กฟผ. ลุยผลิตไฮโดรเจนจากถ่านหิน ยืดโรงไฟฟ้าแม่เมาะ ลด CO2

แต่ด้วยการแก้ปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และสอดรับกับเป้าหมายของประเทศที่มุ่งสู่ความเป็นกลางทางคาร์บอน (Carbon Neutrality) ภายในปี ค.ศ. 2050 และเป้าหมายการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ (Net Zero Emission) ภายในปี ค.ศ. 2065 ทำให้โรงไฟฟ้าแม่เมาะจำเป็นต้องปรับตัวเพื่อก้าวสู่ยุคเปลี่ยนผ่านด้านพลังงาน (Energy Transition) ภายใต้กลยุทธ์ ‘Triple S’ (Sources, Sink and Support) ที่กฟผ.กำหนดไว้

หนึ่งในแนวทางเพื่อให้โรงไฟฟ้าแม่เมาะ ยังสามารถสร้างความมั่นคงไฟฟ้าให้กับประเทศต่อไปในอนาคตได้ กฟผ.จึงได้มีโครงการศึกษาความเหมาะสมโครงการผลิตไฟฟ้าด้วยเชื้อเพลิงไฮโดรเจน ซึ่งผลิตจากถ่านหินแม่เมาะคุณภาพตํ่า ที่มีปริมาณแคลเซียมออกไซด์สูงร่วมกับเซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cell) ซึ่งมีประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าสูงกว่าระบบผลิตไฟฟ้าจากถ่านหินที่ใช้ในปัจจุบันกว่าเท่าตัว ควบคู่กับการใช้เทคโนโลยีการดักจับ การใช้ประโยชน์ และการกักเก็บคาร์บอน (CCUS) ที่จะพัฒนาขึ้นมาในอนาคตในพื้นที่แม่เมาะ หรือแอ่งลำปาง

โครงการผลิตไฮโดรเจนจากถ่านหินลิกไนต์ของ กฟผ. เป็นงานวิจัยเพื่อใช้ประโยชน์จากถ่านหินลิกไนต์แม่เมาะคุณภาพตํ่า ที่มีปริมาณแคลเซียมออกไซด์สูง ซึ่งไม่สามารถนำมาใช้ในกระบวนการผลิตกระแสไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าแม่เมาะในปัจจุบันได้ โดยนำถ่านหินลิกไนต์มาผ่านกระบวนการแปรสภาพให้กลายเป็นก๊าซไฮโดรเจน จากนั้นจึงนำไปผลิตไฟฟ้าร่วมกับเซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cell) ซึ่งมีประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าสูงกว่าระบบผลิตไฟฟ้าที่ใช้ในปัจจุบันกว่าเท่าตัว ซึ่งหมายถึงแต่ละหน่วยไฟฟ้าที่ผลิตได้ใช้ปริมาณเชื้อเพลิงลดลง ทำให้การปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากกระบวนการผลิตกระแสไฟฟ้าลดลงตามไปด้วย

สำหรับโครงการผลิตไฮโดรเจนจากถ่านหินลิกไนต์เป็นความร่วมมือทางวิชาการระหว่าง กฟผ. กับมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ แบ่งออกเป็น 3 โครงการ ได้แก่ 1.โครงการระบบต้นแบบแกสิฟิเคชันของถ่านหินสำหรับการผลิตก๊าซสังเคราะห์เพื่อใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงแบบโซลิดออกไซด์ โครงการศึกษาวิจัยนี้เป็นการพัฒนาต้นแบบระบบผลิตไฮโดรเจนจากถ่านหินลิกไนต์แม่เมาะคุณภาพตํ่าที่มีปริมาณแคลเซียมออกไซด์สูงผ่านกระบวนการแปรสภาพถ่านหินจากของแข็งให้กลายเป็นก๊าซสังเคราะห์ (Gasification) ซึ่งก๊าซที่จะนำมาเป็นเชื้อเพลิงนี้จะผ่านขั้นตอนการทำให้สะอาดด้วยระบบกำจัดความชื้นและสิ่งปนเปื้อน ก่อนจะนำไปปรับปรุงคุณภาพก๊าซเชื้อเพลิงต่อไป

ส่วนถ่านหินที่ผ่านกระบวนการดังล่าวยังอยู่ในรูปของ Charcoal ซึ่งมีค่าความร้อนสูงถึง 5,000 กิโลแคลอรี่ต่อกิโลกรัม (kCal/kg) ถือเป็นเชื้อเพลิงที่ปลอดการปล่อยคาร์บอน สามารถนำมาผสมร่วมกับถ่านหินลดการปล่อยคาร์บอนได้อีกทางหนึ่ง

2.โครงการระบบปรับปรุงคุณภาพก๊าซสังเคราะห์ เพื่อรองรับการนำไปใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงชนิดออกไซด์แข็ง โครงการวิจัยนี้เป็นการทดสอบประสิทธิภาพของระบบกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และระบบดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ได้จากกระบวนการผลิตก๊าซสังเคราะห์ในโครงการแรก และเพื่อเพิ่มสัดส่วนของไฮโดรเจนใช้สูงกว่า 90% ซึ่งจะนำมาใช้ประโยชน์กับเซลล์เชื้อเพลิงชนิดออกไซด์แข็ง (Solid Oxide Fuel Cell)

3.โครงการผลิตไฟฟ้าจากก๊าซสังเคราะห์หรือชีวภาพด้วยเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิงชนิดออกไซด์ของแข็ง ระบบเซลล์เชื้อเพลิงที่ใช้ในงานวิจัยส่วนนี้ จะเป็นชนิดออกไซด์ของแข็ง (Solid Oxide Fuel Cell: SOFC) โดยรับเชื้อเพลิงที่มีองค์ประกอบของไฮโดรเจนมากกว่า 90% ที่ผ่านกระบวนการเพิ่มคุณภาพก๊าซเชื้อเพลิงในโครงการวิจัยที่ 2 มาผลิตกระแสไฟฟ้า ซึ่งขณะนี้อยู่ระหว่างการติดตั้งและทดสอบการทำงานของระบบ

นายนิทัศน์ วรพนพิพัฒน์ รองผู้ว่าการเชื้อเพลิง การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย(กฟผ.) ชี้ให้เห็นว่า การศึกษาโครงการดังกล่าว ถือเป็นการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานพลังงานไทยให้พร้อมสู่การเปลี่ยนผ่านไปใช้พลังงานสะอาดในอนาคต สอดคล้องกับร่างแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าของประเทศไทย (PDP) ปี 2023-2037 ที่มีแผนให้โรงไฟฟ้าก๊าซธรรมชาติใช้ก๊าซไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงร่วมในการผลิตไฟฟ้า ที่ในเบื้องต้นอาจมีการกำหนดสัดส่วนการใช้ก๊าซไฮโดรเจนที่ประมาณ 5% ของปริมาณเชื้อเพลิงทั้งหมดในปี ค.ศ.2031

การศึกษาและวิจัยการผลิตไฮโดรเจนจากถ่านหินเหมืองแม่เมาะ ถือเป็นแนวทางเลือกในการใช้เชื้อเพลิงสะอาดร่วมกับถ่านหิน และยังช่วยให้ใช้ทรัพยากรอย่างคุ้มค่า ที่จะสามารถยืดอายุโรงไฟฟ้าแม่ะเมาะในการรักษาความมั่นคงไฟฟ้าของภาคเหนือต่อไปได้ สอดรับกับการสนับสนุนประเทศบรรลุเป้าหมายในการลดก๊าซเรือนกระจกควบคู่ไปด้วยได้เช่นกัน ซึ่งจากการศึกษานำถ่านหินลิกไนต์ 1 กิโลกรัม มาสกัดเป็นไฮโดรเจน สามารถผลิตไฟฟ้าได้ถึง 250 วัตต์ ถือเป็นระดับที่น่าพอใจ และยังได้ Charcoal ที่ปลอดคาร์บอนมาเป็นเชื้อเพลิงด้วย

อีกทั้ง ยังมีการศึกษาความเหมาะสมโครงการศึกษารูปแบบการผสมและการใช้งานไฮโดรเจนร่วมกับก๊าซธรรมชาติเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงในโรงไฟฟ้าของ กฟผ. อาทิ โรงไฟฟ้าวังน้อย โรงไฟฟ้ากระบี่ และโรงไฟฟ้านํ้าพอง เพื่อเพิ่มทางเลือกในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในภาคการผลิตไฟฟ้า รวมถึงอยู่ระหว่างเร่งดำเนินการแผนเพิ่มกำลังการผลิต Green Hydrogen จากโครงการโรงไฟฟ้ากังหันลมลำตะคอง ระยะที่ 2 ให้เต็มศักยภาพ เพื่อพัฒนาต่อยอดไปยังพื้นที่โครงการพลังงานทดแทนจากพลังงานลมและแสงอาทิตย์แห่ง อื่น ๆ ของ กฟผ. ที่กระจายตัวอยู่ทั่วประเทศอีกด้วย