การประเมินด้านเทคนิคเศรษฐศาสตร์ของการนำไฮโดรเจนที่ผลิตจากเทคโนโลยีพลังงานหมุนเวียนมาเป็นเชื้อเพลิงสะอาดสำหรับโรงไฟฟ้า

ผู้แต่ง

  • สุทธิชัย อุสารัมย์ หลักสูตรเทคโลยีการจัดการพลังงาน คณะพลังงานสิ่งแวดล้อมและวัสดุ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี กรุงเทพฯ ประเทศไทย
  • ปรารถนา โพธิ์น้อย หลักสูตรเทคโลยีการจัดการพลังงาน คณะพลังงานสิ่งแวดล้อมและวัสดุ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี กรุงเทพฯ ประเทศไทย

คำสำคัญ:

พลังงานหมุนเวียน, ไฮโดรเจน, เชื้อเพลิงทดแทน, ต้นทุนการผลิตไฮโดรเจนต่อหน่วย, ต้นทุนการผลิตไฟฟ้าต่อหน่วย

บทคัดย่อ

ปัจจุบันประเทศไทยใช้แก๊สธรรมชาติที่มีแนวโน้มราคาสูงขึ้นในอนาคตเป็นเชื้อเพลิงหลักในการผลิตไฟฟ้า อีกทั้งมีการปล่อยแก๊สเรือนกระจกปริมาณมาก งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาแนวทาง เพื่อเป็นโครงการนำร่องในการผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรเจนจากเทคโนโลยีพลังงานหมุนเวียนสำหรับการผลิตไฟฟ้าที่สะอาดมากขึ้น ตลอดจนใช้เป็นแหล่งเชื้อเพลิงสำรองเพื่อเพิ่มความมั่นคงด้านพลังงานของประเทศ โดยประเมินศักยภาพทางเทคนิคและความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ในการผลิตไฮโดรเจนจากเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์และการแยกน้ำด้วยไฟฟ้าในพื้นที่ขนาด 4,000 ไร่ ของการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย ในอำเภอทับสะแก จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ โดยไฮโดรเจนที่ผลิตได้จะนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงทดแทนแก๊สธรรมชาติในการผลิตไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้าความร้อนบางประกงในกรณีที่แก๊สธรรมชาติไม่เพียงพอสำหรับใช้ผลิตไฟฟ้า ทั้งนี้ พิจารณาทั้งต้นทุนที่ใช้ในการผลิตไฮโดรเจนต่อหน่วย (LCOH) และต้นทุนการผลิตไฟฟ้าต่อหน่วย (LCOE) ของไฮโดรเจนสะอาดที่ใช้ทดแทนแก๊สธรรมชาติในการผลิตไฟฟ้า จากผลการวิจัย พบว่า การผลิตไฮโดรเจนจากเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดพอลิคริสตัลไลน์และอิเล็กโทรไลเซอร์ชนิดออกไซด์ของแข็ง มีต้นทุนในการผลิตต่ำที่สุด โดย LCOH อยู่ที่ 132.933 บาท/kg และ LCOE อยู่ที่ 9.875 บาท/kWh

References

el usage for generating electricity in the EGAT system in 2021 [Online], Available: https://www.egat.co.th/home/statistics-fuel-usage/. [9 November 2021] (In Thai)

Suwannaporn, C., Natural Gas and the Changing Market Structure [Online], Available: https://www.bangkokbiznews.com/blogs/columnist/102566. [9 November 2021] (In Thai)

Department of Alternative Energy Development and Efficiency, Handbook of Development and Investment in Renewable Energy Production, Part 2: Solar Energy [Online], Available: https://www.dede.go.th/article_attach/h_solar.pdf. [7 October 2021] (In Thai)

Department of Alternative Energy Development and Efficiency, Project to Improve the Solar Potential Map from Satellite Imagery for Thailand in 2017 [Online], Available: https://www.dede.go.th/ewt_news.php?nid=47941&filename=index. [8 October 2021] (In Thai)

Electricity Generating Authority of Thailand, The Cabinet has Approved a 5 MW Thap Sakae Photovoltaic Power Plant under a Budget of 631.48 Million Baht, Expecting COD in April 2015 [Online], Available: https://www.egat.co.th/index.php?option=com_ content&view=article&id=370: news-560726&catid=30&Itemid=112. [6 October 2021] (In Thai)

Electricity Generating Authority of Thailand, EGAT opens Thap Sakae Solar Power Plant It combines the first 4 types of solar cell technology in Thailand [Online], Available: https://www.egat.co.th/index.php?option=com_content&view=article&id= 1975&catid=31&Itemid=208. [6 October 2021] (In Thai)

Advance Energy Plus Company Limited, Environmental Impact Report 5 MW Solar Power Plant Project, Thap Sakae District, Prachuap Khiri Khan Province [Online], Available: https://www.egat.co.th/home/wp-content/uploads/2021/08/IEE_TSG.pdf. [8 October 2021]

ENF, Enhance Photovoltaics [Online], Available: https://www.enfsolar.com/ enhance-photovoltaics. [10 April 2023]

Sunnergytech, Mono-Crystalline Solar Cell [Online], Available: https://www. sunnergytech.com/product/460/แผงโซล่าเซลล์-ชนิด-mono-crystalline-ขนาด-250w-มอก. [10 April 2023] (In Thai)

Sunnergytech, Poly-Crystalline Solar Cell [Online], Available: https://www. sunnergytech.com/product/17/แผงโซล่าเซลล์-ชนิด-poly-crystalline-ขนาด-250w-มอก. [10 April 2023] (In Thai)

Cummins Inc., Global Power Leader, 2020, Electrolyzer 101: What They are, How They Work and Where They Fit in a Green Economy [Online], Available: https://www.cummins.com/news/2020/11/16/Electrolyzer-101-what-they-are-how-they-work-and-where-they-fit-green-economy. [27 August 2021]

Gallandat, N., Romanowicz, K. and Züttel, A., 2017, “An Analytical Model for the Electrolyser Performance Derived from Materials Parameters,” Journal of Power and Energy Engineering, 5 (10), pp. 34-49.

U.S. Department of Energy, Hydrogen Storage [Online], Available: https://www.energy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-storage. [5 September 2021]

Houchins, C. and James, B.D., 2020, Hydrogen Storage Cost Analysis [Online], Available: https://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/review20/st100_houchins_2020_o.pdf. [9 November 2021]

GE Power, 2019, Power to Gas: Hydrogen for Power Generation [Online], Available:https://www.ge.com/content/dam/gepower/global/en_US/documents/fuel-flexibility/GEA33861%20Power%20to%20Gas%20-%20Hydrogen%20for%20Power%20 Generation.pdf. [11 April 2023]

ECOS, 2019, Towards techno-economic Evaluation of Renewable Hydrogen Production from Wind Curtailment and Injection into the Irish Gas Network [Online], Available: https://www.nweurope.eu/media/6438/ecos-2019.pdf. [10 January 2022]

Thailand Greenhouse Gas Management Organization, n.d., ICAP Allowance Price Explorer [Online], Available: http://carbonmarket.tgo.or.th/index.php?lang=TH& mod=Y2hhcnQ=. [10 August 2022]

Department of Alternative Energy Development and Efficiency, n.d., Handbook of Development and Investment in Renewable Energy Production, Part 2: Solar Energy [Online], Available: https://www.dede.go.th/article_attach/h_solar.pdf [7 October 2021] (In Thai)

Matichon, 2017, EGAT Opens Thap Sakae Solar Power Plant It Combines the First 4 Types of Solar Cell Technology in Thailand [Online], Available: https://www. matichon.co.th/economy/news_559048. [6 October 2021] (In Thai)

Berrada, A. and Laasmi, A.M., 2021, “Technical-economic and Socio-political Assessment of Hydrogen Production from Solar Energy,” Journal of Energy Storage, 44, pp. 1-15.

Brändle, G., Schönfisch, M. and Schulte, S., 2021, “Estimating Long-term Global Supply Costs for Low-carbon Hydrogen,” Applied Energy, 302, pp. 1-27.

Hurtubia, B. and Sauma, E., 2021, “Economic and Environmental Analysis of Hydrogen Production When Complementing Renewable Energy Generation with Grid Electricity,” Applied Energy, 304, pp. 1-13.

Touili, S., Merrouni, A.A., Hassouani, E.Y., Amrani, I.A. and Rachidi, S., 2020, “Analysis of The Yield and Production Cost of Large-scale Electrolytic Hydrogen from Different Solar Technologies and Under Several Moroccan Climate Zones,” International Journal of Hydrogen Energy, 45 (51), pp. 26785-26799.

Downloads

เผยแพร่แล้ว

2023-09-30

How to Cite

อุสารัมย์ ส., & โพธิ์น้อย ป. (2023). การประเมินด้านเทคนิคเศรษฐศาสตร์ของการนำไฮโดรเจนที่ผลิตจากเทคโนโลยีพลังงานหมุนเวียนมาเป็นเชื้อเพลิงสะอาดสำหรับโรงไฟฟ้า. Science and Engineering Connect, 46(3), 211–228. สืบค้น จาก https://ph04.tci-thaijo.org/index.php/SEC/article/view/10168