หน้าแรก โปรแกรมนวัตกรรมพลังงาน กรอบวิจัยด้านพลังงาน
โปรแกรมนวัตกรรมพลังงาน กรอบวิจัยด้านพลังงาน
23 พ.ย. 2563
0
กรอบวิจัย

หลักการ / ความสำคัญ

การพัฒนาด้านพลังงานทดแทนเป็นวาระแห่งชาติ (ตามเป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืน Sustainable Development Goals เป้าหมายที่ 7 สร้างหลักประกันให้ทุกคนสามารถเข้าถึงพลังงานสมัยใหม่ในราคาที่สามารถหาซื้อได้ เชื่อถือได้ และมีความยั่งยืน) เพื่อให้เกิดความมั่นคงด้านพลังงาน โดยประเทศไทยมีแผนบูรณาการพลังงานระยะยาว (Thailand Integrated Energy Blueprint: TIEB) ที่คลอบคลุมทุกมิติด้านพลังงาน ทั้งแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้า (Power Development Plan: PDP) แผนอนุรักษ์พลังงาน (Energy Efficiency Plan: EEP) แผนพัฒนาพลังงานทดแทนและพลังงานทางเลือก (Alternative Energy Development Plan: AEDP) แผนบริหารจัดการก๊าซธรรมชาติ (Gas Plan) และแผนบริหารจัดการน้ำมันเชื้อเพลิง (Oil Plan) เพื่อเป็นแนวทางในการพัฒนาพลังงานของประเทศ

โดยในภาคการขนส่ง มีแนวโน้มการใช้ยานยนต์ไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น  ส่งผลให้มีความต้องการพัฒนาแหล่งกักเก็บพลังงานที่มีประสิทธิภาพสูง และมีราคาที่เหมาะสม สำหรับใช้งานในประเทศ โดยอุปกรณ์กักเก็บพลังงานที่นิยมมากที่สุดสำหรับใช้งานกับยานยนต์ไฟฟ้า คือ แบตเตอรี่ชนิดลิเทียมไอออน นอกจากการใช้งานในยานยนต์ไฟฟ้าแล้ว แบตเตอรี่ลิเทียมไอออนยังสามารถใช้ในระบบกักเก็บพลังงานขนาดใหญ่ที่บูรณาการร่วมกับระบบพลังงานทดแทนอื่นๆ เช่น พลังงานจากเซลล์แสงอาทิตย์ พลังงานลม ร่วมกับเครื่องปั่นไฟฟ้าจากเครื่องยนต์ดีเซล เพื่อตอบสนองโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะสำหรับการส่งเสริมอุตสาหกรรมภายในประเทศ

ในส่วนของรถบรรทุกขนาดใหญ่ มีแนวโน้มที่จะใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในอยู่ เนื่องจากต้นทุนสูงเมื่อต้องเปลี่ยนไปใช้ระบบยานยนต์ไฟฟ้า ดังนั้นจึงยังคงมีการใช้น้ำมันดีเซลเป็นเชื้อเพลิงหลัก โดยจะมีการพัฒนาน้ำมันดีเซลที่มีความสะอาด (มาตรฐาน EURO V: กำมะถันไม่เกิน 10 ส่วนในล้านส่วน) เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น เพื่อลดปัญหาสิ่งแวดล้อม และผลกระทบต่อสุขภาพอนามัยของประชาชนโดยเฉพาะในเขตเมือง (เช่น ฝุ่นจิ๋ว PM 2.5) นอกจากนี้ มีการพัฒนาเพื่อเพิ่มคุณภาพน้ำมันไบโอดีเซล ทำให้สามารถผสมน้ำมันไบโอดีเซลในน้ำมันดีเซลในสัดส่วนสูงถึงร้อยละ 20 โดยไม่ก่อให้เกิดผลกระทบเชิงลบกับประสิทธิภาพการทำงานและอายุการใช้งานของเครื่องยนต์

นอกจากนี้ หากพิจารณาจากภูมิประเทศ ประเทศไทยเป็นประเทศที่ตั้งอยู่ในเขตเส้นศูนย์สูตร ได้รับแสงอาทิตย์ต่อเนื่องในปริมาณคงที่ตลอดทั้งปีเมื่อเทียบกับเขตภูมิอากาศอื่น ความเข้มรังสีรวมของแสงอาทิตย์เฉลี่ยรายวันของพื้นที่ทั่วประเทศมีค่าประมาณ 18 MJ/m2/day  หรือ 5.0 kWh/m2/day จัดอยู่ในระดับค่อนข้างสูง ซึ่งแสดงถึงศักยภาพแสงอาทิตย์สำหรับการนำไปใช้ประโยชน์ การผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์เป็นเทคโนโลยีที่เป็นที่นิยมและมีการใช้งานอย่างแพร่หลาย แต่อย่างไรก็ตาม ในการใช้งานจริงประสิทธิภาพการทำงานของระบบเปลี่ยนแปลงตามสภาพแวดล้อมและคุณสมบัติของอุปกรณ์ที่ใช้  อีกทั้งในเขตร้อนชื้นอย่างประเทศไทย การเสื่อมสภาพของแผงและอุปกรณ์ในระบบมีแนวโน้มสูงกว่าสภาพอากาศอื่น และปัญหาหลักของระบบผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์คือความไม่เสถียรในการผลิตไฟฟ้า ในการจะส่งเสริมการใช้งานระบบให้แพร่หลายนั้น การพัฒนาสมรรถนะการทำงานของระบบผลิตและจัดการพลังงาน เพื่อให้ระบบทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีความน่าเชื่อถือในระยะยาวนั้น จึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง

เป้าหมาย

  1. การวิจัยและพัฒนาเพื่อสนับสนุนห่วงโซ่อุปทานของระบบกักเก็บพลังงานประสิทธิภาพสูง และระบบบูรณาการแหล่งจ่ายพลังงานทดแทนร่วมกับระบบกักเก็บพลังงานเพื่อการใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพ
  2. ผลักดันให้โรงกลั่นน้ำมันไทยเข้าไปสู่อุตสาหกรรมการผลิตตัวเร่งปฏิกิริยา เพื่อนำไปผลิตน้ำมันดีเซลมาตรฐาน EURO V สำหรับใช้ในโรงกลั่นน้ำมันในประเทศ
  3. นวัตกรรมและองค์ความรู้ที่ส่งเสริมการใช้งานระบบผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ให้เกิดความคุ้มค่าและยั่งยืน
  4. ระบบบูรณาการแหล่งจ่ายพลังงานทดแทนร่วมกับระบบกักเก็บพลังงานเพื่อการใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพ

แผนการดำเนินงาน

ประกอบด้วย 4 แผนงาน

แผนงานที่ 1 การพัฒนาระบบกับเก็บพลังงานประสิทธิภาพสูง

รายละเอียด

1. แบตเตอรี่เพื่อสนับสนุนงานด้านความมั่นคงและยานยนต์ไฟฟ้าขนาด < 5kWh
2. วัสดุสำหรับแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนประสิทธิภาพสูงสำหรับการใช้งานในสภาวะเจาะจง
3. ข้อเสนอแนะเชิงเทคนิคและนโยบายการใช้ ESS สำหรับ renew + ภาคอุตสาหกรรม ให้กับ กระทรวงพลังงานและภาคการผลิต
4. ห้องปฏิบัติการทดสอบประสิทธิภาพแบตเตอรี่เซลล์และแพ็กสำหรับการวิจัย

แผนงานที่ 2 การเพิ่มคุณภาพน้ำมันดีเซลมาตรฐาน EURO V

รายละเอียด : พัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับกระบวนการ Hydrotreating เพื่อใช้ผลิตน้ำมันดีเซลมาตรฐาน EURO V

แผนงานที่ 3 การพัฒนาเทคโนโลยีการเพิ่มคุณภาพให้ไบโอดีเซลเพื่อผสมในสัดส่วนที่สูงขึ้น

รายละเอียด

1. เทคโนโลยีการเพิ่มคุณภาพไบโอดีเซล โดยเน้นการลดปริมาณสารปนเปื้อนประเภทโมโนกลีเซอไรด์
2. มุ่งเน้นเทคโนโลยีที่ไม่เปลี่ยนห่วงโซ่มูลค่าของไบโอดีเซล
3. อ้างอิงมาตรฐาน EN/ASTM ที่มีการใช้ไบโอดีเซลในสัดส่วนสูง
4. มีการศึกษาความเป็นไปได้เชิงเศรษฐศาสตร์ในระดับโรงงานสาธิต
5. มีการถ่ายทอดเทคโนโลยีในระดับโรงงานสาธิต
6. มีการศึกษาผลกระทบของสัดส่วนไบโอดีเซลที่สูงขึ้นในน้ำมันดีเซลมาตรฐาน EURO V

แผนงานที่ 4 พัฒนาระบบผลิตและจัดการพลังงานไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพสูง

High efficiency tandem solar cell
รายละเอียด
1. พัฒนาเทคโนโลยีการสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ประสิทธิภาพสูง
2. Tandem solar cells -New materials (Perovskite solar cell, Silicon quantum dot (Si-QD))/c-Si-base solar cell
3. เพิ่มประสิทธิภาพการดูดกลืนแสง
– ช่วงความยาวคลื่น 400-800 nm ด้วย Perovskite, Si-QD solar cell
– ช่วงความยาวคลื่น 800-1200 nm ด้วย Silicon base solar cell

Smart solar roof
รายละเอียด
1. ต้นแบบหลังคาเมทัลชีทผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ พร้อมทั้งศึกษาการผลิตไฟฟ้าเทียบกับการติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคาเมทัลชีทแบบทั่วไป โดยต้นแบบฯ สามารถติดตั้งใช้งานได้เหมือนหลังคาเมทัลชีททั่วไปหรือนำไปเปลี่ยนแผ่นหลังคาเมทัลชีทเก่าเป็นต้นแบบที่พัฒนาขึ้นโดยใช้โครงสร้างเดิมได้
2. สร้างโอกาสพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ด้าน Solar roof หรือ BIPV ร่วมกับภาคอุตสาหกรรมและเพิ่มทางเลือกให้กับผู้บริโภค

Solar Health
รายละเอียด
1. พัฒนา Model สำหรับการทำนายผลการผลิตไฟฟ้าจากระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์
2. พัฒนาอุปกรณ์สำหรับตรวจติดตาม แสดงผลการทำงาน และทำนายผลการทำงานของระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ว่ามีความผิดปกติหรือไม่
3. แพลตฟอร์ม (Platform) การใช้งานระบบติดตามและแสดงผลการผลิตไฟฟ้าจากระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์รูปแบบใหม่

เครื่องมือประเมินศักยภาพกำลังการผลิตของระบบผลิตไฟฟ้าด้วยแสงอาทิตย์
รายละเอียด
1. ซอฟต์แวร์ประเมินศักยภาพกำลังการผลิตไฟฟ้าของระบบเซลล์แสงอาทิตย์ เพื่อใช้เป็นเครื่องมือในการตัดสินใจก่อนติดตั้งจริง และใช้ Model คาดการณ์ที่เหมาะสมในเขตร้อนชื้น คาดการณ์กำลังการผลิต รายเดือน รายปี และระยะยาว
2. ประเมินศักยภาพได้ทั้งรูปแบบโซลาร์ที่ติดตั้งบนหลังคา บนพื้นดิน และพื้นน้ำ
3. สามารถใช้ประเมินพื้นที่ประเทศไทย ลาว เมียนมา และกัมพูชา ได้

แพลตฟอร์มตรวจเช็คและซื้อขายแผงเซลล์แสงอาทิตย์ใช้แล้ว
รายละเอียด
1. กระบวนการคัดกรองแบ่งเกรด เพื่อใช้ประเมินคุณภาพและความน่าเชื่อถือของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ใช้แล้ว
2. พัฒนาการให้คะแนน PV score เพื่อใช้ในการแบ่งเกรดแผง
3. นำเสนอแพลตฟอร์มซื้อขายแผงเซลล์แสงอาทิตย์ใช้แล้ว ที่มีการควบคุมคุณภาพและความปลอดภัย
4. ส่งเสริมการนำแผงเซลล์แสงอาทิตย์กลับไปใช้ (Reuse) ให้คุ้มค่าและเกิดประโยชน์สูงสุด ก่อนการถูกนำไปทิ้ง

สอบถามเพิ่มเติม

โทร 02 564 6500 ต่อ 4604 (คุณบุปผา)
e-mail : buppap@mtec.or.th

23 พ.ย. 2563
0
แชร์หน้านี้: