ทำอย่างไรให้"ไฮโดรเจน"คุ้มค่ามากขึ้น

กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา เชื่อว่าไฮโดรเจนสามารถมีบทบาทในการลดคาร์บอน 25% ของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกี่ยวข้องกับพลังงานทั่วโลก แต่ต้องมีการทำงานเพิ่มเติมเพื่อลดต้นทุน สิ่งที่ต้องพิจารณาต่อไปนี้เพื่อให้แน่ใจว่าได้พัฒนาห่วงโซ่คุณค่าทั้งหมดของไฮโดรเจนเพื่อให้แน่ใจว่าอยู่บนเส้นทางสู่การแข่งขันด้านต้นทุนกับดีเซล

ความพยายามที่จะทำให้การผลิตไฮโดรเจนถูกลง

ข้อมูลจาก World economic forum ระบุว่า มีการมุ่งมั่นในการลดต้นทุนการผลิตไฮโดรเจนเพื่อให้การใช้ไฮโดรเจนดังกล่าวเป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจในสหรัฐอเมริกา พระราชบัญญัติลดเงินเฟ้อได้แนะนำเครดิตภาษีที่ให้ผลกำไร ซึ่งมีมูลค่า 3 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัมของไฮโดรเจนที่ปล่อยก๊าซเป็นศูนย์ เพื่อสนับสนุนให้มีการก่อสร้างโรงงานผลิตไฮโดรเจนแห่งใหม่

นักลงทุนทั่วโลกทุ่มเงินกว่าพันล้านดอลลาร์ให้กับบริษัทสตาร์ทอัพที่ใช้อิเล็กโตรไลเซอร์ เช่น Electric Hydrogen, Ohmium, Verdagy และ EvolOH ซึ่งสัญญาว่าจะลดต้นทุนการผลิตไฮโดรเจนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมผ่านนวัตกรรมและความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์

และเมื่อไม่นานมานี้ “ไฮโดรเจนทางธรณีวิทยา” ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติได้เห็นการลงทุนจำนวนมาก เนื่องจากสัญญาว่าจะเป็นอีกเส้นทางหนึ่งในการลดต้นทุนการผลิตไฮโดรเจนการลงทุนในการผลิตไฮโดรเจนมีความสำคัญ เนื่องจากราคาไฮโดรเจนสะอาดในปัจจุบันสูงเกินไปและผันแปรเกินกว่าที่ผู้ใช้ปลายทางจะนำไปใช้

อย่างไรก็ตาม การลงทุนในการผลิตไฮโดรเจนเพียงอย่างเดียวนั้นไม่เพียงพอที่จะทำให้ไฮโดรเจนเป็นทางเลือกที่เป็นไปได้ในภาคส่วนต่างๆ เช่น การขนส่งสำหรับงานหนัก ห่วงโซ่อุปทานทั้งหมด ตั้งแต่การผลิตไปจนถึงการใช้งานขั้นสุดท้าย จะต้องได้รับการแก้ไขเพื่อลดต้นทุนของไฮโดรเจน

 

ต้นทุนไฮโดรเจนที่ซ่อนอยู่ 85% 

นักวิจัยที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Argonne ในปี 2019 ระบุว่าต้นทุนการผลิตไฮโดรเจนคิดเป็นเพียง 15% ของต้นทุนสุดท้าย "ที่เครื่องจ่าย" สำหรับไฮโดรเจนที่ใช้ในการขนส่งค่าใช้จ่ายไฮโดรเจนที่เหลือหรือ "ซ่อน" อยู่ที่ 85% มักถูกมองข้าม แต่ต้นทุนเหล่านี้จะต้องลดลงสำหรับการขนส่งหนักที่ขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจน เพื่อให้เกิดความเท่าเทียมทางเศรษฐกิจกับน้ำมันดีเซล

ในช่วงเวลาของการศึกษาในห้องปฏิบัติการแห่งชาติอาร์กอนน์ ราคาไฮโดรเจนอยู่ที่ 13-16 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัมที่สถานีเติมน้ำมันในแคลิฟอร์เนีย

เมื่อพิจารณาจากต้นทุนต่อกิโลกรัม เพียง 15% ของต้นทุนนี้เกิดจากการผลิต ประมาณ 50% ของต้นทุนไฮโดรเจนมาจากโรงงาน อุปกรณ์ เช่น คอมเพรสเซอร์และการจัดเก็บในสถานที่ และ 35% มาจากการจำหน่าย ซึ่งหมายความว่า 85% ของต้นทุนสุดท้ายของไฮโดรเจนอันน่าตกใจนั้นเกิดจากปัจจัยที่อยู่นอกเหนือการผลิต

ผู้มีส่วนได้ส่วนเสียด้านรถบรรทุกสำหรับงานหนัก ตั้งแต่เจ้าของกองยานพาหนะไปจนถึงผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม (OEM) มักอ้างราคาไฮโดรเจนที่ 4-5 ดอลลาร์สหรัฐ/กก. เป็นราคาที่จำเป็นสำหรับการขนส่งด้วยรถบรรทุกไฮโดรเจนเพื่อให้ต้นทุนมีความเท่าเทียมกับน้ำมันดีเซล การลดต้นทุนการผลิตอย่างชัดเจนจึงไม่เพียงพอที่จะบรรลุเป้าหมายต้นทุนที่จำเป็นในการกระตุ้นการดูดซึมไฮโดรเจน

ลงทุนเพื่อลดต้นทุนไฮโดรเจน

แม้ว่าต้นทุนการผลิตไฮโดรเจนจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ แต่ประเด็นสำคัญที่ชัดเจนคือจำเป็นต้องลงทุนในการลดต้นทุนการจัดส่งและการเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจนโชคดีที่มีแนวทางที่ชัดเจนในการลดต้นทุนการจัดส่งไฮโดรเจนและสถานี

1. ค่าใช้จ่ายในการจัดส่งไฮโดรเจน (35%)

ต้นทุนการจัดส่งได้รับแรงผลักดันจากปัจจัย 2 แบบ ได้แก่ การทำให้ไฮโดรเจนมีความหนาแน่นมากขึ้นที่โรงงานผลิตส่วนกลาง เช่น การทำให้ไฮโดรเจนกลายเป็นของเหลว และการส่งมอบไฮโดรเจนไปยังสถานีเชื้อเพลิงผ่านทางรถบรรทุก

การทำให้ไฮโดรเจนกลายเป็นของเหลวจากส่วนกลางสามารถเพิ่มต้นทุนไฮโดรเจนได้ 2.75 ดอลลาร์สหรัฐ/กก. ซึ่งเป็นตัวเลขที่มีความหมายภายในบริบทของเป้าหมายต้นทุนรวมที่ 4-5 ดอลลาร์สหรัฐ/กก.

บริษัทของ Verne ระบุตัวขับเคลื่อนต้นทุนนี้และสร้างระบบที่สามารถเข้าถึงความหนาแน่นของไฮโดรเจนที่เทียบเคียงได้โดยมีต้นทุนที่ต่ำกว่า 65% ปลดล็อกความหนาแน่นสูงที่จำเป็นสำหรับการจัดจำหน่ายด้วยต้นทุนพลังงานที่ต่ำกว่ามากต้นทุนการขนส่งไฮโดรเจนด้วยรถบรรทุกจะลดลงเมื่อเวลาผ่านไป เมื่อมีการสร้างโรงงานผลิตไฮโดรเจนมากขึ้น ระยะทางเฉลี่ยระหว่างสถานที่ผลิตและสถานีบริการน้ำมันจะลดลง ส่งผลให้ระยะทางและต้นทุนในการจัดส่งลดลง

นอกจากนี้ยังมีนวัตกรรมที่เกิดขึ้นในการเพิ่มปริมาณไฮโดรเจนที่รถบรรทุกแต่ละคันสามารถบรรทุกได้ เพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดในแต่ละเที่ยวและลดจำนวนเที่ยวที่ต้องใช้

2. ต้นทุนสถานีไฮโดรเจน (50%)

เทคโนโลยีสถานีไฮโดรเจนก็มีแนวทางที่ชัดเจนในการลดต้นทุนเช่นกัน ส่วนประกอบหลายอย่าง เช่น คอมเพรสเซอร์และเครื่องจ่าย สามารถลดต้นทุนได้เพียงจากปริมาณการผลิตที่เพิ่มขึ้น นวัตกรรมในคอมเพรสเซอร์สามารถลดต้นทุนและเพิ่มความน่าเชื่อถือได้อีก

นอกจากนี้ Verne ยังจัดการกับต้นทุนของสถานีด้วยเทคโนโลยีใหม่ที่ช่วยลดแรงดันที่จำเป็นสำหรับการเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจน ซึ่งช่วยลดต้นทุนของคอมเพรสเซอร์แรงดันสูง การใช้แรงดันที่ต่ำกว่ายังเพิ่มความน่าเชื่อถือและเวลาทำงานของคอมเพรสเซอร์ ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของความยุ่งยากสำหรับผู้ใช้ไฮโดรเจนในปัจจุบัน

นอกจากคอมเพรสเซอร์แล้ว การลดต้นทุนของตู้เติมเชื้อเพลิงก็เป็นสิ่งสำคัญเช่นกัน (มากกว่า 10% ของต้นทุนสถานี) นวัตกรรมและมาตรฐานในหัวฉีดเติมเชื้อเพลิงสามารถลดต้นทุนและเพิ่มความสะดวกในการใช้งานสำหรับกลุ่มยานพาหนะและคนขับรถบรรทุก

ลดต้นทุนของไฮโดรเจน

เพื่อให้ไฮโดรเจนบรรลุศักยภาพตามที่สัญญาไว้ในภาคส่วนที่ยากต่อการลดคาร์บอน เช่น การขนส่งที่ต้องใช้งานหนัก ต้นทุนรวมของไฮโดรเจนจะต้องลดลงการลดต้นทุนนี้จะเกิดขึ้นได้จากการลงทุนที่เพิ่มขึ้น เช่นเดียวกับการผลิตไฮโดรเจน แนวทางและเทคโนโลยีใหม่ ๆ เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเติมเชื้อเพลิงและการจัดจำหน่าย

การประสานงานระหว่างนักพัฒนาโครงสร้างพื้นฐาน OEM รัฐบาล ห้องปฏิบัติการวิจัย และบริษัทสตาร์ทอัพก็มีความสำคัญเช่นกันเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์และวิธีการที่เป็นนวัตกรรมและคุ้มค่าที่สุดได้รับมาตรฐานและเชิงพาณิชย์

การลงทุนในการลดต้นทุนทั่วทั้งห่วงโซ่มูลค่าไฮโดรเจนทั้งหมด ไม่ใช่แค่การผลิตไฮโดรเจนเท่านั้น จะช่วยให้ไฮโดรเจนสามารถเข้ามาแทนที่เชื้อเพลิงดีเซล และนำเข้าสู่ยุคใหม่ของการขนส่งงานหนัก 

นอกจากนี้ในประเทศไทยยังมีการผลักดันการใช้ไฮโดเจนไม่ว่าจะเป็น GC หรือบริษัท พีทีที โกลบอล เคมิคอล จำกัด (มหาชน)  ร่วมมือกับ บีไอจี  (BIG) ผลักดันเศรษฐกิจไฮโดรเจน (Hydrogen Economy) ในไทย รวมถึงการบริหารจัดการและพัฒนานวัตกรรมเพื่อผลักดันการใช้ไฮโดรเจน เน้นการพัฒนาและขยายโครงสร้างพื้นฐาน และการกระตุ้นให้เกิดทั้งอุปสงค์และอุปทานตลอดห่วงโซ่ธุรกิจไฮโดรเจนในประเทศไทย 

ร่วมการเปิดสถานีนำร่องทดลองใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cell Electric Vehicle: FCEV) แห่งแรกของประเทศไทย (Hydrogen Station) ณ อ.บางละมุง จ.ชลบุรี โดย 4 ยักษ์ใหญ่ “PTT–OR–TOYOTA–BIG”การนำรถยนต์ไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิง รุ่นมิไร (Mirai) ของโตโยต้า มาเพื่อทดสอบการใช้งานในประเทศไทย ที่เล็งเห็นว่าการลงทุนด้านเทคโนโลยีพลังงานสะอาดอย่างไฮโดรเจน ซึ่งเป็นพลังงานที่มีศักยภาพ จะเป็นกุญแจสำคัญที่ช่วยให้ประเทศไทยบรรลุเป้าหมายความเป็นกลางทางคาร์บอนได้อย่างยั่งยืน