลิตกำลังไฟฟ้า รวมทั้งการเผาไหม้ไฮโดรเจนเหลว และก๊าซไฮโดรเจนโดยตรงในเครื่องยนต์เผาไหม้ภายในที่เป็นเครื่องยนต์ลูกสูบ Piston Engine และเครื่องยนต์ก๊าซเทอร์ไบน์ Gas Turbine Engine นั้น จะให้กำลังขับ และพลังงานมหาศาล แต่จะปล่อยคายของเสียออกมาเป็นเพียงน้ำ และไอน้ำ Water Vapor สู่ชั้นบรรยากาศเท่านั้น ..
การผลักดันให้หยุดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels ในระบบเศรษฐกิจ และสังคมของนานาประเทศทั่วโลกจากแหล่งพลังงานที่เป็นน้ำมันดิบ ก๊าซธรรมชาติ และ Shale Gas & Shale Oil รวมทั้งถ่านหิน ในการประชุม COP26 และ COP27 ที่ผ่านมา ชี้ให้เห็นชัดเจนว่า ไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen ผนวกกับไฮโดรเจนสีชมพู Pink Hydrogen พร้อมระบบจัดเก็บพลังงานด้วย Molten Salt Energy Storage กลายเป็นนวัตกรรมสำคัญใหม่อีกตัวหนึ่งสำหรับภาคพลังงานที่จำเป็นต้องลดการปล่อยคาร์บอนสู่บรรยากาศ เช่น การผลิตกำลังไฟฟ้า ระบบจัดเก็บพลังงาน การผลิตเหล็กกล้า การขนส่ง การใช้พลังงานในครัวเรือน อาคารสถานที่ ตึกสูง กิจการการบินและอวกาศ รวมถึงการบริโภคในภาคอุตสาหกรรม .. ทั้งนี้ ด้วยความก้าวหน้าทางวิทยาการปัจจุบัน เทคโนโลยีพลังงานไฮโดรเจน Hydrogen Energy Technology ได้ส่งสัญญาณชัดเจนว่า โลกพร้อมแล้วสำหรับ Hydrogen Economy ในอนาคตอันใกล้นี้ ..
ความต้องการไฮโดรเจน Hydrogen Demand ในอุตสาหกรรมยานยนต์ Automotive Industry อาจกำลังสร้างความสั่นสะเทือนต่อโลกทั้งใบได้ หากระบบการผลิตไฮโดรเจนในปัจจุบันจากอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงฟอสซิลกำลังจะหมดไป หรือหากเมื่อระบบการผลิตไฮโดรเจนในอนาคตจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนนั้น เติบโต และขยายตัวอย่างกว้างขวางมากขึ้น นั่นอาจหมายถึง โครงการจัดวางโครงสร้างพื้นฐานก๊าซไฮโดรเจน Hydrogen Infrastructure ขนาดใหญ่ และเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน Hydrogen Generator เช่น อิเล็กโทรไลเซอร์ Electrolysers จำนวนมาก กลายเป็นความจำเป็นยิ่งยวดที่ขาดไม่ได้สำหรับการเริ่มต้นด้วยเพียงการบิดกุญแจสตาร์ทเท่านั้น Just the Turn of an Ignition Key ..
ปัจจุบัน ระบบ Hydrogen on Demand ที่กำลังพัฒนาขึ้นสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ Automotive Industry อาจใช้การแยกน้ำด้วยกระบวนอิเล็กโทรลิซิส Water Electrolysis และการผลิตไฮโดรเจนจากก๊าซชีวภาพ Hydrogen Production from Biogas หรือการผลิตไฮโดรเจนด้วยปฏิกิริยาเคมี Chemical Reaction อื่น ๆ อีกหลายรูปแบบ เพื่อสร้างเชื้อเพลิงไฮโดรเจน Hydrogen Fuel ตามความจำเป็นสำหรับยานยนต์ที่ติดตั้งเครื่องยนต์สันดาปภายใน Internal Combustion Engine : ICE หรือเซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cells .. ระบบไฮโดรเจนตามความต้องการ Hydrogen on Demand Systems ที่ใช้กระบวนการอิเล็กโทรลิซิส Electrolysis Process โดยทั่วไปจะใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะอื่น ๆ เช่น อะลูมิเนียม Aluminium : 13Al หรือแมกนีเซียม Magnesium : 12Mg เพื่อช่วยเร่งกำลังผลิตในกระบวนการไปพร้อมด้วย ..
ข้อมูลของสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ International Energy Agency : IEA ชี้ว่า ความต้องการไฮโดรเจน Hydrogen Demand สูงถึง 94 ล้านตัน Megaton: Mt ในปี 2564 ฟื้นตัวขึ้นจนสูงกว่าระดับความต้องการ Hydrogen : H2 ก่อนเกิดโรค Covid-19 ระบาดซึ่งอยู่ที่ 91 Megaton : Mt ในปี 2563 รวมทั้งมีปริมาณพลังงานเท่ากับประมาณ 2.5% ของการใช้พลังงานขั้นสุดท้ายทั่วโลก Global Final Energy Consumption .. การเพิ่มขึ้นส่วนใหญ่มาจากการใช้งานรูปแบบดั้งเดิม ในการกลั่น และอุตสาหกรรม Traditional Uses in Refining & Industry แม้ว่าความต้องการสำหรับการใช้งานใหม่ ๆ จะเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 40,000 ตัน หรือเพิ่มขึ้นประมาณ 60% จากปี 2563 ด้วยฐานที่ต่ำมากก็ตาม ..
การใช้งานใหม่ๆ ที่สำคัญบางอย่างสำหรับไฮโดรเจน Hydrogen : H2 นั้น กำลังแสดงสัญญาณของการเติบโตที่รุดหน้าไปอย่างมีนัยสำคัญ .. ตัวอย่างในภาคอุตสาหกรรม เช่น การดำเนินโครงการผลิตเหล็กกล้าด้วยเทคนิคใหม่ มีการขยายตัวอย่างรวดเร็ว ซึ่งพวกมัน คือ เพียงหนึ่งปีหลังจากการเริ่มต้นโครงการสาธิตครั้งแรกสำหรับการใช้ไฮโดรเจนบริสุทธิ์ในการลดธาตุเหล็กโดยตรง Using Pure Hydrogen in Direct Reduction of Iron .. ในภาคการขนส่ง Transportation Sector นั้น ยานยนต์ไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน Hydrogen Fuel Cell Vehicles : HFCVs ขบวนแรก เริ่มออกตัวมาพร้อมด้วยแล้วในตลาดสหรัฐฯ เยอรมนี จีน เกาหลี ญี่ปุ่น และอีกในหลายประเทศ ..
นอกจากนี้ยังมีโครงการนำร่อง และการสาธิตอื่น ๆ อีกมากกว่า 100 โครงการสำหรับการใช้ไฮโดรเจน Demonstration Projects for Using Hydrogen ในระบบการขนส่งสำหรับงานหนัก การผลิตกำลังไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน การจัดเก็บพลังงานบนโครงข่ายระบบสายส่ง และระบบสาธารณูปโภค เช่น การส่งจ่ายก๊าซไฮโดรเจนผ่านโครงข่ายระบบท่อ Hydrogen Gas Grid เข้าสู่ครัวเรือน อาคารสถานที่ เมือง และชุมชน เพื่อผลิตกำลังไฟฟ้า เป็นต้น รวมถึงธุรกิจการผลิตเชิงพาณิชย์ และกิจกรรมการนำเข้าส่งออกไฮโดรเจน Hydrogen : H2 ที่ปัจจุบันเป็นไปอย่างคึกคัก .. ทั้งนี้ บริษัทใหญ่ ๆ มากมายทั่วโลก ได้ลงนามในความร่วมมือเชิงกลยุทธ์เพื่อจัดหาเชื้อเพลิงไฮโดรเจน Hydrogen Fuels เหล่านี้แล้ว .. ในภาคพลังงาน Power Sector การใช้ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 และแอมโมเนีย Ammonia : NH3 กำลังได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อย ๆ จากโครงการต่าง ๆ มากมายด้วยความคาดหมายว่า กำลังไฟฟ้าจากไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen อย่างเดียวจะสูงขึ้นแตะระดับได้อย่างน้อย 3.5 GW ภายในปี 2573 ..
เมื่อพิจารณาจากนโยบาย และมาตรการภาครัฐทั่วโลกที่ได้กำหนดไว้ก่อนแล้ว คาดการณ์ได้ว่า ความต้องการไฮโดรเจน Hydrogen Demand อาจสูงถึง 115 ล้านตัน Megaton : Mt ภายในปี 2573 แม้ว่าจะน้อยกว่า 2 Megaton : Mt จากการใช้งานใหม่ก็ตาม .. สิ่งเหล่านี้ อาจยังไม่เพียงพอเปรียบเทียบกับ 130 Megaton: Mt หรือ 25% จากการใช้งานใหม่ ซึ่งจำเป็นต่อการปฏิบัติตามคำมั่นสัญญาด้านสภาพอากาศที่มีอยู่ของรัฐบาลประเทศทั่วโลกได้นำเสนอไว้ และเกือบ 200 Megaton : Mt ที่จำเป็นในปี 2573 เพื่อให้มีการปล่อยก๊าซมลพิษเป็นศูนย์สุทธิ Net Zero Emissions ให้สำเร็จในที่สุดได้ ภายในปี 2593 ..
ท่อส่งก๊าซของโครงการสำหรับการผลิตไฮโดรเจนที่ปล่อยมลพิษต่ำยังคงขยายตัว แต่มีเพียงไม่กี่โครงการเท่านั้นที่จะไปถึงขั้นตอนสุดท้ายในการตัดสินใจลงทุน Final Investment Decision : FID ..
ส่วนงานการส่งจ่ายไฮโดรเจน Hydrogen Delivery ที่เกี่ยวข้องกับท่อส่งก๊าซ Pipeline Segment หรือโครงข่ายระบบท่อ Pipeline Gas Grid นั้น คิดเป็นส่วนแบ่งรายได้ 62.07% ของตลาดไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen Market ในปี 2564 .. ไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen สามารถขนส่งเป็นก๊าซผ่านระบบท่อทาง และภาชนะความดันสูง High-Pressure Containers หรือจัดเก็บเป็นของเหลวเย็นจัดในภาชนะฉนวนความร้อน รวมทั้งการแปรรูปให้เป็นเมทานอล Methanol : CH3OH หรือแอมโมเนีย Ammonia : NH3 และ/หรือ ในตัวกลางนำพาทางเคมี Chemical Carrier Medium อื่น ๆ ..
ทั้งนี้ การใช้ระบบท่อส่ง Pipeline คือ วิธีที่ประหยัดที่สุดในการขนส่งไฮโดรเจนปริมาณมากในระยะทางไกล .. ตั้งแต่กันยายน 2563 เป็นต้นมา ผู้ประกอบการท่อส่งก๊าซ Nowega และ Gascade และ Siemens Energy ของเยอรมัน ได้ร่วมกันศึกษา และประสบความสำเร็จในการดัดแปรท่อส่งก๊าซธรรมชาติ Natural Gas Pipelines สำหรับการขนส่งไฮโดรเจนในอนาคต Future Hydrogen Transportation ..
อย่างไรก็ตาม ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 สามารถขนส่งผ่านรถบรรทุก และเรือ นอกเหนือจากระบบท่อส่งโดยผู้ให้บริการที่แตกต่างกัน .. ระบบการขนส่ง และผู้ให้บริการจะคำนึงถึงแอปพลิเคชันการใช้งานของเป้าหมายผู้ใช้ปลายทาง End Users, ภูมิประเทศ และภูมิสังคมที่เกี่ยวข้อง รวมทั้งระยะทางที่จะไปถึงได้ง่าย .. ตัวนำพาที่ใช้ส่วนหนึ่ง คือ ตัวพาไฮโดรเจนอินทรีย์เหลว Liquid Organic Hydrogen Carriers และแอมโมเนียผ่านไฮโดรเจนเหลว Ammonia through Liquid Hydrogen เป็นต้นนั้น ขึ้นอยู่กับความคุ้มค่า และความเหมาะสม ..
ไฮโดรเจนเหลว Liquid Hydrogen คือ วิธีการที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด หากการใช้งานปลายทางต้องการไฮโดรเจนเหลว หรือไฮโดรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูง และอาจดำเนินการได้ง่ายกว่า หากขนส่งผ่านรถบรรทุกหลังจากลงจอดที่ท่าเรือ .. อย่างไรก็ตาม พวกมันมีความหนาแน่นของพลังงานเชิงปริมาตรต่ำ Low Volumetric Energy Density เมื่อเทียบกับแอมโมเนีย Ammonia : NH3 และจะเกิดการสูญเสียในระหว่างการเก็บรักษาทุกวัน .. ดังนั้น การขนส่ง Hydrogen : H2 ผ่านโครงข่ายระบบท่อส่งก๊าซ Pipeline Gas Grid จึงอาจถือว่าเป็นวิธีที่ประหยัดที่สุดในการขนส่งปริมาณมากในระยะทางไกล และเชื่อมั่นว่าจะมีความเหมาะสมที่สุดสำหรับอนาคต ซึ่งต้องการการสนับสนุนจากนโยบายภาครัฐ และการลงทุนให้ไปถึงขั้นตอนสุดท้ายในการตัดสินใจลงทุน Final Investment Decision : FID ไปพร้อมด้วย ..
ความต้องการไฮโดรเจน Hydrogen on Demand ที่เพิ่มขึ้นจำนวนมากในปี 2564 ที่ผ่านมา ส่วนใหญ่ได้รับการตอบสนองจากไฮโดรเจนที่ผลิตจากเชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels ที่ไม่เปลี่ยนแปลง ซึ่งหมายความว่าไม่มีประโยชน์เท่าไรนักในการบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ Mitigating Climate Change .. การผลิตไฮโดรเจนที่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำ Production of Low-Emission Hydrogen นั้น ยังคงน้อยกว่า 1 Megaton : Mt ในปี 2564 โดยเกือบทั้งหมดมาจากโรงงานที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลซึ่งที่มีการติดตั้งระบบการดักจับ ใช้ประโยชน์ และจัดเก็บคาร์บอน Carbon Capture, Utilisation & Storage : CCUS ไว้พร้อมด้วย .. อย่างไรก็ตาม ตั้งแต่ปี 2565 เป็นต้นมา พบว่า การจัดวางโครงสร้างพื้นฐานสิ่งอำนวยความสะดวกที่เป็นท่อส่งก๊าซของโครงการสำหรับการผลิตไฮโดรเจนที่ปล่อยมลพิษต่ำ Pipeline of Projects for the Production of Low – Emission Hydrogen กำลังเติบโตด้วยความเร็วที่น่าประทับใจ ..
หากโครงการท่อส่งก๊าซทั้งหมดที่กำลังดำเนินการอยู่แล้วเสร็จ และใช้งานจริงได้ ภายในปี 2573 แล้ว มั่นใจได้ว่า การผลิตไฮโดรเจนที่ปล่อยมลพิษต่ำ Production of Low-Emission Hydrogen จะสูงถึง 16-24 Megaton : Mt ต่อปี โดย 9-14 Megaton : Mt ขึ้นอยู่กับการแยกน้ำด้วยไฟฟ้า และ 7-10 Megaton: Mt สำหรับเชื้อเพลิงฟอสซิลกับระบบ Carbon Capture, Utilisation & Storage : CCUS .. แต่นั่นหมายถึงเพียง 10-15% ของความต้องการไฮโดรเจนทั้งหมดทั่วโลกเท่านั้น .. การยกเลิกการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels อาจทำให้ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 กว่า 80% หายไปจากตลาด ดังนั้น การผลิตไฮโดรเจนที่ปล่อยมลพิษต่ำ Production of Lo-Emission Hydrogen ในปริมาณที่มากขึ้นหลายเท่าตัวต่อปีพร้อมโครงการระบบท่อทางที่ต้องเพิ่มขึ้นตามไปด้วย กลายเป็นความต้องการจำเป็นที่ขาดไม่ได้ เพื่อให้ระบบเศรษฐกิจยังคงเดินหน้าต่อไปได้ ..
ทั้งนี้ ในกรณีการผลิตไฮโดรเจนด้วยการแยกน้ำด้วยไฟฟ้าของกระบวนอิเล็กโทรไลซิส Water Electrolysis นั้น หากโครงการท่อส่งก๊าซทั้งหมดเกิดขึ้นได้จริงตามแผนงานแล้ว คาดหมายได้ว่าจะนำไปสู่กำลังการผลิตด้วยอิเล็กโทรไลเซอร์ที่ติดตั้งไว้ อยู่ที่ 134-240 GW ภายในปี 2573 โดยที่จุดล่างสุดของช่วงใกล้เคียงกับกำลังการผลิตพลังงานทดแทน Renewable Capacity ที่ติดตั้งทั้งหมดในเยอรมนี และอยู่ที่จุดบนสุดในละตินอเมริกาทั้งหมด .. การปฏิบัติตามคำมั่นสัญญาด้านสภาพอากาศของภาครัฐในประเทศต่าง ๆ ทั่วโลก จะต้องมีการผลิตไฮโดรเจนที่ปล่อยมลพิษต่ำ เพิ่มขึ้นอย่างน้อย 34 ล้านตัน Megaton : Mt ต่อปี ภายในปี 2573 หมายถึง เส้นทางที่สอดคล้องกับการปล่อยก๊าซมลพิษเป็นศูนย์สุทธิ ภายในปี 2593 ทั่วโลก และจะต้องใช้ประมาณ 100 ล้านตัน Megaton : Mt ภายในปี 2573 นั่นเอง ..
ขณะนี้โครงการส่วนใหญ่อยู่ในขั้นตอนการวางแผน แต่มีไม่กี่แห่งเพียงประมาณ 4% เท่านั้นที่อยู่ระหว่างการก่อสร้าง หรืออยู่ในขั้นตอนตัดสินใจลงทุนขั้นสุดท้าย Final Investment Decision: FID สาเหตุสำคัญประการหนึ่ง ได้แก่ ความไม่แน่นอนเกี่ยวกับความต้องการ Uncertainties about Hydrogen Demand, การขาดกรอบการกำกับดูแล Lack of Regulatory Frameworks และโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่ Available Infrastructure เพื่อส่งจ่ายไฮโดรเจน Hydrogen : H2 ไปยังผู้ใช้ปลายทาง End Users ..
นอกจากนี้ การขยายกำลังการผลิตอิเล็กโทรไลเซอร์ Expanding Electrolyser Manufacturing Capacity มีความสำคัญต่อการเปิดตัวห่วงโซ่อุปทานไฮโดรเจน Hydrogen Supply Chains ไปพร้อมด้วยเช่นกัน .. การใช้อิเล็กโทรไลเซอร์ที่ใช้กำลังไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนมลพิษต่ำเพื่อผลิตไฮโดรเจนที่ปล่อยมลพิษต่ำ กลายเป็นความจำเป็นยิ่งยวดจากนี้ไป .. ปัจจุบัน กำลังการผลิตอิเล็กโทรไลเซอร์ Electrolyser Manufacturing Capacity อยู่ที่เกือบ 8 GW ต่อปี และคาดหมายว่า กำลังการผลิตในภาคอุตสาหกรรม อาจเกิน 60 GW/Year ภายในปี 2573 ซึ่งเพียงพอที่จะบรรลุเป้าหมายในปัจจุบันสำหรับการนำอิเล็กโทรลิซิสมาใช้งาน ..
แต่กำลังการผลิตอิเล็กโทรไลเซอร์ Electrolyser นั้น ยังขึ้นอยู่กับเป้าหมายของภาครัฐในแต่ละประเทศ ซึ่งถูกแปลงให้เป็นโครงการในโลกแห่งความเป็นจริงนอกเหนือจากโครงการจัดวางท่อส่งก๊าซไฮโดรเจนปัจจุบัน แม้จะคาดว่า โครงการท่อส่งก๊าซ จะยังคงเติบโตต่อเนื่องต่อไปในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า แต่ก็มีความจำเป็นที่จะต้องให้การสนับสนุนโครงการตั้งแต่เนิ่น ๆ เพื่อให้แน่ใจว่าโครงการจะเข้าสู่ขั้นตอนตัดสินใจลงทุนขั้นสุดท้าย Final Investment Decision : FID และสามารถขยายขนาดการลงทุนสำหรับการรองรับเศรษฐกิจไฮโดรเจน Hydrogen Economy ที่กำลังจะมาถึงในอนาคตได้ต่อไป ..
การวิเคราะห์ ชี้ให้เห็นว่าด้วยราคาพลังงานฟอสซิล Fossil Energy Prices ในปัจจุบัน ไฮโดรเจนพลังงานหมุนเวียน Renewable Hydrogen และไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen สามารถแข่งขันกับไฮโดรเจนจากเชื้อเพลิงฟอสซิล Hydrogen from Fossil Fuels ในหลายภูมิภาคได้แล้ว โดยเฉพาะภูมิภาคที่มีทรัพยากรหมุนเวียนที่ดี Good Renewable Resources และต้องนำเข้าเชื้อเพลิงฟอสซิล เพื่อตอบสนองความต้องการในการผลิตไฮโดรเจน Hydrogen Production .. แน่นอนว่ามีความไม่แน่นอนเกี่ยวกับวิธีการนี้ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า แต่หากมีการตระหนักถึงโครงการผลิตอิเล็กโทรไลเซอร์ และโครงการขยายจัดวางท่อส่งก๊าซ รวมทั้งการขยายกำลังการผลิตตามแผนแล้ว ต้นทุนสำหรับอิเล็กโทรไลเซอร์ Costs for Electrolyzers อาจลดลงได้อีกประมาณ 70% ภายในปี 2573 เมื่อเทียบกับปัจจุบัน และเมื่อผนวกรวมกับการลดลงของต้นทุนพลังงานหมุนเวียน Cost of Renewable Energy ที่คาดไว้ สิ่งเหล่านี้ จะทำให้ต้นทุนของไฮโดรเจนจากพลังงานหมุนเวียน Cost of Renewable-Based Hydrogen ในภาพรวม ลดลงไปอยู่ในช่วงระหว่าง 1.3-4.5 เหรียญสหรัฐฯ/กิโลกรัม H2 เทียบเท่ากับ 39-135 เหรียญสหรัฐฯ/MWh .. กลุ่มระดับล่างสุดของกลุ่มนี้อยู่ในภูมิภาคที่สามารถเข้าถึงพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy ได้ดี ซึ่งจะส่งผลให้ราคาของไฮโดรเจนพลังงานหมุนเวียน Renewable Hydrogen สามารถแข่งขันได้ในเชิงโครงสร้างราคากับเชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels ได้อยู่แล้วอย่างแน่นอนไม่มีข้อสงสัย ..
ไฮโดรเจนปริมาณมหาศาล Large Volumes of Hydrogen จะสามารถซื้อขายกันได้ในทุกระดับภายในสิ้นทศวรรษนี้ หากอุปสรรคต่างๆ ได้รับการแก้ไขให้ลุล่วงไป ..
การจัดส่งไฮโดรเจนเหลวครั้งแรกของโลก World’s First Shipment of Liquefied Hydrogen จากออสเตรเลียไปยังญี่ปุ่น เกิดขึ้นเมื่อเดือนกุมภาพันธ์ ปี 2565 ที่ผ่านมา ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญในการพัฒนาตลาดไฮโดรเจนระหว่างประเทศ International Hydrogen Market .. ทั้งนี้ จากโครงการพัฒนาที่มุ่งเน้นการผลิต และส่งออกไฮโดรเจน Hydrogen : H2 จากแหล่งพลังงานหมุนเวียนของออสเตรเลียนี้นั้น คาดว่า ไฮโดรเจนประมาณ 2.6 ล้านตัน Megaton : Mt จะสามารถส่งออกไปได้ทุกปี ภายในปี 2569 และจะสูงขึ้นเป็น 12 ล้านตัน Megaton : Mt ต่อปี ภายในปี 2573 .. แผนงานโครงการผลิตไฮโดรเจนเพื่อการส่งออกเกือบทั้งหมด ซึ่งได้รับการเปิดเผยเมื่อ 2 ปีที่ผ่านมา โดยโครงการส่วนหนึ่งถูกระบุว่า นอกจากไฮโดรเจนเหลว Liquid Hydrogen แล้ว การประยุกต์ใช้ตัวนำพาไฮโดรเจน Hydrogen Carrier เป็นอีกวิธีการขนส่งเคลื่อนย้ายไฮโดรเจนที่สะดวก และปลอดภัย ซึ่งแอมโมเนีย Ammonia : NH3 คือ ตัวเลือกที่ต้องการ ..
อย่างไรก็ตาม การเตรียมการรับส่งสินค้า และนำเข้า Hydrogen : H2 ในช่วงแรกนั้น ยังล้าหลังกว่าปริมาณการส่งออกตามที่วางแผนไว้ด้วยการรับประกันการส่งมอบได้เพียง 2 Mt H2 ต่อปีเท่านั้น หมายถึง ลูกค้า หรือผู้มีโอกาสเป็นลูกค้า รวมทั้งผู้พัฒนาโครงการ และนักลงทุน กำลังเผชิญกับความไม่แน่นอนสูงในตลาดไฮโดรเจน Hydrogen Market ที่เพิ่งตั้งไข่ และรัฐบาลในหลายประเทศ ยังไม่ได้ดำเนินนโยบายการค้าไฮโดรเจนที่เฉพาะเจาะจง ซึ่งจำเป็นสำหรับการพัฒนาโครงการที่เกี่ยวข้องต่าง ๆ ให้ประสบความสำเร็จ .. ความร่วมมือระหว่างประเทศมีความสำคัญต่อการอำนวยความสะดวกในการจัดตำแหน่ง และการจัดการต่ออุปสรรคต่าง ๆ ที่อาจชะลอการพัฒนาตลาดไฮโดรเจน Hydrogen Market ..
ทั้งนี้ วิกฤตการณ์พลังงานทั่วโลก Global Energy Crisis เน้นย้ำถึงความจำเป็นของนโยบายภาครัฐของแต่ละชาติในการปรับความต้องการด้านความมั่นคงทางพลังงานให้สอดคล้องกับเป้าหมายด้านสภาพอากาศ Energy Security Needs with Climate Goals .. ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 สามารถช่วยสร้างความมั่นคงด้านพลังงาน Energy Security โดยลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล Decreasing Dependency on Fossil Fuels ไม่ว่าจะโดยการแทนที่เชื้อเพลิงฟอสซิลในการใช้งานปลายทาง หรือโดยการเปลี่ยนการผลิตไฮโดรเจนจากฟอสซิลเป็นไฮโดรเจนหมุนเวียน Shifting Fossil-Based Hydrogen Production to Renewable Hydrogen .. การพัฒนาตลาดไฮโดรเจนระหว่างประเทศ International Hydrogen Market ยังช่วยเพิ่มความหลากหลายของซัพพลายเออร์พลังงานที่มีศักยภาพ ซึ่งช่วยเพิ่มความมั่นคงด้านพลังงานให้กับประเทศผู้นำเข้าพลังงานโดยเฉพาะอีกด้วย ทั้งนี้ การพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานเพื่อรองรับตลาดไฮโดรเจน Hydrogen Market ภายในประเทศ ถือเป็นความจำเป็นที่ขาดไม่ได้ด้วยเช่นกัน ..
หากภาครัฐของแต่ละประเทศใช้นโยบายเชิงรุก เพื่อให้เป็นไปตามคำมั่นสัญญาด้านสภาพอากาศ .. ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 สามารถช่วยหลีกเลี่ยงการใช้ก๊าซธรรมชาติ Natural Gas ได้จำนวน 14 Billion Cubic Meters : bcm ต่อปี, ถ่านหิน 20 Metric Ton Carbon Equivalents : Mtce ต่อปี และการใช้น้ำมัน 360 Kilo-Barrels per Day : kbd ภายในปี 2573 ซึ่งเทียบเท่ากับปริมาณเชื้อเพลิงฟอสซิลส่งออกทั้งหมดต่อปีของโคลอมเบียในปัจจุบัน .. ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 ได้หยิบยื่น และมอบโอกาสที่ยิ่งใหญ่ที่สุดสำหรับการลดการปล่อยมลพิษลงได้อย่างเฉียบขาด รวมทั้งการเข้ามามีบทบาทสำคัญต่ออุตสาหกรรมหนัก Heavy Industry, การขนส่งทางถนนสำหรับงานหนัก Heavy Duty Road Transport และการขนส่งทางทะเล Shipping ในการเข้ามาเป็นหนึ่งในแหล่งพลังงานหลักเพื่อแทนที่แหล่งพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels สำหรับอนาคตจากนี้ไปให้สำเร็จได้ในที่สุด ..
การประยุกต์ใช้โครงข่ายระบบท่อ Pipeline Network Energy Grid เพื่อส่งผ่านก๊าซไฮโดรเจน Hydrogen Gas กระจายเข้าสู่อาคารสถานที่เช่นเดียวกับการส่งจ่ายก๊าซธรรมชาติ Compressed Natural Gas : CNG หรือก๊าซชีวภาพ Biogas เข้าสู่บ้านเรือนในชุมชน หมู่บ้าน อาคารสำนักงาน โรงงานอุตสาหกรรม และเมืองทั้งเมืองด้วยระบบท่อบน Energy Grid ทั่วไปที่มีใช้งานมาอยู่ก่อนแล้วนั้น สามารถดำเนินการได้อย่างปลอดภัยด้วยการปรับปรุงระบบโครงข่ายเพิ่มเติมเพียงไม่มากนัก ซึ่งนอกจากจะใช้ก๊าซไฮโดรเจน Hydrogen Gas เป็นเชื้อเพลิงหลักโดยตรงในครัวเรือนได้แล้ว ยังสามารถฉีดอัดไฮโดรเจนผ่านสถานีไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cell Power Station ในชุมชน หรือชุดเซลล์เชื้อเพลิงในครัวเรือน Home Fuel Cell เพื่อผลิตกำลังไฟฟ้าสำหรับอาคารสถานที่ของชุมชน บ้าน และอาคารทั้งหลังได้อย่างเพียงพออีกด้วย .. การฉีดอัดก๊าซไฮโดรเจนเข้าสู่โครงข่ายระบบท่อ Pipeline Network ถือเป็นวิธีหนึ่งในการลดการปล่อยก๊าซ CO2 ได้อย่างยอดเยี่ยม ..
คาดหมายได้ว่า ไฮโดรเจนปริมาณมหาศาล Large Volumes of Hydrogen จะสามารถถูกซื้อขายกันได้ในตลาดระหว่างประเทศ และในตลาดระดับเล็กย่อยลงไปจนถึงการซื้อขายระดับชุมชน และครัวเรือน เช่นเดียวกับการจ่ายค่าไฟฟ้า ค่าน้ำ ค่าแก๊ส ในระบบสาธารณูปโภค ภายในสิ้นทศวรรษนี้ ขณะที่อุปสรรคต่าง ๆ กำลังได้รับการแก้ไขให้ลุล่วงไปได้ในไม่ช้า รวมทั้งอีกไม่นานนี้ หากต้นทุนของไฮโรเจนสีเขียว Green Hydrogen ลดลงได้อีกอย่างน้อย 2-3 เท่าจากนี้ไป เชื่อว่า “ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 และเซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cells รวมทั้ง Hydrogen Gas Grids จะกลายเป็นส่วนสำคัญในชีวิตประจำวันของมนุษยชาติ และหากเราจริงจังกับการลดคาร์บอนไดออกไซด์ Carbon Dioxide : CO2 ในบรรยากาศ เราก็ไม่มีทางเลือกอื่น นอกจากไฮโดรเจน Hydrogen : H2” .. นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก ชี้ให้เราได้เห็นชัดเจนว่า Hydrogen Society & Hydrogen Economy คือ ทางเลือกที่ฉลาดที่สุดของเรา ซึ่งหมายถึง ระบบเศรษฐกิจ และสังคมของมนุษยชาติ จะไม่ถูกผูกขาดโดยเชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels ที่เป็นน้ำมันดิบ ก๊าซธรรมชาติ ถ่านหิน และ Shale Gas & Oil ที่เป็นอันตรายต่อโลกของเราเช่นในปัจจุบันอีกต่อไป ..
คาดการณ์ตลาดไฮโดรเจนสีเขียวทั่วโลก Global Green Hydrogen Market ..
ขนาดธุรกิจในตลาดไฮโดรเจนสีเขียวทั่วโลก Global Green Hydrogen Market มีมูลค่า 3.2 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2564 ทั้งนี้ คาดหมายว่า อัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปี Compound Annual Growth Rate : CAGR หมายถึง อัตราผลตอบแทนสำหรับการลงทุนในตลาดไฮโดรเจนสีเขียวทั่วโลก Global Green Hydrogen Market ที่เติบโตจากยอดดุลเริ่มต้นไปถึงยังยอดดุลสิ้นสุดรวมสมมติฐานว่ากำไรจะถูกนำกลับมาลงทุนหมุนเวียนใหม่ทุกสิ้นปีของช่วงอายุการลงทุน อยู่ที่ค่า CAGR 39.5% ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ ปี 2565-2573 ..
นอกจากนี้ อิเล็กโทรไลเซอร์ Electrolyzer ซึ่งหมายถึง ชุดอุปกรณ์ที่ใช้กำลังไฟฟ้าเพื่อแยกน้ำให้เป็นไฮโดรเจน Hydrogen : H2 และออกซิเจน Oxygen : O2 นั้น อ้างอิงรายงานของ EMR Inc. พบว่า ขนาดธุรกิจในตลาดไฮโดรเจนอิเล็กโทรไลเซอร์ทั่วโลก Global Hydrogen Electrolyzer Market ได้รับคาดหมายว่า อัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปี อยู่ที่ค่า CAGR 63.9% ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ ปี 2565-2570 ด้วยมูลค่าประมาณ 4,295 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ภายในสิ้นปี 2569 และได้รับการคาดหมายเพิ่มเติมว่าจะพุ่งแตะระดับ 53,387.97 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2573 ..
ไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen ที่ผลิตขึ้นด้วยกระบวนอิเล็กโทรลิซิสของน้ำ Electrolysis of Water ซึ่งใช้กำลังไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานลม Wind Energy, พลังงานแสงอาทิตย์ Solar Energy และพลังน้ำ Hydropower คือ ความต้องการของตลาดที่สำคัญ .. การมีนโยบายภาครัฐที่เอื้ออำนวย และผลักดันไปสู่เศรษฐกิจไฮโดรเจน Hydrogen Economy พร้อมกับความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับการปล่อยคาร์บอนที่เพิ่มขึ้นจากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล คาดว่าจะผลักดันความต้องการไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen Demand สำหรับเศรษฐกิจไฮโดรเจน Hydrogen Economy .. แนวโน้มเหล่านี้ คาดว่าจะสร้างการเติบโตที่มีศักยภาพ และยั่งยืนอย่างมีนัยสำคัญสำหรับภาคอุตสาหกรรม และภาคการขนส่ง ..
สหรัฐฯ คือ หนึ่งในกลุ่มแรก ๆ ที่นำโซลูชันพลังงานสะอาดมาใช้งานบนโลกใบนี้สำหรับภาคส่วนต่าง ๆ เช่น การผลิตกำลังไฟฟ้า Power Generation และการขนส่ง Transportation .. นี่เป็นผลมาจากการให้ความสำคัญมากขึ้นในการแก้ปัญหาพลังงานสะอาดตามพระราชบัญญัติพลังงานที่รัฐบาลสหรัฐฯ นำมาใช้ .. รายงาน Roadmap to a U.S. Hydrogen Economy คาดการณ์ว่า ไฮโดรเจนจากแหล่งคาร์บอนต่ำ Hydrogen from Low-Carbon Sources สามารถจัดหาพลังงานได้ประมาณ 14% ของความต้องการพลังงานทั้งหมดของประเทศ ภายในปี 2593 รวมถึงภาคส่วนที่ยากต่อการปรับเปลี่ยนให้ไปใช้พลังงานไฟฟ้าซึ่งปัจจุบันพึ่งพาก๊าซธรรมชาติ Natural Gas เช่น กระบวนการทางอุตสาหกรรม และการผลิตที่ต้องการความร้อนสูง High – Heat Industrial Processes รวมทั้งการผลิตปุ๋ย Manufacturing Fertilizer ..
ในเดือนตุลาคม 2562 เป็นต้นมา Air Liquide ประกาศลงทุนกว่า 150 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ในโรงงานผลิตไฮโดรเจนเหลวจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน Renewable Liquid Hydrogen Generation Plant ในรัฐเนวาดา Nevada โดยกำหนดกำลังผลิตไว้ที่อย่างน้อย 30 ตันต่อวัน หรือให้เพียงพอที่จะจัดหาเชื้อเพลิงไฮโดรเจน Hydrogen Fuel สำหรับรถยนต์ไฮโดรเจนเซลล์เชื้อเพลิง Hydrogen Fuel Cell Vehicles จำนวน 40,000 คัน ซึ่งเริ่มดำเนินการแล้วตั้งแต่ปี 2565 ..
เยอรมนี มีสัดส่วนการติดตั้งไฮโดรเจนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสูงกว่านานาประเทศทั่วโลก เนื่องจากมีนโยบาย และกฎระเบียบภาครัฐในการสนับสนุนการใช้งานไฮโดรเจนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ควบคู่ไปกับเงินทุนสำหรับโครงการวิจัย และสาธิตในประเทศ ตัวอย่างเช่น ในเดือนกรกฎาคม 2562 รัฐบาลได้อนุมัติโครงการสาธิต และโครงการที่เกี่ยวข้องอื่น ๆ สำหรับไฮโดรเจนสีเขียว Demonstration – Scale Green Hydrogen Projects มากถึง 11 โครงการสำคัญภายในประเทศ .. ยิ่งไปกว่านั้น คาดว่าเยอรมนี จะเป็นหนึ่งในผู้นำตลาดในช่วงเวลาที่คาดการณ์ไว้ เนื่องจากมีโครงการอีกเป็นจำนวนมากอยู่ระหว่างดำเนินการ ..
ภาคส่วนการขนส่ง Transport Segment คิดเป็นส่วนแบ่งรายได้สูงสุดที่ 40.61% ในปี 2564 .. ในระบบการขนส่งนั้น ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 สามารถใช้ในเซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cells หรือเครื่องยนต์สันดาปภายใน Internal Combustion Engines : ICEs .. และเนื่องจากประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน Energy Efficiency รวมทั้งค่าการใช้พลังงานจำเพาะ Specific Energy Consumption : SEC ของไฮโดรเจนที่สูงที่สุดในตารางธาตุ ส่งผลให้เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน Hydrogen Fuel Cells มีประสิทธิภาพมากกว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้น้ำมันเบนซิน อยู่ถึง 2-3 เท่า ..
อย่างไรก็ตาม การเผาไหม้ไฮโดรเจนในเครื่องยนต์สันดาปภายใน แม้จะให้กำลังที่มากกว่า แต่ก็จะส่งผลให้เกิดการปล่อยไนโตรเจนออกไซด์ Nitrogen Oxide : NO และให้ประสิทธิภาพน้อยกว่าที่ใช้ในเซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cells .. ในปี 2563 บริษัทยานยนต์รายใหญ่ของยุโรป เช่น CNH, Daimler, DAF, Ford, MAN, Scania และ Volvo ได้ประกาศแผนการเปลี่ยนรถบรรทุกสำหรับงานหนักไปใช้พลังงานไฮโดรเจนแทน ภายในปี 2583 .. นอกจากนี้ Airbus กำลังออกแบบเครื่องบินที่ใช้พลังงานไฮโดรเจน และกำลังวางแผนที่จะดำเนินการสำหรับเที่ยวบินเชิงพาณิชย์ ภายในปี 2578 ..
ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 คือ หนึ่งในทางเลือกหลักในการจัดเก็บพลังงานหมุนเวียน Storing Renewable Energy สำหรับการผลิตกำลังไฟฟ้า Power Generation ในโรงไฟฟ้า .. เครื่องยนต์กังหันก๊าซ Gas Turbines Engines สามารถทำงานได้โดยใช้ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 และแอมโมเนีย Ammonia : NH3 เพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นของระบบไฟฟ้า .. ในโรงไฟฟ้าถ่านหิน สามารถใช้แอมโมเนีย Ammonia : NH3 ทดแทนเพื่อลดการปล่อยมลพิษ .. ในสหรัฐฯ การใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง Hydrogen as a Power Plant Fuel ของโรงไฟฟ้ากำลังเติบโตขึ้นด้วยความเร่งอย่างมีนัยสำคัญ ..
โรงไฟฟ้าหลายแห่ง ได้ประกาศแผนการที่จะดำเนินการโดยใช้เชื้อเพลิงผสมก๊าซธรรมชาติ และไฮโดรเจนในเครื่องยนต์กังหันก๊าซเผาไหม้ภายใน ตัวอย่างเช่น โรงงาน Long Ridge Energy Generation Project ขนาด 485 MW ในโอไฮโอ ได้ใช้ก๊าซธรรมชาติ Natural Gas ประมาณ 95% ผสมกับเชื้อเพลิงไฮโดรเจน 5% และมีแผนงานใช้ไฮโดรเจนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมให้ได้ถึง 100% ในที่สุดต่อไป ..
ความต้องการแหล่งพลังงานสะอาดในภาคครัวเรือน ภาคอุตสาหกรรม และกิจการอวกาศ ก่อให้เกิดการใช้งานอื่น ๆ ของไฮโดรเจนสีเขียวในหลากหลายภาคส่วนทั่วโลก .. ไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen สามารถใช้แทนเครือข่ายก๊าซธรรมชาติ Natural Gas Network ด้วยเครือข่ายไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen Network เพื่อจัดหากำลังไฟฟ้า Electricity และความร้อน Heat ให้กับครัวเรือนโดยไม่ก่อให้เกิดการปล่อยมลพิษ .. ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 สามารถใช้ปรุงอาหาร และทำความร้อนในบ้านได้ .. สหราชอาณาจักร ญี่ปุ่น และเกาหลีใต้ เสนอการให้ความร้อนด้วยไฮโดรเจน เพื่อเป็นทางเลือกในการส่งจ่ายให้พลังงานสำหรับครัวเรือนส่วนใหญ่ ผ่านโครงข่ายระบบท่อ ภายในปี 2593 ..
ยุโรป มีส่วนแบ่งรายได้ประมาณ 50% ในปี 2564 เนื่องจากการลงทุนจำนวนมหาศาลของเศรษฐกิจยุโรป โดยมีเป้าหมายเพื่อเปลี่ยนผ่านพลังงาน Energy Transition ไปสู่เศรษฐกิจที่ใช้ไฮโดรเจนสะอาด Clean Hydrogen-Based Economy ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ตัวอย่างเช่น ในเดือนสิงหาคม 2562 รัฐบาลสหราชอาณาจักร ได้ประกาศแผนการลงทุนมูลค่า 14.8 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ สำหรับโครงการที่คาดว่าจะใช้พลังงานลมนอกชายฝั่ง Offshore Wind Power อย่างน้อย 4 GW สำหรับการผลิตไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen Production ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ภายในปี 2573 ..
อเมริกาเหนือ คาดว่าจะบรรลุอัตราการเติบโตต่อปีด้วยค่า Compound Annual Growth Rate : CAGR ที่โดดเด่นในช่วงเวลาที่คาดการณ์ โดยสหรัฐฯ และแคนาดา จะค่อย ๆ ส่งเสริมอุตสาหกรรมไฮโดรเจนสีเขียว ด้วยนโยบายพลังงานสะอาดของภาครัฐ .. ในสหรัฐฯ รัฐแคลิฟอร์เนีย ครองส่วนแบ่งตลาดส่วนใหญ่ด้วยการเติบโตที่ได้รับแรงหนุนจากเป้าหมายการลดคาร์บอนเชิงรุก เช่น การยกเลิกการใช้รถยนต์โดยสารสาธารณะที่ใช้น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ หรือดีเซล Gas or Diesel-Powered Public Buses ภายในปี 2583 ..
ในแคนาดา บริษัท Air Liquide กำลังจัดสร้างชุด PEM Electrolyzer ขนาดใหญ่ที่มีกำลังการผลิตขนาด 20 MW ซึ่งจะผลิตไฮโดรเจนสีเขียวโดยใช้ไฟฟ้าพลังน้ำ Generate Green Hydrogen Using Hydropower .. การพัฒนาในลักษณะนี้ พร้อมกับการดำเนินโครงการจัดวางโครงข่ายระบบท่อส่งก๊าซไฮโดรเจน Pipeline Hydrogen Gas Grid ในแคนาดา จะช่วยสนับสนุนการเติบโตของอุตสาหกรรมไฮโดรเจนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมภายในประเทศสำหรับอนาคตอันใกล้ ..
ภูมิภาคเอเชียแปซิฟิก คาดว่า ตลาดไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen Market จะมีอัตราการเติบโตต่อปี อยู่ที่ค่า Compound Annual Growth Rate : CAGR สูงที่สุด ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ไว้ โดยออสเตรเลีย และญี่ปุ่น ได้กลายเป็นประเทศที่มีส่วนสนับสนุนการเติบโตในระดับภูมิภาคมากที่สุด ตัวอย่างเช่น บริษัทโตชิบา Toshiba ประเทศญี่ปุ่น กำลังสร้างโรงงานไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen Plant ที่มีกำลังการผลิตอิเล็กโทรไลเซอร์ Electrolyzer ขนาด 10 MW ซึ่งจะใช้เพื่อจัดหาไฮโดรเจนสำหรับการใช้งานด้านการขนส่ง และภาคอุตสาหกรรม เป็นต้น ..
สรุปส่งท้าย ..
Hydrogen : H2 นั้น คือ ศักยภาพที่ยอดเยี่ยมในการขจัดคาร์บอนออกไปจากภาคเศรษฐกิจการผลิต และระบบการขนส่งซึ่งต้องการแหล่งพลังงานที่มีพลังงานจำเพาะ Specific Energy สูงมากพอ .. ทั้งนี้ เพื่อยุติการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล Phase Out Fossil Fuels ในสังคมมนุษยชาติโดยสิ้นเชิง และจำกัดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ Limit Climate Change ให้อุณหภูมิของโลกอยู่ต่ำกว่าจุดเล็งที่ 1.5oC ได้สำเร็จนั้น เศรษฐกิจไฮโดรเจน Hydrogen Economy คือ หนึ่งในข้อไข และคำตอบสำหรับการต่อสู้กับวิกฤตสภาพอากาศ Climate Crisis ที่เฉียบขาดอย่างยิ่ง ..
ความต้องการไฮโดรเจน Hydrogen : H2 Demand ที่เพิ่มขึ้นอย่างมากจากนี้ไปนั้น แสดงให้เห็นถึงสัญญาณของการเติบโตที่รุดหน้าไปสู่อนาคตเศรษฐกิจไฮโดรเจน Hydrogen Economy อย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ Automotive Industry ซึ่งอาจใช้การแยกน้ำด้วยกระบวนอิเล็กโทรลิซิส Water Electrolysis จากกำลังไฟฟ้าแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่สะอาดเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และการผลิตไฮโดรเจนจากก๊าซชีวภาพ Hydrogen Production from Biogas หรือการผลิตไฮโดรเจนด้วยปฏิกิริยาเคมี Chemical Reaction อื่น ๆ อีกหลายรูปแบบ หรือแม้แต่ไฮโดรเจนสีชมพู Pink Hydrogen จากพลังงานนิวเคลียร์ เพื่อสร้างเชื้อเพลิงไฮโดรเจน Hydrogen Fuel ตามความจำเป็นสำหรับภาคการขนส่ง Transportation Sector ที่กล่าวถึงแล้ว เช่น ยานยนต์ที่ติดตั้งเครื่องยนต์สันดาปภายใน Internal Combustion Engines : ICEs หรือเซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cells รวมทั้งเพื่อตอบสนองความต้องการไฮโดรเจนสีเขียวในครัวเรือน การผลิตกำลังไฟฟ้า และภาคอุตสาหกรรม ..
ความต้องการที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ สำหรับไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen ที่ผลิตขึ้นด้วยกระบวนอิเล็กโทรลิซิสของน้ำ Electrolysis of Water ซึ่งใช้กำลังไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังน้ำ Hydropower, พลังงานลม Wind energy หรือพลังงานแสงอาทิตย์ Solar Energy คือ ความต้องการของตลาดที่สำคัญ .. นโยบายภาครัฐในการมุ่งไปสู่เศรษฐกิจไฮโดรเจน Hydrogen Economy พร้อมกับความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมเกี่ยวกับการปล่อยคาร์บอนจากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล คาดว่าจะผลักดันความต้องการไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen ปริมาณมหาศาล สำหรับเศรษฐกิจไฮโดรเจน Hydrogen Economy ในอนาคตจากนี้ไป ..
การปรากฏตัวของยานยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจน Hydrogen Vehicles ไม่ว่าจะเป็นรถยนต์ไฟฟ้า FCEVs เรือเดินสมุทร และอากาศยานที่ใช้แหล่งพลังงาน Hydrogen ผ่านเซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cells หรือใช้ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 ทั้งที่เป็นของเหลว และที่เป็นก๊าซไปจุดระเบิดโดยตรงในเครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน Internal Combustion Engines : ICEs ก็ตาม ได้กลายเป็นอีกประเด็นทางเลือกสำคัญซึ่งส่งผลให้ความต้องการไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen Demand เพิ่มขึ้น และอาจปฏิวัติวงการอุตสาหกรรมยานยนต์ และระบบขนส่งในอนาคตอันใกล้นี้ไปตลอดกาลได้ด้วยเช่นกัน ..
การประยุกต์ใช้กระบวนการผลิตไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen จากการแยกน้ำ Water : H2O หรือ Electrolysis โดยใช้กำลังไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน Renewable Sources เช่น พลังน้ำ Hydropower,พลังงานลม Wind และแสงอาทิตย์ Solar แล้ว พบว่า การใช้งานรถยนต์ไฟฟ้าไฮโดรเจนเซลล์เชื้อเพลิง Hydrogen Fuel Cell Vehicles ทั่วทั้งระบบนั้น สะอาดอย่างยิ่ง รวมทั้งจะส่งผลให้ภาพรวมระบบเศรษฐกิจ และสังคมของมนุษยชาติ สามารถขยับขับเคลื่อนเข้าไปสู่เศรษฐกิจไฮโดรเจน Hydrogen Economy หรือสังคมไฮโดรเจน Hydrogen Society ในอนาคตได้สำเร็จในที่สุด ..
สำหรับประเทศไทยในฐานะประเทศเกษตรกรรมชั้นนำของโลกนั้น การผลิตไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen จากแหล่งน้ำที่มีอยู่อย่างมากมายทั่วประเทศด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ Solar Energy และการผลิตไฮโดรเจนจากชีวมวล และก๊าซชีวภาพ Hydrogen Production from Biomass & Biogas น่าจะมีความเหมาะสมที่สุด เมื่อเทียบกับแหล่งพลังงานทางเลือก และพลังงานหมุนเวียนอื่น ๆ เนื่องจากความพร้อมของแสงแดด และแหล่งน้ำขนาดต่าง ๆ รวมทั้งวัสดุสารชีวมวล Biomass ที่เป็นพืช สาหร่าย และขยะอินทรีย์ Organic Waste เหลือทิ้งจากภาคการเกษตรของไทยที่มีอยู่อย่างอุดมสมบูรณ์มากมายกระจายกันอยู่ทั่วประเทศ เนื่องเพราะมันสะอาดกว่ามาก และให้ประสิทธิภาพการจัดการขยะอินทรีย์เหลือทิ้ง รวมทั้งสามารถให้กำลังการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy Sources เพื่อใช้แยกน้ำสำหรับการผลิตก๊าซไฮโดรเจน Hydrogen Gas ได้เหนือชั้นกว่า .. หมายถึง การเติบโตขึ้นอย่างมั่นคงของตลาดไฮโดรเจน Hydrogen Market และตลาดรถยนต์ไฟฟ้าไฮโดรเจนเซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cell Electric Vehicles: FCEVs ทั้งในภาคการผลิต และการใช้งานภายในประเทศไทยนั้น มีแนวโน้มเป็นไปได้สูง ด้วยเงื่อนไขเดียว คือ การผลิตไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen และการผลิตไฮโดรเจนเซลล์เชื้อเพลิง Hydrogen Fuel Cell ที่ใช้ติดตั้งบนตัวยานยนต์ไฟฟ้า จะต้องเกิดขึ้นในประเทศ ..
ทั้งนี้ ทิศทางการใช้พลังงานของประชาคมโลกในอนาคตนั้น เมื่อระบบจัดเก็บไฮโดรเจน Hydrogen Storage มีมาตรฐานความปลอดภัยเพียงพอแล้ว กิจกรรมทางเศรษฐกิจที่เกี่ยวข้องกับการส่งจ่ายก๊าซไฮโดรเจนผ่านโครงข่ายระบบท่อ Energy Gas Grid โดยตรงเข้าสู่ บ้านเรือน ที่อยู่อาศัย สถานที่ทำงาน หรือโรงงานอุตสาหกรรม อีกทั้งการจัดวางสถานีไฮโดรเจน Hydrogen Stations และการติดตั้งเซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cells ไว้อย่างกว้างขวางตามบ้านเรือน อาคารสูง ชุมชน เมือง หมู่บ้าน หรือพื้นที่ห่างไกล รวมทั้งจำนวนยานยนต์ไฟฟ้าที่เป็น Battery Electric Vehicles : BEVs และ Hydrogen Fuel Cell Vehicles : FCEVs ที่เพิ่มขึ้นมากมายบนท้องถนน จะกลายเป็นเรื่องปกติธรรมดา และนั่นคือ สัญญาณการมาถึงของ Hydrogen Society & Hydrogen Economy นั่นเอง ซึ่งหมายถึง ความเป็นอิสระที่ส่งผลให้ระบบเศรษฐกิจ และสังคมของมนุษยชาติ จะไม่ถูกผูกขาดโดยเชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels จากแหล่งพลังงานที่เป็นน้ำมันดิบลึกลงไปใต้เปลือกโลก ก๊าซธรรมชาติ และถ่านหิน รวมทั้ง Shale Gas & Oil จากหินภูเขา เช่นในปัจจุบันอีกต่อไป ..
ทั้งนี้ คาดหมายว่า ต้นทุนสำหรับอิเล็กโทรไลเซอร์ Costs for Electrolyzers อาจลดลงได้อีกประมาณ 70% ภายในปี 2573 เมื่อเทียบกับปัจจุบัน และเมื่อผนวกรวมกับการลดลงของต้นทุนพลังงานหมุนเวียน Cost of Renewable Energy ที่คาดไว้ สิ่งเหล่านี้ จะทำให้ต้นทุนของไฮโดรเจนจากพลังงานหมุนเวียน Cost of Renewable-Based Hydrogen ในภาพรวม ลดลงไปอยู่ในช่วงระหว่าง 1.3-4.5 เหรียญสหรัฐฯ/กิโลกรัม H2 เทียบเท่ากับ 39-135 เหรียญสหรัฐฯ/MWh ..
ประเด็นพิจารณาสำคัญ ที่นำไปสู่ความกระตือรือร้นในเรื่องไฮโดรเจน Hydrogen นั้น ยังคงมีเหตุผลอีกหลายประการ ซึ่งรวมถึงพลังงานจำเพาะ Specific Energy เปรียบเทียบของก๊าซไฮโดรเจน Specific Energy of Hydrogen ที่สูงที่สุดในตารางธาตุ และสูงกว่าพลังงานจำเพาะของแบตเตอรี่ลิเธี่ยม Specific Energy of Lithium Ion Battery อยู่ถึง 236 เท่า ..
ไฮโดรเจน Hydrogen ไม่เป็นพิษ ไม่มีสี และไม่มีกลิ่น .. พลังงานจำเพาะของก๊าซไฮโดรเจน Specific Energy of Hydrogen Gas นั้น คือ พลังงานที่กักเก็บไว้พร้อมจะปลดปล่อยออกมาต่อน้ำหนัก คือ 142 MJ/Kg หรือ 39.44 KWh/Kg ซึ่งถือเป็นเชื้อเพลิงที่มีระดับพลังงานจำเพาะ Specific Energy สูงที่สุดในบรรดาเชื้อเพลิง และอุปกรณ์จ่ายพลังงานที่ใช้งานได้จริงทั้งหมด … ระดับพลังงานจำเพาะของก๊าซไฮโดรเจน Hydrogen Gas Specific Energy นั้น มากกว่า 3 เท่าของพลังงานจำเพาะน้ำมันเบนซิน คือ 46 MJ/Kg หรือ 12.78 KWh/Kg และมากกว่า 236 เท่าของพลังงานจำเพาะแบตเตอรี่ลิเธี่ยม คือ ประมาณเพียง 0.6 MJ/kg หรือเท่ากับ 166 Wh/Kg เท่านั้น ..
ตลาดไฮโดรเจนเกิดใหม่ Emerging Hydrogen Markets ต้องการแหล่งเชื้อเพลิง Green Hydrogen ราคาถูก และยั่งยืนเพิ่มขึ้นอีกอย่างมากมายเป็นหลายเท่าทวีคูณ ซึ่งหมายถึงโอกาสสำคัญทางธุรกิจเชิงพาณิชย์สำหรับประเทศที่ร่ำรวยด้านพลังงานสะอาด เช่น ออสเตรเลีย และนิวซีแลนด์ .. ทั้ง 2 ชาติ คือ ตัวอย่างความร่วมมือระหว่างประเทศในการสำรวจว่า ปริมาณสำรองพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม และพลังน้ำ จะสามารถส่งออกเป็นไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen เพื่อตอบสนองความต้องการไฮโดรเจน Hydrogen Demand ให้เพียงพอได้อย่างไร .. การใช้ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 สำหรับการขนส่งทางถนน ทางรถไฟ และทางทะเล รวมทั้งการผลิตกำลังไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานสะอาดทั่วทั้งภูมิภาคเอเชียแปซิฟิก อาจมีส่วนสำคัญในการขจัดคาร์บอนออกไปอย่างเด็ดขาดจากภาคส่วนนี้ ..
ความต้องการไฮโดรเจน Hydrogen Demand ที่เพิ่มขึ้น พร้อมกับระบบการขนส่งเคลื่อนย้ายไฮโดรเจนที่มั่นคงปลอดภัยภายในประเทศ หรือระหว่างชาติในเอเชียแปซิฟิก จะช่วยลดการพึ่งพาการนำเข้าน้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ และถ่านหินจากต่างประเทศ หรือนอกภูมิภาค .. ทั้งนี้ การบุกยูเครนของรัสเซีย ได้แสดงให้เห็นว่า การพึ่งพาพลังงานจากนอกประเทศไกลออกไป มีความเสี่ยงอย่างยิ่งต่อความมั่นคงทางเศรษฐกิจ และสังคมของแต่ละประเทศทั่วโลก ซึ่งทำให้นานาชาติตระหนักได้ว่า พลังงานไฮโดรเจน Hydrogen Energy กลายเป็นข้อไขที่เฉียบขาดไปสู่ความเป็นอิสระ และความมั่นคงทางพลังงานของแต่ละชาติในประชาคมโลก ซึ่งรวมถึงประเทศไทยด้วยสำหรับอนาคตอันใกล้นี้ได้เป็นอย่างดีไม่มีข้อสงสัย ..
…………………………………………….
คอลัมน์ : Energy Key
By โลกสีฟ้า ..
สนับสนุนคอลัมน์ โดย E@ บริษัท พลังงานบริสุทธิ์ จำกัด (มหาชน)
ขอบคุณเอกสารอ้างอิง :-
Hydrogen Demand is Growing, with Positive Signals in Key Applications | IEA :-
https://www.iea.org/reports/global-hydrogen-review-2022/executive-summary
Hydrogen Analysis | IEA :-
https://www.iea.org/reports/hydrogen
Green Hydrogen Economy – Predicted Development of Tomorrow | PWC :-
Green Hydrogen: A Key Investment for the Energy Transition | World Bank :-
https://blogs.worldbank.org/ppps/green-hydrogen-key-investment-energy-transition
The Future of Hydrogen – Analysis | IEA :-
https://www.iea.org/reports/the-future-of-hydrogen
Green Hydrogen Market Size | Grand View Research :-
https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/green-hydrogen-market
The Hydrogen Electrolyzer :-
https://photos.app.goo.gl/EWWvPggM2TyhWorW6
Hydrogen Economy | Hydrogen as the Nature’s Fuel | Album :-
