เทคโนโลยีไฮโดรเจน…ค่อยคิด ค่อยเดิน! รอทั้งมาตรการรัฐ-และความพร้อมของเอกชน “เพิ่มปริมาณไฟฟ้าหมุนเวียน ดันกรีนไฮโดรเจน”

เทคโนโลยีไฮโดรเจน…ค่อยคิด ค่อยเดิน!

รอทั้งมาตรการรัฐ-และความพร้อมของเอกชน

“เพิ่มปริมาณไฟฟ้าหมุนเวียน ดันกรีนไฮโดรเจน”

…………………………………..

• ไฮโดรเจนเป็นหนึ่งในตัวเลือกทดแทนการใช้พลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิลที่มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ซึ่งไฮโดรเจนสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ทั้งในภาคอุตสาหกรรม บ้านเรือน ยานพาหนะ และการผลิตไฟฟ้า ซึ่งหลายประเทศมีแผนการใช้งานไฮโดรเจน และมาตรการเพื่อกระตุ้นให้เกิดการลงทุนในเทคโนโลยีไฮโดรเจนเพิ่มขึ้น
• อย่างไรก็ตาม ในประเทศไทย การลงทุนในเทคโนโลยีไฮโดรเจนคาดว่าจะเป็นไปอย่างค่อยเป็นค่อยไป และคงเน้นไปที่เกรย์และบลูไฮโดรเจนก่อน เนื่องจากยังต้องพิจารณาปัจจัยความท้าทายหลายด้าน ทั้งต้นทุนการผลิต ความพอเพียงของปริมาณพลังงานสะอาดเพื่อใช้ในการผลิตกรีนไฮโดรเจน รวมทั้งมาตรการของรัฐบาลยังให้สิทธิประโยชน์ไม่จูงใจการลงทุนเทียบเท่าในต่างประเทศ

…………………………………………….

ไฮโดรเจนเป็นหนึ่งในตัวเลือกทดแทนพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิลที่มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจก เนื่องจากปฏิกริยาเคมีที่เกิดจากการเผาไหม้ไฮโดรเจนคงเหลือเพียงพลังงาน และน้ำเท่านั้น จึงได้รับความสนใจ และคาดว่าจะเป็นหนึ่งในแหล่งสำรองพลังงานสะอาดขนาดใหญ่ในอนาคต ซึ่งสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลากหลายทั้งในภาคอุตสาหกรรม บ้านเรือน ยานพาหนะ และการผลิตไฟฟ้า

จุดเด่นของการใช้ไฮโดรเจนเป็นพลังงานทดแทน

• การเผาไหม้ไฮโดรเจนไม่ปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งถือเป็นข้อสำคัญที่สุดในแง่การลดผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

การเผาไหม้ไฮโดรเจน: 2H2 + O2 → 2H2O + พลังงาน

การเผาไหม้แอลกอฮอล์: 2CH3OH + 3O2 → 2CO2 + 4H2O + พลังงาน

การเผาไหม้มีเทน: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + พลังงาน

• การเผาไหม้ไฮโดรเจนให้ค่าพลังงานต่อหน่วย (energy density) สูง โดยในการเผาไหม้พลังงานเชื้อเพลิง 1 กิโลกรัมเท่ากัน ไฮโดรเจนให้พลังงาน 120 ล้านจูลส์ แก๊สโซลีน 45.8 ล้านจูลส์ ดีเซล 45.5 ล้านจูลส์ นอกจากนี้ หากวัดเป็นพลังงานความร้อน ไฮโดรเจนสามารถให้ความร้อนสูงถึง 2,100 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่สามารถใช้ทดแทนการเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติในอุตสาหกรรมเหล็ก ซีเมนต์ และแก้ว ได้

สำหรับความคืบหน้าด้านเทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนในโลก…ก้าวหน้ามากขึ้น และต้นทุนการผลิตมีทิศทางที่ถูกลง จนเริ่มเป็นที่แพร่หลายมากขึ้น

• เทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนพัฒนาจากเกรย์มาที่กรีนไฮโดรเจน ทั้งนี้ แม้ว่าการเผาไหม้ไฮโดรเจนจะไม่ก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจก แต่กระบวนการผลิตไฮโดรเจนอาจก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทางอ้อม โดยปัจจุบันการผลิตไฮโดรเจนส่วนใหญ่ใช้ก๊าซธรรมชาติ หรือน้ำมันซึ่งเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นสารตั้งต้นในการผลิตไฮโดรเจน (เกรย์ไฮโดรเจน) จะมีการปล่อย CO2 และ CO ดังนั้น เพื่อให้ไม่มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในทั้งกระบวนการผลิตทั้งทางตรง และทางอ้อม ในกระบวนการเปลี่ยนผ่านไปใช้พลังงานสะอาดทดแทน วิธีที่ได้รับความนิยมจะใช้เทคโนโลยีแยกน้ำโดยกระแสไฟฟ้า (Electrolysis) โดยจะใช้ไฟฟ้าที่ผลิตจากพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ เป็นพลังงานตั้งต้นในการผลิตเพื่อให้ได้ไฮโดรเจนที่สะอาด หรือกรีนไฮโดรเจน หรืออาจใช้การผลิตเช่นเดียวกับการผลิตเกรย์ไฮโดรเจน แต่นำเทคโนโลยีดักจับ การใช้ประโยชน์ และการกักเก็บคาร์บอน (CCUS) มาประยุกต์ใช้ด้วย ซึ่งไฮโดรเจนที่ได้จะเรียกว่าบลูไฮโดรเจน
• ต้นทุนการผลิตไฮโดรเจน…ถูกลงจนเริ่มมีความคุ้มค่าเชิงพาณิชย์ เทคโนโลยีแยกน้ำด้วยไฟฟ้า (Electrolysis) ถูกพัฒนามาจนมีความคุ้มค่าเชิงพาณิชย์ โดยไม่จำเป็นต้องมีกำลังการผลิตที่ใหญ่มากก็สามารถที่จะผลิตไฮโดรเจนด้วยต้นทุนที่ไม่แพงมากได้ ปัจจุบันต้นทุนไฮโดรเจนที่ผลิตจากก๊าซธรรมชาติ (เกรย์ไฮโดรเจน) จะอยู่ในช่วงระหว่าง 1.6 ถึง 3.9 ดอลลาร์สหรัฐฯต่อกิโลกรัม และเมื่อเพิ่มเทคโนโลยี CCUS (บลูไฮโดรเจน) ต้นทุนจะเพิ่มเป็นประมาณ 1.9-4.8 ดอลลาร์สหรัฐฯ ในขณะที่การผลิตไฮโดรเจนจากพลังงานไฟฟ้าหมุนเวียน (กรีนไฮโดรเจน) จะมีต้นทุนประมาณ 3.8-12.0 ดอลลาร์สหรัฐฯ ต่อกิโลกรัม

อย่างไรก็ดี ราคาพลังงานสะอาดเป็นต้นทุนสำคัญในการผลิตกรีนไฮโดรเจน ดังนั้น เพื่อให้ราคาไฮโดรเจนสีเขียวสามารถแข่งขันได้ จำเป็นต้องลงทุนพัฒนาในโครงการผลิตพลังงานสะอาดเพื่อให้ราคาพลังงานสะอาดสามารถแข่งขันกับเชื้อเพลิงฟอสซิลได้ โดยต้นทุนกรีนไฮโดรเจนของประเทศไทย ยังคงสูงกว่าต้นทุนการผลิตเกรย์และบลูไฮโดรเจนเช่นกัน ตามต้นทุนพลังงานสะอาดที่ยังคงสูงกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิล ทั้งนี้ ต้นทุนของไฮโดรเจนไม่ควรสูงเกิน 5.88 ดอลลาร์สหรัฐฯ ต่อกิโลกรัม  เพื่อให้แข่งขันได้กับการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในรถยนต์

• แนวโน้มการลงทุนโครงการผลิตไฮโดรเจนเพิ่มสูงขึ้น โดยในปี 2565 มูลค่าการลงทุนในไฮโดรเจนทั่วโลกมีมูลค่า 1,100 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ เพิ่มขึ้นสามเท่าจากปีก่อน โดยส่วนใหญ่เป็นการลงทุนเพื่อติดตั้ง Electrolyzers ด้วยจำนวนกำลังการผลิตรวม 1.2 กิกะวัตต์ เพิ่มขึ้นจาก 0.5 กิกะวัตต์ในปี 2564

ขณะที่ มองว่าแนวโน้มราคาพลังงานสะอาดโดยเฉพาะลมและโซลาร์ยังคงลดลงอย่างต่อเนื่อง จะเป็นส่วนสำคัญในการช่วยให้ต้นทุนการผลิตกรีนไฮโดรเจนลดลงโดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีศักยภาพลมและแสงแดดที่สูง ช่วยสนับสนุน Capacity Factor การผลิตไฮโดรเจนของอิเล็กโทรไลเซอร์ให้อยู่ในระดับสูง ช่วยให้เกิดการประหยัดต่อขนาด ทำให้ต้นทุนการผลิตไฮโดรเจนต่ำลงได้ โดยเป็นที่คาดการณ์ว่าราคากรีนไฮโดรเจนจะต่ำกว่า ราคาบลูไฮโดรเจนได้ภายในปี 2034  และจะลดต่ำลงจนมีต้นทุนอยู่ในช่วงระหว่าง 0.65 – 1.25 ดอลลาร์สหรัฐฯ ต่อกิโลกรัม ในปี 2050

• ภาครัฐมีนโยบายเกื้อหนุนการลงทุนในไฮโดรเจนมากขึ้น โดยประเทศผู้นำการดำเนินการด้านสิ่งแวดล้อมทั่วโลก ในหลายๆ ภูมิภาคมีการดำเนินมาตรการหรือแผนการหรือเป้าหมายที่เกี่ยวข้องกับการผลักดันให้เกิดการผลิตหรือการใช้พลังงานสะอาด และไฮโดรเจนมากมาย ผ่านการให้เครดิตภาษี การให้เงินสนับสนุนโครงการที่มีการผลิตหรือใช้งานพลังงานสะอาด แผนการเพื่อรองรับการผลิตและบริโภคไฮโดรเจนของประเทศ การกำหนดทิศทางด้านการใช้พลังงานสะอาด เป็นต้น สำหรับประเทศไทย สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมการลงทุน (BOI) ให้สิทธิ์ยกเว้นภาษีเงินได้นิติบุคคลเป็นระยะเวลา 8 ปี สำหรับกิจการการผลิตกรีนไฮโดรเจน กรีนแอมโมเนีย บลูไฮโดรเจนที่ใช้เทคโนโลยี CCUS และการผลิตไฟฟ้าและไอน้ำจากไฮโดรเจน
• 

สำหรับประเทศไทย อยู่ในระยะเริ่มลงทุน จากธุรกิจขนาดใหญ่ที่มีความพร้อม

ธุรกิจที่เริ่มลงทุนจะอยู่ในกลุ่มบริษัทด้านพลังงานขนาดใหญ่เพื่อผลิตกรีนไฮโดรเจน และบลูไฮโดรเจนควบคู่กับการติดตั้งเทคโนโลยี CCUS เพื่อนำไฮโดรเจนที่ได้ไปใช้ผลิตไฟฟ้าใช้ในบริษัท ภายในพื้นที่นิคมอุตสาหกรรมเดียวกัน หรือแปรรูปเป็นเชื้อเพลิงในรูปแบบ Synthetic Fuel เพื่อใช้งานต่อได้โดยไม่ต้องผ่านการขนส่งหรือแปรรูปไฮโดรเจนไปใช้งานที่อื่น รวมทั้งเป็นการลงทุนในรูปแบบการร่วมทุนกับบริษัทในต่างประเทศที่มีการลงทุนในโครงการผลิตพลังงานสะอาด โดยเฉพาะพลังงานลม และพลังงานแสงอาทิตย์ และมีบางส่วนที่เป็นการลงทุนเพื่อถือหุ้นในโครงการเพื่อการกระจายความเสี่ยงของพอร์ตการลงทุน โดยมูลค่าตลาดกรีนไฮโดรเจนของไทยในปี 2564 มีมูลค่า 7.1 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ  และคาดว่าจะมีมูลค่าสูงขึ้นเป็น 26.1 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ ภายในปี 2573 ด้วยอัตราการขยายตัวเฉลี่ย (CAGR) 15.5%

อย่างไรก็ดี ศูนย์วิจัยกสิกรไทย มองว่า การนำไฮโดรเจนเพื่อเป็นพลังงานสะอาดทดแทนพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิลในภาคธุรกิจเป็นการทั่วไปนอกเหนือจากบริษัทในกลุ่มพลังงานขนาดใหญ่ ยังมีประเด็นที่ต้องติดตามและดำเนินการเพิ่มเติม เพื่อให้การใช้งานมีความแพร่หลายมากขึ้น ซึ่งในระยะแรกคงเน้นไปที่เกรย์และบลูไฮโดรเจนเป็นหลัก โดยประเด็นติดตามและดำเนินการเพิ่มเติมได้แก่

• ความเพียงพอของพลังงานหมุนเวียนเพื่อผลิตไฮโดรเจน เนื่องด้วยการจะใช้ไฮโดรเจนทดแทนเชื้อเพลิงจากฟอสซิลเพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจำเป็นต้องใช้ไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนมาเพื่อผลิตไฮโดรเจน และเพื่อให้ต้นทุนการผลิตกรีนไฮโดรเจนสามารถแข่งขันกับต้นทุนเชื้อเพลิงฟอสซิลที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน การผลิตกรีนไฮโดรเจนจึงจำเป็นต้องใช้กำลังการผลิตสูงที่สุดเพื่อให้เกิดการประหยัดต่อขนาด โดยควรจะมีปริมาณกำลังไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนประมาณ 10 ล้านวัตต์เพื่อคุ้มทุนอิเล็กโทรไลเซอร์

ทั้งนี้ จากแผนพัฒนากำลังการผลิตไฟฟ้าของประเทศไทยจะเห็นว่าการผลิตไฟฟ้าหมุนเวียนปัจจุบัน ยังต่ำกว่าเป้าหมายที่ประเมินมาจากความต้องการใช้ไฟฟ้าจากภาคส่วนต่างๆ ในปี 2580 ค่อนข้างมาก ดังนั้น ความเพียงพอของการผลิตไฟฟ้าหมุนเวียนเพื่อใช้ในการผลิตกรีนไฮโดรเจน จึงยังน่าจะเป็นหนึ่งในโจทย์หลักในอนาคต ซึ่งหมายความว่า ภาคธุรกิจอาจต้องยอมรับต้นทุนจากการลงทุนเพื่อเพิ่มกำลังการผลิตพลังงานทดแทน พร้อมทั้งปรับกลยุทธ์ที่เกี่ยวข้องกับพลังงานสะอาดให้สอดคล้องกับแผนการผลิตไฮโดรเจนให้เพียงพอกับการใช้งานของธุรกิจตนในแต่ละระยะ

• ห่วงโซ่อุปทานของไฮโดรเจน ซึ่งต้องพิจารณาปัจจัยหลายอย่างทั้งระบบนิเวศการผลิต/การขนส่ง/แปรรูป ไปยังผู้บริโภค เพื่อให้ตอบโจทย์ความต้องการของผู้บริโภคไฮโดรเจนขั้นสุดท้าย ซึ่งอาจจะทำให้ต้องมีการลงทุนในโครงสร้างพื้นฐานอื่น ๆ เพิ่มเติม เช่น การจัดเก็บไฮโดรเจนในรูปแบบก๊าซ ของเหลว หรือสารประกอบทางเคมีอื่น ๆ โรงงานแอมโมเนียแครกเกอร์เพื่อแปลงแอมโมเนียจากการขนส่งกลับเป็นไฮโดรเจนสำหรับใช้งาน รวมทั้งโครงข่ายท่อขนส่งก๊าซไฮโดรเจนเข้าสู่ไลน์การผลิต เป็นต้น ซึ่งอาจจะเป็นความท้าทายแก่ภาคธุรกิจที่เกี่ยวข้องในการปรับและวางแผนกลยุทธให้เหมาะสมกับธุรกิจของตนเอง
• ภาคอุตสาหกรรมเป้าหมายต้องเตรียมการปรับปรุงโรงงานและระบบขนส่งให้พร้อมกับการใช้ไฮโดรเจน โดยอุตสาหกรรมที่มีการใช้ความร้อนสูง เช่น อุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้า อะลูมิเนียม ซีเมนต์ เคมีภัณฑ์ การกลั่นน้ำมัน ภาคการขนส่งสินค้าทางเรือ ทางอากาศ ทางบก ทางราง รวมถึงการขนส่งผู้โดยสาร และการผลิตไฟฟ้า จะได้รับอานิสงส์จากแนวโน้มการพัฒนาและใช้พลังงานไฮโดรเจนที่เพิ่มขึ้นทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลเพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ แต่ต้องดำเนินการปรับปรุงเตาหลอม และโรงงานให้สอดคล้องกับการใข้งานกรีนไฮโดรเจน รวมถึงระบบขนถ่ายกรีนไฮโดรเจนเข้าสู่ระบบการผลิต ซึ่งย่อมจะเป็นต้นทุนเพิ่มเติม ทำให้ธุรกิจคงต้องพิจารณาระดับความลึกของเทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนที่เหมาะสมกับการใช้งานจริง ความพร้อมของกระบวนการผลิตอื่นๆ และความคุ้มค่าเชิงตัวเงินในแต่ละระยะด้วย
• นโยบายสนับสนุนจากภาครัฐ ซึ่งในปัจจุบัน อาจจะไม่จูงใจเทียบเท่าการสนับสนุนในต่างประเทศ เช่น การให้เครดิตภาษีแก่โครงการใช้งานและผลิตไฮโดรเจนของสหรัฐฯ แคนาดา หรือการใช้เงินทุนสนับสนุนโครงการพัฒนาปรับปรุงการใช้งานและผลิตไฮโดรเจนในสหภาพยุโรป และสิงคโปร์ เป็นต้น ซึ่งหากมีการสนับสนุนจากภาครัฐที่จูงใจเพิ่มเติม อาจะเป็นส่วนช่วยเร่งให้เกิดการพัฒนาเทคโนโลยีไฮโดรเจนในประเทศไทยได้เร็วขึ้นได้

โดยสรุปแล้ว แม้เทคโนโลยีไฮโดรเจนคงจะเป็นทางเลือกพลังงานสะอาดที่ได้รับความนิยมมากขึ้น แต่สำหรับประเทศไทยนั้น ศูนย์วิจัยกสิกรไทยประเมินว่า การลงทุนในเทคโนโลยีไฮโดรเจนคงจะเกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป โดยยังต้องดำเนินการในอีกหลายประเด็นเพื่อจัดการความท้าทายหลายด้าน รวมถึงอาจจำเป็นต้องมีมาตรการสนับสนุนจากภาครัฐเพิ่มเติม เพื่อสร้างบรรยากาศการผลิตและการใช้งานกรีนไฮโดรเจนตลอดทั้งห่วงโซ่อุปทาน ขณะที่ ในระยะสั้นถึงระยะปานกลาง ทิศทางการลงทุนของภาคเอกชน ควรเน้นการเตรียมความพร้อมด้านการผลิตและใช้พลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานชีวภาพ ชีวมวล ลม น้ำ แสงอาทิตย์ เป็นต้น ให้มีปริมาณเพียงพอกับขนาดความคุ้มทุนของการผลิตกรีนไฮโดรเจน และเพียงพอต่อความต้องการกรีนไฮโดรเจนในอนาคต