โดย ผศ ดร ศิริโรจน ขประเสร ศิริ ... ·...

โครงการวิจัย ทดสอบ ระบบผลิตไฮโดรเจนจากน้ําใชในรถยนตและกําหนดแนวทางพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานไฮโดรเจนรองรับ

แผนพัฒนาพลังงานทดแทน 15 ป

สิงหาคม 2554

ภาพรวมของแนวทางการพัฒนาพลังงานไฮโดรเจน

ในตางประเทศและในประเทศ

โดย ผศ.ดร. ศิริโรจน ศิริสุขประเสริฐ

2

แนวทางการพัฒนาพลังงานไฮโดรเจนใน

ตางประเทศ

ในประเทศ

หัวขอการนําเสนอ

3

แนวทางการพัฒนาพลังงานไฮโดรเจนแนวทางการพัฒนาพลังงานไฮโดรเจนในตางประเทศในตางประเทศ

11

3

4

แนวทางการพัฒนาการใชไฮโดรเจนในตางประเทศ

5

ประเด็นสนับสนุน

- ความมั่นคงดานพลังงานของชาติ- ความตองการลดการนําเขาเชื้อเพลิง- การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศและความตองการในการลดการปลอยแกสเรือนกระจกและมลพิษ- การเพิ่มขึ้นของประชากรโลกและการเติบโตดานเศรษฐกิจ ทําใหเกิดความตองการพลังงานทีส่ะอาดและถูก

ประเด็นอุปสรรค- อุปสรรคในการสรางและรักษาความคิดเห็นของประชาชนในเรื่องความสาํคัญดานนโยบายพลังงาน- ขาดโครงสรางพื้นฐานสําหรับการใชไฮโดรเจนและราคาที่ยอมรับไดในการจัดสราง- ขาดกระบวนการผลิตและการจัดเก็บไฮโดรเจน รวมถึงเชลลเชื้อเพลิงทีร่าคาถูก

ประเด็นที่ทั้งสนับสนุนและเปนอุปสรรค

- การเปลี่ยนแปลงอยางรวดเร็วทางเทคโนโลยีที่เกี่ยวกับไฮโดรเจนและแหลงและเทคโนโลยีพลังงานทางเลือกคูแขง- การมีอยูของเชื้อเพลิงฟอสซิลราคาถูกในปจจุบันและการลดลงอยางเลี่ยงไมไดของแหลงเชื้อเพลิงเหลานี้- ความตองการของผูบริโภคสําหรับแหลงพลังงานทีเ่ปนมิตรกับสิ่งแวดลอมและมีราคาถูก

ประเด็นขับเคลื่อนที่สําคัญที่สงผลตอการพัฒนาพลังงานจากไฮโดรเจน

6

องคประกอบโครงสรางพื้นฐานไฮโดรเจน ประเด็นที่ตองดําเนนิการพัฒนาการผลิต – ไฮโดรเจนควรผลิตใน 2 รูปแบบคอื 1) แบบรวมศูนยในโรงกลั่น โรงไฟฟาทั่วไป โรงไฟฟาพลงังานทดแทนหรือนิวเคลียร และ2) การผลิตแบบกระจายในสถานีจําหนาย ชุมชน พื้นที่หางไกล และในพื่นที่ที่ประชาชนตองการ - กระบวนการความรอน ไฟฟา และการสังเคราะหแสง สามารถใช พลังงานฟอสซิล ชีวมวล หรือน้ําเปนวัตถุดิบไดและไมควรปลอยแกสเรอืนกระจก

เทคนิคการผลิตไฮโดรเจนราคาถูกกระบวนการจับแกสเรือนกระจกราคาถกูและเปนมิตรกบัสิ่งแวดลอมกระบวนการผลิตไฮโดรเจนขั้นสูงจาก พลังงานฟอสซิล พลังงานทดแทน และพลงังานนิวเคลียร

การขนสง – สําหรับโครงขายไฮโดรเจนทั้งการผลิตแบบรวมศูนยหรือการผลิตแบบกระจาย ทอสงควรใชสงไฮโดรเจนไปในพื้นที่ที่มีความตองการสูง รถบรรทุกและการขนสงประเภทอื่นควรใชขนสงไฮโดรเจนในรูปแกส ของเหลว และของแข็งไปในพื้นที่ที่มีความตองการนอย

เทคโนโลยีการขนสงราคาถูกมาตรฐานที่เหมาะสมการจัดระบบการขนสงใหมความเสี่ยงของการลงทุนในโครงสรางพื้นฐานการขนสงใหม

การจัดเก็บ– อุปกรณจัดเก็บไฮโดรเจนที่มีน้ําหนักเบา ราคาถูก และเก็บไดปริมาณมากควรมีขนาดใหเลอืกไดหลากหลายเพื่อการนําไปใชงานที่แตกตางกนั

ระบบจดัเก็บไฮโดรเจนที่มีราคาถูก น้ําหนักเบา และมีขนาดเล็ก

การแปลงผันพลังงาน - เซลลเชือ้เพลงิที่มีการผลิตในปริมาณมากจะทําใหมีราคาที่แขงขันได มีอายุการใชงานนาน มีเสถียรภาพ และมีประสิทธิภาพที่ดี

การผลิตเซลลเชือ้เพลิงราคาถูก มีอายุการใชงานนาน และมีเสถียรภาพ สามารถผลิตไดในปริมาณมากๆ

การรองรับเทคโนโลยี– ไฮโดรเจนควรใชไดทุกที่ที่ตองการพลังงาน คือ ภาคคมนาคมขนสง โรงผลิตไฟฟา พลังงานแบบพกพาได และพลังงานความรอนรวมสําหรับอาคารและอุตสาหกรรม

การทดสอบและสาธิตระบบตามตองการของลูกคาไดสาํเร็จมาตรการที่ใหการสนับสนุน เพือ่กระตุนโครงสรางพื้นฐานและความพรอมดานการตลาด

มาตรฐาน ความปลอดภัย- ระเบียบที่ใชตองอางอิงกับมาตรฐานอุปกรณที่ครอบคลุมเทคโนโลยีไฮโดรเจนและอปุกรณที่เกีย่วของเชิงพาณิชยและที่อยูอาศัย

มาตฐานแกสเชื้อเพลิงทีก่ลาวถึงไฮโดรเจนดวยมาตรฐานดานความปลอดภัยสําหรับการรับรอง รถยนตเซลลเชือ้เพลงิ โรงไฟฟาและอุปกรณพกพา

การใหการศึกษา – ธุรกิจและสาธารณะควรใชไฮโดรเจนเพื่อเปนแหลงพลงังานไดอยางปลอดภัยและสะดวก ในทุกๆการใชงาน นักเรียน นิสิตนักศึกษาในทุกสาขาวิชาควรมีสวนรวมในการพัฒนาและใชงานไฮโดรเจน

สรางความเขาใจอยางกวางขวางและควาเชื่อมั่นในเรื่องความปลอดภัยในการใชงานไฮโดรเจนการเขาถึงขอมูลเกี่ยวกบัเทคโนโลยีไฮโดรเจนการใหความรูและฝกอบรมมาตรฐานและกรณีฉุกเฉิน

องคประกอบพื้นฐานของระบบพลังงานไฮโดรเจนและความทาทาย

6

7

ที่มา: http://ec.europa.eu/research/rtdinfo/42/01/images/irma02_fr_1666_en.jpg

ไฮโดรเจนและเซลลเชื้อเพลิง

7

8

การคาดการณยอดจําหนายรถยนตเซลลเชื้อเพลิงขนาดเล็กตอปในตลาดทั่วโลก ในชวงป ค.ศ. 2015 ถึง 2020

[ที่มา: Pike Research, “Fuel Cell Vehicles: Passenger Vehicles, Medium and Heavy Duty Trucks, Transit Buses, Hydrogen ICEs, and Fueling, 2011]

เซลลเชื้อเพลิง-ภาคคมนาคม

8

ที่มา: http://www.futureenergies.com/pictures/fuelcellpower.jpg

สวนประกอบเซลลเชื้อเพลิงประเภท PEM

Polymer Electrolyte Membrane หรือ Proton Exchange Membrane

9

ประสิทธิภาพของเซลลเชื้อเพลิง

พลังงานความรอน

ประสิทธิภาพ

1 kg of H2 = 1 gal (3.8 L) Gasoline Energy Equivalent1 kg of H2 = 1 gal (3.8 L) Gasoline Energy Equivalent

ηFCV > ηICEV ~2-3 เทา

%

10

รถโดยสารเซลลเชื้อเพลิง

ขนาดเซลลเชื้อเพลิง 300 kW ขนาดเซลลเชื้อเพลิง 100 kW

รถยนตเซลลเชื้อเพลิง

11

http://www.fuel-cell-bus-club.com/index.php?module=pagesetter&func=viewpub&tid=1&pid=56&POSTNUKESID=934357e5e84e9c48efe43c0f2199b246




12

เรือขนสงสินคา Viking Lady

เรือดําน้ํา HDW214 ประเทศกรีซ

เรือดูวาฬชื่อ ELDING

บริษัท Proton Power Systems ประเทศเยอรมนี

ที่มา: http://images.gizmag.com/gallery_lrg/9117_7040813516.jpg

Boeing manned airplane powered by

hydrogen fuel cells

เรือ-เครื่องบินเซลลเชื้อเพลิง

13ที่มา: http://www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/education/pdfs/early_markets_forklifts.pdf

เซลลเชื้อเพลิงเชิงพาณชิยFuel Cells Forklifts

14

ไฮโดรเจน-เครื่องยนตสันดาบภายใน

ผลการทดสอบเปรียบเทียบระหวางเครื่องยนตที่ใช CNG และ HCNG (ก) ปริมาณกาซไอเสียที่ปลอยออกจากการเผาไหม (ข) แรงมาและแรงบิดที่ได [ที่มา: National Renewable Energy Laboratory, “Development and Demonstration of Hydrogen and Compressed Natural Gas (H/CNG) Blend Transit Buses, 2005]

(ก)

(ข)

15

Fuel Cells for Backup Power

ที่มา: http://fuelcellsworks.com/news/wp-content/uploads/2009/10/electragenx.jpg

เซลลเชื้อเพลิง-ภาคการผลิตไฟฟา

16ที่มา: http://www.g3powersystems.com

Fuel Cells Power Plants

17ที่มา: http://openlearn.open.ac.uk/

เซลลเชื้อเพลิงสําหรับ Energy Storage

18Fuel cell batteries from LGFuel cell batteries from LG

HydroFill HydroStick Fuel Cell by Horizon.HydroFill HydroStick Fuel Cell by Horizon.Millenium HydroPak Fuel CellMillenium HydroPak Fuel Cell

เซลลเชื้อเพลิงสําหรับเครื่องใชไฟฟาขนาดเล็ก

Fuel cell batteries from SONYFuel cell batteries from SONY

19

แนวทางการพัฒนาพลังงานไฮโดรเจนในประเทศแนวทางการพัฒนาพลังงานไฮโดรเจนในประเทศ

22

20

วาระที ่2.3 ความเปนมาและแนวทางการดําเนินงานเครือขายพัฒนาพลังงานไฮโดรเจน

ลําดับที่ ชื่อโครงการ ระยะเวลา สถาบัน แหลงทุน

1 โครงการพัฒนาสาธิตการผลิตและการจัดเก็บไฮโดรเจน มกราคม 2550 กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและ

อนุรักษพลังงาน

กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและ


2 โครงการพัฒนาและสาธิตการผลิตไฮโดรเจนจากขบวนการความ

รอนเคมี

มีนาคม 2550 กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและ




3 การศึกษาการทํางานของตัวเรงปฏิกิริยา Ni/Al2O3 เพื่อประยุกตใช

ในการผลิตกาซไฮโดรเจนสําหรับเซลลเชือ้เพลิงชนิด PEM จากเอ

ทานอลชีวภาพโดยปฏิกิริยารีฟอรมมิ่งดวยไอน้ํา

22 กรกฎาคม 2547

ถึง 22 กรกฎาคม

2548

ศูนยเทคโนโลยีโลหะและวัสดุ

แหงชาติ



4 การศึกษาความเปนไปไดในการผลิตกาซไฮโดรเจนจากกาซ

ธรรมชาติเพื่อใชประโยชนในเซลลเชื้อเพลิง

ปงบประมาณ 2548 มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอม

เกลาธนบุรี

สํานักงานคณะกรรมการวิจัยแหงชาติ

(วช.)

5 การออกแบบระบบผลิตไฮโดรเจนซึ่งใชวัตถุดิบที่สามารถหาไดใน

ประเทศไทยเปนสารตั้งตนไดอยางมีประสิทธิภาพเพื่อใชประโยชน

ในเซลลเชื้อเพลิงแบบออกไซดแข็ง

ปงบประมาณ 2548 มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอม


สํานักงานคณะกรรมการวิจัยแหงชาติ

(วช.)

6 การศึกษาและพฒันากระบวนการผลิตภัณฑกาซไฮโดรเจนจากมัน

สําปะหลัง

ปงบประมาณ 2548 มหาวิทยาลัยมหิดล สํานักงานคณะกรรมการวิจัยแหงชาติ

(วช.)

7 การศึกษาและพฒันาอุปกรณผลิตกาซไฮโดรเจน จากแผงรับรังสี

ดวงอาทิตย

ปงบประมาณ 2548 มหาวิทยาลัยราชภัฏเชียงใหม สํานักงานคณะกรรมการวิจัยแหงชาติ

(วช.)

8 การพัฒนาวัสดจุากชีวมวลสําหรับการประยุกตใชในการผลิตและกกั

เก็บแก็สไฮโดรเจน

25 ม.ิย. 2550 ถึง

ปจจุบัน

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอม

เกลาพระนครเหนือ

สํานักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

(สกว.)

ตัวอยางงานวิจัยและพัฒนาที่ผานมาของประเทศไทย

21



9 การศึกษาเบื้องตนของปฏิกิริยาออกซิเดชันบางสวนและปฏิกิริยาออ

โตเทอรมอลในการผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรเจนจากเอธานอล

1 พ.ค. 2545 ถึง 30

พ.ค. 2548




(สกว.)

10 การศึกษาการผลิตกาซไฮโดรเจนจากกลีเซอรีนดิบที่ผลิตจาก

กระบวนการผลิตปาลมไบโอดีเซล

2 ก.ค. 2550 ถึง


มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร สํานักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

(สกว.)

11 การผลิตกาซไฮโดรเจนจากกากตะกอนของโรงงานกระดาษ 2 ก.ค. 2550 ถึง


มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร สํานักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

(สกว.)

12 การสังเคราะหถานกมัมันตจากวัสดุชีวมวล สําหรับการประยุกตใช

เปนวัสดุกักเก็บพลังงาน ไฮโดรเจน

2 ก.ค. 2550 ถึง 1

ต.ค. 2552

สถาบันราชภัฏอุตรดิษถ สํานักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

(สกว.)

13 ตัวเรงปฏิกิริยาที่ใชในการกําจัดคารบอนมอนอกไซดโดยใช two-

stage reactor สําหรับการผลิตไฮโดรเจนเพื่อเซลเชือ้เพลิงประเภท

โพลีเมอรอีเล็คโตรไลทเมมเบรน

2 ก.ค. 2550 ถึง

1 ต.ค. 2552

จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย สํานักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

(สกว.)

14 โฟโตคะตาไลซสิของ TiO2 โครงสรางนาโนเพือ่ผลิต ไฮโดรเจน ดวย

แสงอาทิตย

1 ก.ค. 2549 ถึง


มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี สํานักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

(สกว.)

15 การพัฒนาตัวเรงปฏิกิริยาแบบใชแสงสาํหรับกระบวนการแยกน้ํา

เพื่อผลิตพลังงานไฮโดรเจน

1 ก.ค. 2549 ถึง 25

ม.ิย. 2551


(สกว.)

16 การสกัดกาซ ไฮโดรเจน และมเีธนจากน้ําเสียโดยวิธีชีวภาพพโดยใช

Upflow Anaerobic Sludge Blanket แบบสองขั้นตอน

1 ม.ิย. 2548 ถึง



เกลาพระนครเหนือ


(สกว.)


22



17 การคัดเลือกแบคทีเรียที่มีความสามารถในการผลิตกาซ ไฮโดรเจน

และการศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตกาซ ไฮโดรเจน ของ

แบคทีเรีย

1 ม.ิย. 2548 ถึง


มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี สํานักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

(สกว.)

18 การผลิตและทําใหไฮโดรเจนบริสุทธิ์จากเอธานอลที่ไดจากชีวภาพ

โดยใชการแปรรูปดวยไอน้ําสาํหรับใชในเซลเชื้อเพลิง

1 ม.ิย. 2548 ถึง





(สกว.)

19 การออกแบบระบบผลิต ไฮโดรเจน ซึ่งใชวัตถุดิบที่สามารถหาไดใน

ประเทศไทยเปนสารตั้งตนไดอยางมีประสิทธิภาพเพื่อใชประโยชน

ในเซลลเชื้อเพลิงแบบออกไซดแข็ง

1 ก.ค. 2547 ถึง 7

ม.ิย. 2549




(สกว.)

20 การผลิตไฮโดรเจนจากน้ําทิ้งโรงงานผลิตแปงมันสําปะหลังโดยระบบ

upflow anaerobic sludge blanket

1 ก.ค. 2546 ถึง 17

ส.ค. 2550

มหาวิทยาลัยขอนแกน สํานักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

(สกว.)

21 การพัฒนาตัวเรงปฏิกิริยาที่มีโครงสรางแบบสปนเนลออกไซดเพื่อ

ผลิตไฮโดรเจน

16 ม.ีค. 2552 ถึง



(สกว.)

22 การวิเคราะหและการปรับปรุงสมรรถนะเซลลเชือ้เพลิงชนิดออกไซด

แข็งรวมกับกระบวนการการผลิตไฮโดรเจน

16 ม.ีค. 2552 ถึง



(สกว.)

23 การผลิตไฮโดรเจนจากสาหรายสีเขียวในประเทศไทย ป 2548 ถึง ป 2552 มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร สถาบันวิจัยวิทยาศาสตรและ

เทคโนโลยีแหงประเทศไทย (วว.)

24 การผลิตกาซไฮโดรเจนชีวภาพจากเศษอาหารโดยการหมักแบบไร

ออกซิเจน

ป 2550 ถึง ปจจุบัน จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย สถาบันวิจัยวิทยาศาสตรและ

เทคโนโลยีแหงประเทศไทย (วว.)


23


ลําดับ

ที่ชื่อโครงการ ระยะเวลา สถาบัน แหลงทุน

1 โครงการพัฒนา สาธิตเซลลเชือ้เพลิงผลิตไฟฟา 29 ธ.ค. 2547 ถึง 28

ธ.ค. 2548

กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ

พลังงาน



2 โครงการพัฒนาสาธิตการใช PEMFC ในรถยนตสามลอ 31 ม.ค. 2549 ถึง 6

ธ.ค. 2549

กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ

พลังงาน



3 การพัฒนาเมมเบรนสําหรับแยกกาซไฮโดรเจนเพื่อใชกับ

เซลลเชื้อเพลิง

7 มี.ค. 2551 ถึง 7

ม.ีค. 2554

ศูนยเทคโนโลยีโลหะและวัสดุ แหงชาติ ศูนยเทคโนโลยีโลหะและวัสดุ


4 การสังเคราะหแบบเผาไหมของซีเรียมออกไซดสําหรับเซลล

เชื้อเพลิงแบบออกไซดของแข็ง

N/A ศูนยเทคโนโลยีโลหะและวัสดุ แหงชาติ ศูนยเทคโนโลยีโลหะและวัสดุ


5 หนวยตนแบบ 1-3 kWผลิตไฟฟาจากเซลลเชือ้เพลิงสําหรับ

เครื่องกําเนิดไฟฟาในบานเรือน/ชมุชน

30 ธ.ค. 2547 ถึง 30

ม.ิย. 2549



6 การพัฒนาระบบควบคุมในตนแบบเซลลเชื้อเพลิงชนิด

Proton Exchange Membrane (PEM)

8 ส.ค. 2550 ถึง 8

ต.ค.2551



7 การพัฒนาแผนคูควบสองขั้วสําหรับเซลลเชื้อเพลิงแบบเมม

เบรนแลกเปลี่ยนโปรตอนโดยใชวัสดพุอลิเมอรคอมโพสิต

เสริมแรงดวยแผนเสนใยคารบอน (โครงการระยะที่ 1)

1 เม.ย. 2551ถึง 1 ต.ค.

2552



8 โครงการพัฒนาเซรามิกคะตะลสิตเพื่อพัฒนาเชือ้เพลิงชนิด

ตาง ๆ สําหรับเซลลเชื้อเพลิง SOFC

23 ธ.ค. 2548 ถึง 23

ธ.ค. 2552



9 การพัฒนาวัสดอุิเล็กโทรดสําหรับเซลลเชือ้เพลิงออกไซด

ของแข็ง

7 พ.ย. 2542ถึง 6 พ.ย.

2543



10 การพัฒนาเซลลสําหรับเซลลเชือ้เพลิงแบบออกไซดของแข็ง

สําหรับใชที่อุณหภูมิปานกลาง

16 ธ.ค. 2548 ถึง 16

ธ.ค. 2551



24


ลําดับ

ที่ชื่อโครงการ ระยะเวลา สถาบัน แหลงทุน

11 การพัฒนาวัสดแุคโทดประเภทออกไซดของเหล็ก (เฟอร

ไรต) สําหรับเซลลเชื้อเพลิงแบบออกไซดของแข็งที่มีการใช

งานที่อุณหภูมิปานกลาง

7 ธ.ค. 2549ถึง 7 ธ.ค.

2550



12 การพัฒนากลาสเซรามิกสาํหรับใชปดผนึกเซลลเชือ้เพลิง

แบบออกไซดของแข็ง

4 ม.ค. 2549ถึง 4 ก.ค.

2550



13 การพัฒนาระบบการจัดการทางความรอนและไฟฟาสาํหรับ

เซลลเชื้อเพลิงแบบออกไซดของแข็ง

4 ม.ค. 2549 ถึง 4 ก.ค.

2552



14 ตนแบบระบบผลิตไฟฟาจากเซลลเชื้อเพลิง SOFC แบบทอ

ขนาด ๑-๓ กิโลวัตต เฉลิมพระเกียรติ

11 ม.ิย. 2550 ถึง 11

ธ.ค. 2550



15 ผลของสูตรแกวตอสมบัติของกลาสเซรามิกซลีสําหรับเซลล

เชื้อเพลิง

1 เม.ย. 2551ถึง 31

ม.ีค. 2553

จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย ศูนยเทคโนโลยีโลหะและวัสดุ


16 การจําลองกระบวนการขนสงแบบสามมิติภายในเซลล

เชื้อเพลิงชนิด PEM

8 ส.ค. 2547 ถึง 8 ส.ค.

2548



17 แบบจําลองเครือขายนิวรอลเพื่อการควบคุมเซลลเชื้อเพลิง

ชนิด PEM แบบเซลลเดี่ยว

8 ส.ค. 2547ถึง 8 ส.ค.

2548



18 การพัฒนาเซลลเชื้อเพลิงสมรรถนะสูง 13 ส.ค. 2547 ถึง 13

ส.ค. 2548

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร ศูนยเทคโนโลยีโลหะและวัสดุ


19 การพัฒนาชุดประกอบเมมเบรนอิเล็กโทรดและโพลลารเพลต

สําหรับเซลลเชือ้เพลิงชนิดเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน

8 ส.ค. 2547 ถึง 8 ส.ค.

2548

มหาวิทยาลัยเชยีงใหม ศูนยเทคโนโลยีโลหะและวัสดุ


20 การพัฒนาเซลลเชื้อเพลิงแบบออกไซดของแข็งเพื่อเปน

เครื่องกําเนิดกระแสไฟฟา

1 พ.ย. 2544ถึง 30

พ.ค. 2549



25



21 การสรางเซลลเชื้อเพลิงสําหรับผลิตกําลังไฟฟา 50 วัตต

ดวยเอธานอล

20 ม.ีค. 2545 ถึง 20

ม.ีค. 2546



ศูนยเทคโนโลยีโลหะและวัสดุ แหงชาติ

22 การสังเคราะหโมเลกลุตนแบบเพื่อพัฒนาสูวัสดเุมมเบรนที่

เอื้อตอระบบการผานโปรตอนในเซลลเชือ้เพลิงประเภทเมม

เบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน

20 ธ.ค. 2546 ถึง 20

ธ.ค. 2547

จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย ศูนยเทคโนโลยีโลหะและวัสดุ แหงชาติ

23 ภาวะที่เหมาะสมในการประกอบหนวยเยื่อแผนและ

อิเล็กโทรดของเซลลเชื้อเพลิงแบบเยื่อแผนแลกเปลี่ยน

โปรตอน

8 ส.ค. 2547ถึง 8 ส.ค.

2548

จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย ศูนยเทคโนโลยีโลหะและวัสดุ แหงชาติ

24 การพัฒนาอิเล็กโทรดและอิเล็กโทรไลทสําหรับเซลล

เชื้อเพลิงแบบเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน

1 ก.ค. 2547 ถึง 1 ก.ค.

2548




25 การขึ้นรูปอิเล็กโตรไลตและอาโนดสําหรับเซลลเชื้อเพลิง

แบบออกไซดของแข็ง

28 ม.ค. 2547 ถึง 28

ก.ค. 2548




26 การศึกษาพื้นฐานการเตรียมตัวเรงปฏิกิริยาอิเล็กโทรด

สําหรับเซลลเชือ้เพลิงแบบเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน

22 พ.ย. 2546 ถึง 22

พ.ย. 2547




27 การพัฒนาตนแบบหอเซลลเชือ้เพลิงชนิดเมมเบรนแลก

เปลี่ยนโปรตรอนขนาด 300 วัตต

8 ส.ค. 2547- ถึง 8

ส.ค. 2548

มหาวิทยาลัยเชยีงใหม ศูนยเทคโนโลยีโลหะและวัสดุ แหงชาติ

28 การพัฒนาแผนสะสมกระแสและขั้วอิเล็กโทรดสําหรับเซลล

เชื้อเพลิงแบบเมมเบรน

29 พ.ย. 2546 ถึง 29

พ.ค. 2547

มหาวิทยาลัยเชยีงใหม ศูนยเทคโนโลยีโลหะและวัสดุ แหงชาติ

29 โครงการสรางตนแบบพลังงานเซลลเชื้อเพลิง (FUEL

CELL) ชนิด PEMFC เพื่อนําไปใชขับเคลื่อนรถพลังงาน

ไฟฟา

ปงบประมาณ 2550 บริษัท คลีนฟูเอล เอ็นเนอรยี เอ็น

เตอรไพรส จํากัด

สํานักงานคณะกรรมการวิจัยแหงชาติ (วช.)

30 การพัฒนาเซลลเชื้อเพลิงแบบเมมเบรนแลกเปลี่ยน

โปรตรอน

ปงบประมาณ 2548 มหาวิทยาลัยมหิดล สํานักงานคณะกรรมการวิจัยแหงชาติ (วช.)

26

รีฟอรมมิง รีฟอรมมิง

แกซิฟเคชันแกซิฟเคชัน

ไฟฟาเคมีไฟฟาเคมี

ชีวเคมีชีวเคมี

ทอสง

กาซไฮโดรเจนอัด

ไฮโดรเจนเหลว

สถานีจําหนายสถานีจําหนาย

H2

กาซอัด

H2

กาซอัด

H2

ของเหลว

H2


การผลิตการจัดเก็บ

ตนทาง

การจัดเก็บ

ปลายทางการขนสง การจําหนายวัตถุดิบ

แกซธรรมชาติ

ถานหิน

ชีวมวล

สารประกอบ

ชีวภาพ

น้ํา

สิ่งปฏิกูล

H2

กาซอัด

H2

กาซอัด

H2


H2


ไฮโดรเจนในรูปของแข็ง

แนวทางการนําไฮโดรเจนไปใชงานในกรณีที่เปนการผลิตแบบรวมศูนย

27

แนวทางการนําไฮโดรเจนไปใชงานในกรณีที่เปนการผลิตแบบกระจาย

รฟีอรมมิง่ รฟีอรมมิง่

ไฟฟาเคมีไฟฟาเคมี

สถานีจาํหนายสถานีจาํหนาย

การผลิตใน

พืน้ที่จาํหนาย การจดัเกบ็ การจาํหนาย วตัถดุิบ

กาซธรรมชาติ

นํ้า

H 2

กาซอดั

H 2

กาซอดั

H2


H2


การผลิตไฮโดรเจนแบบรวมศูนย

ปริมาณการผลิตไฮโดรเจนที่ตองการ 20,000 กิโลกรัม H2/วัน

% การใชงานโรงงานผลิตไฮโดรเจน 90 %

จํานวนสถานี 548 สถานี

กรณี กาซธรรมชาติ ราคาตอหนวย ($/กิโลกรัม)

Pipeline Tube Trailer Liquid

การผลิตไฮโดรเจน (H2 Production) $1.00 $1.26 $2.12

การจัดสงไฮโดรเจน (H2 Delivery) $2.20 $2.09 $0.17

การเติมไฮโดรเจน (H2 Fueling) $1.07 $1.07 $1.29

รวม $4.27 $4.42 $3.57

กรณี ถานหิน




รวม $9.42 $10.04 $11.06

กรณี ชีวมวล




รวม $11.60 $12.15 $12.76

ตัวอยางการประเมนิราคาไฮโดรเจน ที่มา: โครงการเตรียมความพรอมดานโครงสรางพื้นฐานรองรับการใชไฮโดรเจนและเซลลเชื้อเพลิงในภาคคมนาคมขนสง

ตัวอยางการประเมนิราคาไฮโดรเจน ที่มา: โครงการเตรียมความพรอมดานโครงสรางพื้นฐานรองรับการใชไฮโดรเจนและเซลลเชื้อเพลิงในภาคคมนาคมขนสง

29

30

ระยะสัน้

กอนปี พ.ศ. 2560

ผลิตโดย

- ความรอนเคมีจาก แกส

ธรรมชาติ และ ชวีมวล

- การแยกนํา้ดวยไฟฟาจาก

เชือ้เพลิงฟอสซลิใชใน

-รถยนตสนัดาบภายในรวมกบั

เชือ้เพลิงฟอสซลิ

ระยะกลาง

ปี พ.ศ. 2560-2567

(1 แสน kgH2 ตามแผนฯ)ผลิตโดย

- ความรอนเคมีจาก ชวีมวล

- แยกนํ้าดวยไฟฟาจากพลงังาน

ทดแทนใชใน

-รถยนตเซลลเชือ้เพลิงสาธิต

-รถยนตเซลลเชือ้เพลิงเชงิ

พาณิชย

ระยะยาว

หลงั ปี พ.ศ. 2567

ผลิตโดย

- การแยกนํ้าดวยไฟฟาจาก

พลงังานทดแทนใชใน

- รถยนตเซลลเชือ้เพลิงเชงิ

พาณิชย

- รถไฟฟา (สาธิต/เชงิพาณิชย)

- การผลิตกระแสไฟฟาสํารอง

และเป็นแหลงเกบ็พลงังาน

57,0

0010

9,00

015

5,00

021

0,00

028

0,00

039

0,00

0

ปี 58

ปี 59

ปี 60

ปี 61

ปี 62

ปี 63

การคาดการณยอดจําหนายรถเซลลเชื้อเพลงิขนาดเลก็ทัว่โลก (คนั) (ทีม่า: Pike Research, 2011)

แนวทางการผลิตและการใชไฮโดรเจนของประเทศไทย

ระยะสัน้ระยะสัน้ ((กอนปกอนป พพ..ศศ.. 2560):2560): ยังไมมีการใชไฮโดรเจนอยางเปนทางการศึกษาและทดสอบศักยภาพการผลิตไฮโดรเจนดวยการแยกน้ําดวยไฟฟาและใชงานกับเครื่องยนตสันดาบภายใน ประเด็นสําคัญที่มีการวิจัยและพัฒนาสําหรับเทคโนโลยกีารใชไฮโดรเจนกับเครื่องยนตสันดาบภายในที่สําคัญคือ

• การหาสัดสวนการผสมไฮโดรเจนกับเชื้อเพลิงประเภทอื่นที่เหมาะสมกับการใชงานในปจจุบัน• การพัฒนาวิธีการปรับแตงเครื่องยนตใหมีประสิทธิภาพสูงสุดโดยการทดสอบในหองปฏิบัติการ• ทําการทดสอบการลดลงของไอเสียและประสทิธิภาพโดยรวมในหองปฏิบัติการและการทดสอบในทองถนน

จริงพัฒนาการผลิตและจัดเก็บไฮโดรเจนเชิงพาณิชยที่มีศักยภาพโดยใชวัตถุดิบที่มีภายในประเทศ พรอมมาตรการสงเสริมผูประกอบการผลิตไฮโดรเจนที่มีอยูแลว ดังเชนการผลิตไฮโดรเจนดวยความรอนเคมีจาก ชีวมวล และแกสชีวภาพการผลิตไฮโดรเจนดวยกระบวนการอเิล็กโตรไลซิสดวยไฟฟาจากแหลงพลังงานทดแทน เชน แสงอาทิตยและพลังงานลมการพัฒนาวัสดุและกระบวนการผลิตถังไฮโดรเจนอัดภายในประเทศสาธิตการใชไฮโดรเจนกับรถโดยสารในเมืองใหญวางโครงสรางพื้นฐานการจดัสงไฮโดรเจนใหเขตพื้นที่ที่มีการสาธิตการใชไฮโดรเจน การประชาสัมพันธการใชไฮโดรเจนในบทบาทของพลังงานทดแทนในระบบคมนาคมและการผลิตกระแสไฟฟา โดยมุงเปาไปที่เรื่องความปลอดภัยเพื่อใหประชาชนมีความเขาใจที่ดีขึ้น

31

แผนการวิจัยพัฒนา/ตอยอดเทคโนโลยีที่เกี่ยวของกับไฮโดรเจนตลอดหวงโซอุปทาน

ระยะกลางระยะกลาง ((ระหวางระหวาง ปป พพ..ศศ.. 25602560 ถึงถึง 2567):2567): เริ่มมีการใชไฮโดรเจน ตามแผนสงเสริมโดยการลดภาษีนําเขารถยนตที่ใชไฮโดรเจนเพิ่มโครงการสาธิตการใชงานไฮโดรเจนในหลายภาคสวนและการขยายไปในหัวเมืองใหญของแตละภาคของประเทศ วางโครงสรางพื้นฐานการจดัสงไฮโดรเจนใหเขตพื้นที่ที่มีการสาธิตการใชไฮโดรเจนผลักดันกฎหมายที่เกี่ยวกับปญหาสิ่งแวดลอมจากภาคคมนาคมขนสง

ระยะยาวระยะยาว ((หลังจากหลังจาก ปป พพ..ศศ.. 2567):2567): ตางประเทศมีการใชไฮโดรเจนและเซลลเชื้อเพลิงเชิงพาณิชยสงเสริมการลงทุนในภาคอุตสาหกรรมภายในประเทศสําหรับ การผลิตชิ้นสวนรถยนตที่ใชไฮโดรเจนและ การผลิตชิ้นสวนและการประกอบเซลลเชื้อเพลิงสงเสริมอุตสาหกรรมผลิตไฮโดรเจนและถังจัดเก็บไฮโดรเจนอยางตอเนื่องสงเสริมในเรื่อง การลดภาษนีําเขารถยนตที่ใชไฮโดรเจน รวมถึงเครื่องจักรที่ใชในกระบวนการผลิตสงเสริมการสงออกไฮโดรเจนสูประเทศในภูมิภาคอาเซียน

32

แผนการวิจัยพัฒนา/ตอยอดเทคโนโลยีที่เกี่ยวของกับไฮโดรเจนตลอดหวงโซอุปทาน

33

ประเดน็ทาง

ยุทธศาสตร

การสื่อสาร

และ

ประชาสมัพนัธ

การพฒันาดานบคุลากร

การพฒันาอุตสาหกรรมการผลิตและ

จดัเกบ็ไฮโดรเจน

กาํหนดนโยบายและ

แผน มาตรฐาน

ขอบงัคับ

การวิจยัและพฒันา

การพฒันาโครงสราง

พื้นฐาน

การพฒันาเครือขายใน

และตางประเทศ

ยุทธศาสตรการพัฒนาไฮโดรเจนของประเทศไทย

34

สรุป

แนวทางการพัฒนาพลังงานไฮโดรเจนใน ตางประเทศ ประเทศไทย

ตางประเทศ ประเด็นขับเคลื่อนที่สําคัญที่สงผลตอการพัฒนาพลังงานจากไฮโดรเจน องคประกอบพื้นฐานของระบบพลังงานไฮโดรเจนและความทาทาย การประยุกตใชไฮโดรเจน

ภาคคมนาคม: เซลลเชื้อเพลิง และ เครื่องยนตสันดาบภายใน ภาคการผลิตไฟฟา

ประเทศไทย แนวทางการผลิตและการใชไฮโดรเจนของประเทศไทย แผนการวิจัยพัฒนา/ตอยอดเทคโนโลยีที่เกี่ยวของกับไฮโดรเจน ยุทธศาสตรการพัฒนาไฮโดรเจน

โดย ผศ ดร ศิริโรจน ขประเสร ศิริ ... ·...

Documents