กรีนไฮโดรเจน กุญแจสำคัญของหนทางสู่ Net Zero

ไฮโดรเจนที่ผลิตโดยพลังงานสะอาด หรือ กรีนไฮโดรเจน เป็นเทคโนโลยีที่สำคัญในการช่วยให้โลกบรรลุเป้าหมาย net zero ได้ โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมที่ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ยาก (hard-to-abate sectors)

ปัจจุบันไฮโดรเจนที่ผลิตจากเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นวัตถุดิบสำคัญในอุตสาหกรรมเหล่านี้ หากอุตสาหกรรมสามารถนำไฮโดรเจนที่ผลิตโดยไม่มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกมาใช้เป็นวัตถุดิบทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลได้ก็จะส่งผลให้การปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เกิดจากภาคอุตสาหกรรมลดลงอย่างมาก

แรงขับเคลื่อนที่สำคัญของการพัฒนาเทคโนโลยีไฮโดรเจน คือ การลงทุนของประเทศต่าง ๆ ปัจจุบันมีโครงการที่เกี่ยวข้องกับการผลิตและใช้ไฮโดรเจนมากกว่า 200 โครงการที่ประกาศแล้วทั่วโลก โดยยุโรปเป็นผู้นำในด้านจำนวนโครงการไฮโดรเจนที่ประกาศเปิดตัวและครอบคลุมทั้งห่วงโซ่คุณค่าของไฮโดรเจนรวมทั้งกลางน้ำและปลายน้ำ เพื่อสนับสนุนเศรษฐกิจไฮโดรเจนแบบบูรณาการโดยเน้นการใช้ในสหภาพยุโรปและประเทศใกล้เคียง

ปัจจัยส่งเสริมที่ทำให้กรีนไฮโดรเจนมีแนวโน้มแข่งขันได้ในตลาดพลังงานคือต้นทุนการผลิตที่ลดลงโดยแนวโน้มราคาพลังงานสะอาดและราคาเทคโนโลยีอิเล็กโทรไลเซอร์ บวกกับ 2 ปัจจัยด้าน capacity factor และต้นทุนทางการเงิน (cost of capital) จะช่วยให้ราคากรีนไฮโดรเจนลดลงจากราว 2.5–5.5 ยูโรต่อกิโลกรัม เป็นราว 0.67–0.84 ยูโรต่อกิโลกรัมภายในปี 2050

อย่างไรก็ตาม กรีนไฮโดรเจน ยังคงเผชิญกับความท้าทายที่สำคัญด้านต้นทุนการผลิตที่ยังสูง การพัฒนาเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการกักเก็บและการขนส่ง และการลงทุนในโครงสร้างพื้นฐานที่จะเข้ามารองรับการเติบโตของการใช้ไฮโดรเจน ซึ่งรวมถึงความต้องการใช้พลังงานสะอาดที่เพิ่มมากขึ้นเพื่อใช้ผลิตกรีนไฮโดรเจนด้วย

ประเทศไทยควรให้ความสำคัญในแง่ของการศึกษาและพัฒนาอุตสาหกรรมไฮโดรเจน ถึงแม้ว่าปัจจุบันการเร่งลงทุนในอุตสาหกรรมไฮโดรเจนยังไม่เหมาะสมกับบริบทและความพร้อมของประเทศ แต่เป็นสิ่งจำเป็นที่จะต้องทำเพื่อสนับสนุนการจัดทำแผน Energy Transition ให้เป็นไปอย่างบูรณาการและเพื่อถอดบทเรียนของการพัฒนาคลีนเทคในต่างประเทศไม่ว่าจะเป็นด้านนโยบาย ด้านเทคโนโลยี เพื่อเป็นการสร้างโอกาศทางธุรกิจและเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของประเทศในระยะยาว

การผลิตไฮโดรเจนจากการแยกน้ำโดยใช้พลังงานสะอาด หรือกรีนไฮโดรเจน (green hydrogen) เป็นทางเลือกที่ได้รับความสนใจอย่างมากในปัจจุบัน เนื่องจากเป็นการผลิตแหล่งพลังงานที่ไม่ได้มาจากเชื้อเพลิงฟอสซิลและไม่ปล่อยก๊าซเรือนกระจก ทั้งนี้ไฮโดรเจนเป็นวัตถุดิบสำคัญในหลายอุตสาหกรรมที่มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสูงและลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ยาก (hard-to-abate sectors) เช่น อุตสาหกรรมโรงกลั่นและปิโตรเคมี อุตสาหกรรมเหล็ก และการผลิตปุ๋ย เป็นต้น หากอุตสาหกรรมเหล่านี้สามารถนำไฮโดรเจนที่ผลิตโดยไม่มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกมาใช้เป็นวัตถุดิบทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลได้ ก็จะส่งผลให้การปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เกิดจากผลิตภัณฑ์ลดลงอย่างมาก

ดังนั้น ไฮโดรเจนจึงเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญในการช่วยให้โลกบรรลุเป้าหมาย net zero ได้

แรงขับเคลื่อนหลักที่ทำให้ไฮโดรเจนได้รับความสนใจทั่วโลกในปัจจุบัน ได้แก่

• เป้าหมาย net zero และแผนพัฒนาอุตสาหกรรมไฮโดรเจนของประเทศต่าง ๆ
• การนำไฮโดรเจนไปปรับใช้ได้ในหลายภาคส่วน เช่น ใช้เป็นวัตถุดิบในภาคอุตสาหกรรม เป็นเชื้อเพลิงในภาคการขนส่ง และใช้กักเก็บพลังงาน เป็นต้น จึงเป็นตัวแปรสำคัญสำหรับการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในอุตสาหกรรมที่ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ยาก (hard-to-abate sectors)
• ต้นทุนด้านพลังงานสะอาดที่ลดลงอย่างรวดเร็วซึ่งจะเอื้อให้ต้นทุนไฮโดรเจนลดลงเช่นกัน

การประกาศเป้าหมายลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิจนเป็นศูนย์ (net zero) ของหลายประเทศและบริษัทชั้นนำทั่วโลก เป็นแรงผลักดันสำคัญที่ช่วยขับเคลื่อนให้ไฮโดรเจนที่ผลิตโดยกระบวนการที่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่ำเป็นคลีนเทคที่ก้าวขึ้นมามีบทบาทสำคัญในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกมากขึ้น เนื่องจากไฮโดรเจนสามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้หลากหลายภาคส่วน ปัจจุบันทุกภาคส่วนต้องเร่งลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเพื่อให้บรรลุเป้าหมาย net zero ที่ตั้งไว้

นอกจากนี้ เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการผลิตและใช้ไฮโดรเจนยังเป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมที่มีความสำคัญเชิงยุทธศาสตร์ที่หลายประเทศกำลังแข่งขันเพื่อชิงตำแหน่งผู้นำทางเทคโนโลยี ดังนั้น จึงเห็นว่ารัฐบาลในหลาย ๆ ประเทศเร่งให้งบประมาณสนับสนุนการพัฒนาเทคโนโลยีรวมทั้งนโยบายสนับสนุนด้านการสร้างตลาดเพื่อสนับสนุนอุปสงค์ การแข่งขันด้านเทคโนโลยีของประเทศเหล่านี้จะช่วยให้ราคาต้นทุนเทคโนโลยีด้านไฮโดรเจนมีแนวโน้มที่จะลดลงอย่างรวดเร็ว ยกตัวอย่างเช่น สหภาพยุโรปที่ตั้งเป้าหมายราคาของอิเล็กโทรไลเซอร์ (electrolyzer) ให้ลดลงจากราว 900 ยูโรต่อกิโลวัตต์ ในปี 2020 เป็น 450 ยูโรต่อกิโลวัตต์ภายไนปี 2030 ซึ่งจะเป็นส่วนช่วยสำคัญให้ราคากรีนไฮโดรเจนลดลงด้วย โดยราคากรีนไฮโดรเจนในยุโรป ปัจจุบัน จะอยู่ที่ราว 5 ยูโรต่อกิโลกรัม แผนยุทธศาสตร์มีเป้าหมายที่จะลดราคาลงเป็น 1.1–2.4 ยูโรต่อกิโลกรัมภายในปี 2030 หรือลดลงเกินกว่าครึ่งนึงของราคาปัจจุบัน

แผนไฮโดรเจนของแต่ละประเทศมีความแตกต่างกันตามบริบทของอุปสงค์ อุปทาน โครงสร้างพื้นฐานและความมั่นคงทางพลังงานปัจจุบัน

โดยยุโรปเป็นผู้นำในด้านจำนวนโครงการไฮโดรเจนที่ประกาศเปิดตัวและครอบคลุมทั้งห่วงโซ่คุณค่าของไฮโดรเจนรวมทั้งกลางน้ำและปลายน้ำเพื่อที่จะสนับสนุนเศรษฐกิจไฮโดรเจนแบบบูรณาการโดยเน้นการใช้ในสหภาพยุโรปและประเทศใกล้เคียง

ส่วนประเทศผู้ส่งออกน้ำมันหลักอย่างซาอุดีอาระเบีย ที่ตั้งเป้าหมายจะเป็นผู้ผลิตไฮโดรเจน เป็นอันดับ 1 ของโลก ซึ่งจะผลิตไฮโดรเจนให้ได้ 4 ล้านตันต่อปี ภายในปี 2030 

ในขณะที่โครงการของญี่ปุ่นและเกาหลีเน้นด้านอุปสงค์และการใช้งานมากกว่าและจะพึ่งพาอุปทานของไฮโดรเจนจากตลาดโลก เนื่องจากทั้งสองประเทศไม่มีทรัพยากรเพียงพอที่จะสามารถผลิตไฮโดรเจนเพื่อสนองความต้องการใช้ในประเทศได้ โดยญี่ปุ่นมีแผนนำเข้าไฮโดรเจนจากออสเตรเลียที่ตั้งเป้าหมายว่าจะเป็นผู้ส่งออกไฮโดรเจนรายใหญ่ของโลกเช่นเดียวกับชิลี เนื่องจากสองประเทศนี้มีทรัพยากรทางธรรมชาติและโครงสร้างพื้นฐานที่เอื้อให้เป็นผู้นำด้านการส่งออกไฮโดรเจนได้ การพัฒนาทั้งในด้านเทคโนโลยีและในด้านตลาดซื้อขายนี้จะทำให้ไฮโดรเจนมีแนวโน้มที่จะเป็นสินค้าที่มีการซื้อขายทั่วโลกคล้ายกับเชื้อเพลิงฟอสซิลในปัจจุบัน

จากแผนโครงการเทคโนโลยีไฮโดรเจนที่เพิ่มขึ้นและการสนับสนุนของรัฐบาลต่าง ๆ ส่งผลให้ IEA คาดการณ์ว่าการใช้ไฮโดรเจนจะเพิ่มขึ้นเจ็ดเท่าหรือ 520 ล้านตันภายในปี 2070

การผลิตไฮโดรเจนสามารถทำได้จากหลายกระบวนการและวัตถุดิบ ส่งผลให้ต้นทุนการผลิตและปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกแตกต่างกันด้วย การผลิตไฮโดรเจนสามารถจำแนกออกได้เป็นประเภทต่าง ๆ ตามเชื้อเพลิงที่ใช้และการปล่อยคาร์บอนจากกระบวนการผลิต โดยจะจำแนกความแตกต่างด้วยชื่อที่เป็นสี ได้แก่

·     บราวน์ไฮโดรเจน (Brown hydrogen) ผลิตโดยใช้ถ่านหินผ่านกระบวนการ coal gasification โดยบราวน์ไฮโดรเจนส่วนใหญ่จะผลิตในประเทศจีนเนื่องจากมีทรัพยากรถ่านหินปริมาณมาก ซึ่งการผลิตไฮโดรเจนด้วยวิธีนี้ปล่อยก๊าซคาร์บอนราว 16 กิโลกรัมต่อ 1 กิโลกรัมของไฮโดรเจนที่ผลิตได้

• เกรย์ไฮโดรเจน เป็นไฮโดรเจนที่ได้จากกระบวนการ steam reforming โดยใช้ก๊าซธรรมชาติ หรือน้ำมัน โดยกระบวนการผลิตนี้ปล่อยก๊าซคาร์บอนราว 9 กิโลกรัมต่อ 1 กิโลกรัมของไฮโดรเจนที่ผลิตได้
• เทอร์ควอยซ์ไฮโดรเจน (Turquoise hydrogen) ที่ผลิตโดยกระบวนการ methane pyrolysis โดยแยกมีเทนออกเป็นคาร์บอนและไฮโดรเจน โดยคาร์บอนที่ผลิตออกมาสามารถนำไปใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมได้ อย่างไรก็ตาม methane pyrolysis ยังอยู่ในช่วงการพัฒนาและยังไม่มีการใช้ในเชิงพาณิชย์
• บลูไฮโดรเจน เป็นไฮโดรเจนที่ได้จากกระบวนการเดียวกับเกรย์ไฮโดรเจนแต่เพิ่มเทคโนโลยีการดักจับ การใช้ประโยชน์ และการกักเก็บคาร์บอน หรือ Carbon Capture Utilization and Storage (CCUS) ซึ่งจะช่วยลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ โดยการผลิตบลูไฮโดรเจนจะปล่อยก๊าซคาร์บอนราว 3-6 กิโลกรัมต่อ 1 กิโลกรัมของไฮโดรเจนที่ผลิตได้ การเติบโตของยอดการใช้งานบลูไฮโดรเจนยังคงเป็นไปอย่างช้า ๆ เนื่องจากรอการพัฒนาของโรงงาน CCUS ให้มีขนาดใหญ่มากขึ้นเพื่อที่จะทำให้ต้นทุนการดักจับและกักเก็บคาร์บอนลดลง

อย่างไรก็ดี บลูไฮโดรเจน ยังมีข้อจำกัด เพราะบลูไฮโดรเจนยากที่จะทำให้การปล่อยก๊าซเรือนกระจกของกระบวนการผลิตเป็นศูนย์ได้ เนื่องจากการดักจับคาร์บอนทำได้อย่างมากราว 90% และการผลิตก๊าซธรรมชาติจะมีการรั่วไหลของก๊าซเรือนกระจกที่เรียกว่าfugitive emissions

บลูไฮโดรเจนมีต้นทุนการผลิตที่แพงกว่าเกรย์ไฮโดรเจนจากต้นทุนในการติดตั้ง CCUS อย่างไรก็ตาม ในอนาคตต้นทุนมีแนวโน้มที่จะลดลงเมื่อเทียบกับเกรย์ไฮโดรเจนหากมีการจำกัดการปล่อยคาร์บอนและกลไกตลาดซื้อขายคาร์บอน (emission trading scheme) หรือภาษีคาร์บอน นอกจากนี้ ต้นทุน CCUS ที่ลดลงก็จะช่วยให้บลูไฮโดรเจนสามารถแข่งขันกับเกรย์ไฮโดรเจนได้ในอนาคต

• กรีนไฮโดรเจนเป็นกระบวนการผลิตไฮโดรเจนโดยอิเล็กโทรลิซิส (Electrolysis) ซึ่งคือการแยกน้ำ (H₂0) ด้วยกระแสไฟฟ้าซึ่งจะได้ไฮโดรเจน (H₂) และออกซิเจน (O₂) โดยไฟฟ้าที่ใช้ในอิเล็กโทรไลเซอร์จำเป็นต้องมาจากพลังงานสะอาด เช่น ลมและโซลาร์เท่านั้นจึงจะนับเป็นกรีนไฮโดรเจนที่ไม่มีการปล่อยคาร์บอนในกระบวนการผลิตไฮโดรเจน อย่างไรก็ตาม หากพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ผลิตไฮโดรเจน เป็นพลังงานที่ได้จากนิวเคลียร์ จะเรียกไฮโดรเจนที่ได้ว่า พิงค์ (Pink) หรือ โกล์ด (Gold) ไฮโดรเจน

จะเห็นได้ว่า เมื่อพิจารณาจากกระบวนการผลิตแล้ว การกรีนไฮโดรเจน และบลูไฮโดรเจน จะเป็นวิธีที่มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่ำกว่าบราวน์และเกรย์ไฮโดรเจน แต่ในขณะเดียวกัน ทั้งกรีนและบลูไฮโดรเจนต้องมีต้นทุนที่เพิ่มขึ้นในกระบวนการผลิตและยังต้องมีการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อลดต้นทุนและขยายกำลังการผลิต

ต้นทุนหลักของการผลิตกรีนไฮโดรเจนขึ้นอยู่กับ 4 ปัจจัย ได้แก่

1. ราคาพลังงานสะอาด – โดยเทรนด์ราคาพลังงานสะอาดโดยเฉพาะลมและโซลาร์ยังคงลดลงอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะช่วยให้ต้นทุนการผลิตกรีนไฮโดรเจนลดลงโดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีศักยภาพลมและแสงแดดที่สูง
2. ราคาเทคโนโลยีอิเล็กโทรลิซิส – ที่ลดลงอย่างต่อเนื่องเช่นกัน โดย learning rate ของเทคโนโลยีอยู่ที่ราว 20% กล่าวคือราคาของเทคโนโลยีจะลดลงราว 20% เมื่อมีกำลังการผลิตติดตั้งเพิ่มขึ้น 2 เท่า (doubling in capacity)
3. capacity factor ของโรงงานอิเล็กโทรลิซิส – ต้นทุนการผลิตกรีนไฮโดรเจนจากพลังงานสะอาดต้องการไฟฟ้าจากพลังงานสะอาดเพียงพอตลอดวันเพื่อให้ capacity factor ของอิเล็กโทรไลเซอร์อยู่ในระดับสูงอีกด้วย ทั้งนี้เพื่อให้ราคาไฮโดรเจนต่อหน่วยลดลงตลอดอายุการใช้งานของอิเล็กโทรไลเซอร์
4. ต้นทุนทางการเงิน (cost of capital) – ต้นทุนทางการเงินของโครงการอิเล็กโทรลิซิสยังเป็นปัจจัยสำคัญในการแข่งขันด้านราคาของกรีนไฮโดรเจนทั้งกับไฮโดรเจนที่ผลิตโดยเทคโนโลยีอื่นและกรีนไฮโดรเจนด้วยกันเองในกรณีที่มีตลาดซื้อขายกรีนไฮโดรเจน โดย Bloomberg NEF ประมาณการว่าแนวโน้มราคาพลังงานสะอาดและราคาเทคโนโลยีอิเล็กโทรไลเซอร์ บวกกับ 2 ปัจจัยด้าน capacity factor และต้นทุนทางการเงิน (cost of capital) จะช่วยให้ราคากรีนไฮโดรเจนลดลงจากราว 2.5–5.5 ยูโรต่อกิโลกรัม เป็นราว 0.67–0.84 ยูโรต่อกิโลกรัมภายในปี 2050

ต้นทุนหลักของการผลิตกรีนไฮโดรเจนขึ้นอยู่กับ 4 ปัจจัย ได้แก่

1. ราคาพลังงานสะอาด – โดยเทรนด์ราคาพลังงานสะอาดโดยเฉพาะลมและโซลาร์ยังคงลดลงอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะช่วยให้ต้นทุนการผลิตกรีนไฮโดรเจนลดลงโดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีศักยภาพลมและแสงแดดที่สูง
2. ราคาเทคโนโลยีอิเล็กโทรลิซิส – ที่ลดลงอย่างต่อเนื่องเช่นกัน โดย learning rate ของเทคโนโลยีอยู่ที่ราว 20% กล่าวคือราคาของเทคโนโลยีจะลดลงราว 20% เมื่อมีกำลังการผลิตติดตั้งเพิ่มขึ้น 2 เท่า (doubling in capacity)
3. capacity factor ของโรงงานอิเล็กโทรลิซิส – ต้นทุนการผลิตกรีนไฮโดรเจนจากพลังงานสะอาดต้องการไฟฟ้าจากพลังงานสะอาดเพียงพอตลอดวันเพื่อให้ capacity factor ของอิเล็กโทรไลเซอร์อยู่ในระดับสูงอีกด้วย ทั้งนี้เพื่อให้ราคาไฮโดรเจนต่อหน่วยลดลงตลอดอายุการใช้งานของอิเล็กโทรไลเซอร์
4. ต้นทุนทางการเงิน (cost of capital) – ต้นทุนทางการเงินของโครงการอิเล็กโทรลิซิสยังเป็นปัจจัยสำคัญในการแข่งขันด้านราคาของกรีนไฮโดรเจนทั้งกับไฮโดรเจนที่ผลิตโดยเทคโนโลยีอื่นและกรีนไฮโดรเจนด้วยกันเองในกรณีที่มีตลาดซื้อขายกรีนไฮโดรเจน โดย Bloomberg NEF ประมาณการว่าแนวโน้มราคาพลังงานสะอาดและราคาเทคโนโลยีอิเล็กโทรไลเซอร์ บวกกับ 2 ปัจจัยด้าน capacity factor และต้นทุนทางการเงิน (cost of capital) จะช่วยให้ราคากรีนไฮโดรเจนลดลงจากราว 2.5–5.5 ยูโรต่อกิโลกรัม เป็นราว 0.67–0.84 ยูโรต่อกิโลกรัมภายในปี 2050

การผลิตกรีนไฮโดรเจนจะทำให้ความต้องการไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างมาก ดังนั้น โครงสร้างพื้นฐานด้านระบบไฟฟ้าและกำลังการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานสะอาดจึงเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นของอุตสาหกรรมไฮโดรเจน แผนยุทธศาสตร์ไฮโดรเจนของยุโรปที่ตั้งเป้าหมายกำลังการผลิตของอิเล็กโทรไลเซอร์ที่ 500 GW ภายในปี 2050 (เทียบกับกำลังความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุดที่ 546 GW) โดย Goldman Sachs ประมาณการว่าหากสหภาพยุโรปสามารถทำได้ตามเป้าหมายนี้ความต้องการใช้ไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นถึง 2 เท่าเพื่อใช้ในการผลิตกรีนไฮโดรเจนเท่านั้น ซึ่งจะทำให้การผลิตกรีนไฮโดรเจนกลายเป็นกิจกรรมที่มีการใช้ไฟฟ้าเป็นสัดส่วนใหญ่ที่สุดในยุโรป ดังนั้น การมุ่งสู่เศรษฐกิจไฮโดรเจนจึงตามมาด้วยการลงทุนในโครงสร้างพื้นฐานทั้งในด้านการผลิตไฟฟ้าและด้านการขนส่งและกักเก็บไฮโดรเจน รวมไปถึงสถานีบริการเติมไฮโดรเจนในกรณีที่มีการใช้รถยนต์ไฮโดรเจนฟูเอลเซลล์ (HFEV) อีกด้วย

นัยต่อประเทศไทย

จากปัจจัยและประเด็นความท้าทายที่กล่าวมาข้างต้น การใช้ไฮโดรเจนอย่างแพร่หลายในประเทศไทยเพื่อที่จะลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกยังมีข้อจำกัดหลายประการ เนื่องจากประเทศไทยมีข้อจำกัดในด้านทรัพยากร โครงสร้างพื้นฐาน และการมีส่วนร่วมในห่วงโซ่อุปทานสำหรับเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการผลิต ขนส่ง กักเก็บและใช้ไฮโดรเจน โดยโครงสร้างพื้นฐานราคาของพลังงานสะอาดในประเทศไทยยังคงสูง อีกทั้ง ปริมาณไฟฟ้าจากพลังงานสะอาดในประเทศยังไม่เพียงพอให้ต้นทุนการผลิตกรีนไฮโดรเจนสามารถแข่งขันกับเชื้อเพลิงชนิดอื่นได้ นอกจากนี้ ไทยยังไม่มีกลไกราคาคาร์บอนที่จะเอื้อให้เกิดการลงทุนในคลีนเทคที่ยังต้องการภาษีคาร์บอนหรือตลาดซื้อขายคาร์บอนเพื่อให้แข่งขันได้

การจัดทำแผนยุทธศาสตร์ไฮโดรเจนของประเทศเป็นสิ่งที่ควรทำในระยะสั้น โดยบทบาทของไฮโดรเจนในการเปลี่ยนผ่านระบบพลังงาน (energy transition) ต้องมีการบูรณาการทั้งระบบโครงสร้างพื้นฐาน การใช้พลังงาน และบริบทของอุตสาหกรรมในประเทศ ทั้งนี้คำถามเชิงกลยุทธ์ที่สำคัญในการพิจารณาการใช้ไฮโดรเจนของประเทศในระยะแรกคือจะพัฒนาการใช้ไฮโดรเจนในรูปแบบของพลังงาน หรือ ในรูปแบบในการเป็นวัตถุดิบทางเคมี (chemical feedstock)

ในระยะต่อไปการใช้ไฮโดรเจนไม่เพียงแต่ต้องแข่งขันกับเทคโนโลยีดั้งเดิมที่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกเท่านั้น แต่ยังต้องแข่งขันกับคลีนเทคประเภทอื่น ๆ ในแต่ละกรณีการใช้งาน (use case) อีกด้วย ในระยะสั้นการลดก๊าซเรือนกระจกยังทำได้ผ่านการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน (energy efficiency), การเพิ่มการใช้พลังงานสะอาด (renewable energy), การปรับเปลี่ยนการใช้พลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นพลังงานไฟฟ้า (electrification) เช่น การเปลี่ยนหม้อไอน้ำและการใช้รถยนต์ไฟฟ้า เป็นต้น

จะเป็นทางเลือกที่ประหยัดกว่าการใช้ไฮโดรเจนเนื่องจากเป็นเทคโนโลยีที่พิสูจน์แล้วและไม่จำเป็นต้องลงทุนโครงสร้างพื้นฐานเพื่อรองรับเทคโนโลยีใหม่ทั้งหมด หากเป็นเทคโนโลยีใหม่ เช่น รถยนต์ไฮโดรเจนฟูลเซลล์ (FCEV) จะต้องแข่งขันทางด้านราคาทั้งกับรถยนต์สันดาปภายในที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลและรถยนต์ไฟฟ้าแบตเตอรี่ (BEV) รวมไปถึงเชื้อเพลิงชีวภาพที่ช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของรถยนต์สันดาปภายในด้วย

อย่างไรก็ตาม ไฮโดรเจนยังมีคุณสมบัติสำคัญในด้านพลังงานคือการใช้เพื่อส่งเสริมความมั่นคงของระบบไฟฟ้าที่มีสัดส่วนพลังงานหมุนเวียนสูง เนื่องจากการกักเก็บไฮโดรเจนสามารถทำได้อย่างไม่จำกัด (หากเทียบกับแบตเตอรี่ที่ไม่สามารถกักเก็บพลังงานได้เป็นระยะเวลานาน หรือ pump storage ที่ต้องการที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ที่เอื้อต่อการสร้างเท่านั้น) และสามารถเพิ่มการผลิตไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็วเมื่อต้องการใช้ (ramp up) การใช้ไฮโดรเจนเพื่อใช้เป็นพลังงานสำรองเมื่อไฟฟ้าจากพลังงานไม่เพียงพอจะเสริมสร้างความยืดหยุ่นและความมั่นคงของระบบได้

ดังนั้น เมื่อสัดส่วนการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานสะอาดของประเทศเพิ่มขึ้นแล้ว การพิจารณาลงทุนในการผลิตและใช้ไฮโดรเจนเพื่อสำรองพลังงานในระบบจึงเป็นหนึ่งในตัวเลือกของการลงทุนพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานของระบบไฟฟ้าให้มุ่งสู่ net zero

การใช้ทดแทนเกรย์ไฮโดรเจนด้วย กรีน หรือ บลูไฮโดรเจนในอุตสาหกรรมที่มีการใช้ไฮโดรเจนอยู่แล้วเป็นก้าวแรกของการพัฒนาการผลิตและการใช้ไฮโดรเจนเชิงพาณิชย์ทั่วโลก ในประเทศไทยเองการพยายามลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในอุตสาหกรรมเหล่านี้ก็เป็นสิ่งที่ต้องเร่งทำ โดยเฉพาะอุตสาหกรรมที่อาจมีความเสี่ยงต่อภาษีคาร์บอนในตลาดส่งออก

การเพิ่มการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานสะอาดเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นของอุตสาหกรรมไฮโดรเจน ปัจจุบันการผลิตพลังงานสะอาดในไทยยังอยู่ในสัดส่วนที่ต่ำ การวางแผนการผลิตและใช้ไฮโดรเจนควรทำให้สอดคล้องกับความพร้อมของอุตสาหกรรมไฟฟ้าในประเทศ ควบคู่ไปกับการประเมินเม็ดเงินลงทุนด้านโครงสร้างพื้นฐานที่จำเป็นของแต่ละกรณีการใช้งานเทียบกับการใช้คลีนเทคอื่น โดยการใช้ไฮโดรเจนในลักษณะกระจายตัวอาจไม่คุ้มทุนเพื่อพิจารณาการลงทุนในด้านโครงสร้างพื้นฐาน

การกำหนดกลยุทธ์ด้านไฮโดรเจนของประเทศควรคำนึงถึงบทบาทของไฮโดรเจนในการสนับสนุนอุตสาหกรรมหรือคลีนเทคใหม่ด้วย เช่น การใช้ไฮโดรเจนในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพแบบ drop-in เนื่องจากกระบวนการ hydrotreating เป็นหนึ่งในกระบวนการสำคัญของการเพิ่มคุณภาพของเชื้อเพลิงชีวภาพ

ไฮโดรเจนเป็นกุญแจสำคัญในการมุ่งสู่ net zero อนาคตของการใช้ไฮโดรเจนในประเทศไทยและทั่วโลก ถึงแม้ว่าปัจจุบันการเร่งลงทุนในอุตสาหกรรมไฮโดรเจนยังไม่เหมาะสมกับบริบทและความพร้อมของประเทศ การศึกษาและติดตามการพัฒนาอุตสาหกรรมไฮโดรเจนเป็นสิ่งจำเป็นที่จะต้องทำเพื่อสนับสนุนการจัดทำแผน Energy Transition ของประเทศได้อย่างบูรณาการและเพื่อถอดบทเรียนของการพัฒนาคลีนเทคในต่างประเทศไม่ว่าจะเป็นด้านนโยบาย ด้านเทคโนโลยี และด้านการกำกับดูแลการแข่งขันเพื่อนำมาประยุกต์ใช้ในประเทศเพื่อให้การเปลี่ยนผ่านพลังงานของไทยเป็นการสร้างโอกาศทางธุรกิจและเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของประเทศในระยะยาว

บทวิเคราะห์จากเว็บไซต์ EIC