The Rise Of Renewable Energy : สมาคมนักลงทุนเน้นคุณค่า (ประเทศไทย)
กระทู้คุณภาพจากคุณ quinquin
ประเด็นสำคัญ
1. ผมคิดว่าRenewable energyโดยเฉพาะSolarและWindเมื่อรวมกับEnergy storage systemจะมีความสามารถในการแข่งขันเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าหลักของโลกได้
2. การเติบโตยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น
3. TAMของอุตสาหกรรม(ในที่นี้ผมหมายถึงDemandของพลังงานไฟฟ้าในอนาคต)อาจใหญ่กว่าที่คิด
Disclaimer: ผมเป็นแค่นักลงทุนpart timeที่ชอบเรื่องrenewable energyมากและชอบรวบรวมความรู้ดีๆเก็บในคอม ไม่ได้ทำงานหรือเรียนทางนี้โดยตรง ผมจะขอแปะlinkต่างๆเป็นreferenceเยอะหน่อยนะครับเพราะผมเองศึกษาเขาต่อมาเหมือนกัน ถ้าเพื่อนๆอ่านแล้วคิดเห็นยังไง ผมผิดหรือbiasจุดใดมากเกินไป หรือใครมีความรู้มาแบ่งปัน จะยินดีมากๆเลยครับ👍🏻
Primary energy consumption by source
ปัจจุบันโลกนี้สร้างพลังงานไฟฟ้าหลักๆจากFossil Fuelอย่างCoal, Oil, Gas ซึ่งมีปัญหาก่อมลภาวะ อย่างไรก็ตามก็ยังต้องพึ่งการสร้างไฟฟ้าจากCoal Oil Gasอยู่เนื่องจากสามารถผลิตไฟฟ้าได้ต่อเนื่องและเสถียร ในขณะที่RenewableโดยเฉพาะSolar, Windมันคาดการณ์ไม่ได้เพราะผันแปรตามสภาพอากาศ ทำให้พวกRenewable Energyอย่างSolar, Wind รวมถึง Hydropower, Biomass, Geothermal ในหลายๆประเทศก็เป็นเหมือนแค่ตัวเสริมๆเท่านั้น ผมขอยกรูปภาพจากStatistaที่แสดงเกี่ยวกับสัดส่วนการใช้พลังงานในประเทศที่เจริญแล้วมา
อย่างไรก็ตาม มีแนวโน้มนึงที่อยากให้เพื่อนๆดูคือประเทศที่พัฒนาแล้วอย่างUSAเพิ่มโรงงานพลังงานไฟฟ้าโดยเป็นSolar, Windมากขึ้นเรื่อยๆในขณะที่โรงงานNatural gas ก็ยังเพิ่มอยู่แต่น้อยลงเรื่อยๆอย่างชัดเจน
(Note: ในบรรดาCoal, Oil, Gas เนี่ยGasดีสุดนะครับเพราะผลิตไฟได้ถูกแล้วCO2 productionน้อยกว่า2อย่างแรก และสามารถรันโรงงานได้ต้นทุนไม่แพงมากถึงแม้จะUtilization rateต่ำ ประเทศพัฒนาแล้วถ้าเขาอยากเพิ่มพลังงานfossil fuelจึงจะเพิ่มหลักๆเป็นNatural gasแล้ว รวมถึงผู้ผลิตไฟฟ้าหลักๆในไทยถ้าอยากจะเพิ่มพลังงานแบบfossil fuelก็จะNatural gasเป็นส่วนมากเช่นกัน)
จากรูปจะเห็นเทรนด์ทั้งแบบรายปีและรายไตรมาสว่าแนวโน้มที่จะสร้างโรงงานจากNatural gasลดลงเข้าไปอีก และบทความต่อไปนี้ผมจะแชร์ความเห็นว่าสาเหตุที่ประเทศU.S.เลือกเพิ่มพลังงานไฟฟ้าจากrenewable energyเป็นสัดส่วนที่มากขนาดนี้ มันมีเหตุผลมากกว่าแค่เรื่องCarbon footprintครับ
Trend (and TAM) of energy consumption
แนวโน้มของการใช้พลังงานมีแต่จะสูงขึ้นทุกวันโดยมีปัจจัยจากการบริโภคที่มากขึ้น และ EV transition จะทำให้การใช้พลังงานไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างมาก
สำหรับหัวข้อนี้ ผมขอciteแหล่งที่มา2แหล่งนะครับได้แก่ 1. Elon musk 2. Tony Seba
1. คำพูดของElon musk ตอนTesla earning calls Q1 2021:
“there will need to be a bunch more electricity coming somewhere. In fact, if you go to full renewable electricity, we need about 3x as much electricity as we currently have. So these are rough numbers, but roughly you need twice -- roughly need twice much electricity if all transport goes electric, and they need three times much electricity if all heating goes electric. So basically, this is a prosperous future, I think, both for Tesla and for the utilities.”
(link: https://www.fool.com/earnings/call-tran ... ranscript/)
แปล: Elonเชื่อว่าการใช้ไฟฟ้าจะโตขึ้นประมาณ2เท่าถ้ารถทุกคันเปลี่ยนมาใช้ไฟฟ้า, โตขึ้น3เท่าถ้าการใช้fossil fuelในการเผาไหม้ในอุตสาหกรรมหรือบ้านเรือนเปลี่ยนมาใช้ไฟฟ้าแทน
2. งานวิจัยRethinking Energy 2020-2030 (ตัวเต็ม สามารถไปโหลดกันได้ฟรีๆ: https://www.rethinkx.com/energy)
เป็นบทความที่เขียนโดยTony Seba โดยอาจารย์ได้ลองสร้างModelการสร้างพลังงานไฟฟ้าโดยใช้แค่เพียงSolar+Wind+Batteryเท่านั้น ไม่ใช้พลังงานจากsourceอื่นเลยและยังไม่ได้รวมถึงผลประโยชน์จากSolarที่ทำให้สร้างและกักเก็บไฟฟ้าแบบกระจายศูนย์ได้(ใครงงตรงนี้ข้ามไปก่อน เดี๋ยวผมจะเล่าต่อไป)
ผมอยากให้ดูรูปข้างล่างนี้ครับ โดยอยากให้เน้นbar chartสีฟ้าก่อนนะครับ สีแดงๆอย่าพึ่งสนใจเด๋วงง โดยแท่งbar chartสีฟ้าจะแสดงถึงปริมาณการใช้พลังงานในรัฐCaliforniaและTexas โดยสีฟ้าเข้ม คือElectrical power คือDemandการใช้พลังงานที่ปัจจุบันยังใช้อยู่ แต่ถ้าTransportationทั้งหมดเปลี่ยนมาเป็นElectricด้วย การใช้พลังงานไฟฟ้าจะเยอะขึ้นเกือบๆ2เท่า และถ้ารวมResidential + Commercial + Industrial (ในที่นี้อาจารย์หมายถึงheatingเป็นหลัก) พลังงานจะใช้ได้เกิน3เท่าเสียอีก
ส่วนตัวคิดว่าถ้าคิดแบบconservative แค่การเกิดmass EV adoption อย่างเดียวเท่านั้น ก็ทำให้การใช้พลังงานโตขึ้นเกือบๆ2เท่าได้แล้ว ซึ่งมันเยอะมาก! แต่อาจารย์Tony Seba มองว่าเทรนด์ของโลกมีแนวโน้มที่demandของพลังงานไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นได้อีก ยกตัวอย่างเช่น
- electrification of heating
- cryptocurrency mining
- water desalination and treatment
- metal smelting and refining
ปัจจัยเหล่านี้ สามารถทำให้Demandพลังงานไฟฟ้ามีโอกาสโตขึ้นได้เยอะกว่านี้อีก คหสตผมว่าที่อาจารย์ยกตัวอย่างบางอันอาจจะภาพยังไม่ค่อยชัดมาก เอาเทรนด์ที่มาแน่และไม่กาวมากอย่างmass EV adoptionก็น่าจะเพียงพอจะอนุมานได้ละครับว่าDemandของพลังงานไฟฟ้ามันยังโตได้อีกเยอะ
Potential of Renewable Energy
ศาสตราจารย์ Amin Al-Habaibeh, Professor of Intelligent Engineering Systems จากมหาวิทยาลัยNottingham university ประเทศอังกฤษ ได้นำเสนอข้อมูลเกี่ยวกับศักยภาพของSolar cellว่าถ้าเราวางSolar cellจนครอบคลุมทะเลทรายSaharaทั้งหมด จะสามารถสร้างelectricityได้มากกว่าความต้องการของยุโรปมากกว่า7,000เท่า !! ชีวิตจริงเราคงไม่ต้องติดขนาดนั้นเพราะทะเลทรายSaharaมันใหญ่มากๆ แต่อยากให้มองประเด็นของอาจารย์ที่อยากสื่อถึงศักยภาพของมันมากกว่า
ในงาน Tesla introduces Tesla energy ปี 2015 Elon muskได้มาพูดถึงความสามารถในการผลิตไฟฟ้าของแผงSolar โดยเผยว่าแผงsolarแค่จำนวนเท่ากับสี่เหลี่ยมเล็กๆในรัฐtexasก็เพียงพอในการสร้างพลังงานไฟฟ้าให้กับทั้งU.S.ได้แล้ว
ต้นทุนที่ลดลงมาของSolar และ Wind Turbine เป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่ทำให้Renewableสามารถเข้ามาแข่งขันกับFossil fuelได้มากขึ้น
รูปนี้ผมยกมาจากงานวิจัยของอ.Tony Seba เป็นกราฟโชว์แนวโน้มต้นทุนการผลิตไฟฟ้าในอดีตและอนาคต จะเห็นได้ว่าต้นทุนSolar PVที่ผ่านมาถูกลงประมาณ16%/ปี ทางMITคาดการณ์ว่ามีแนวโน้มจะถูกลงได้อีกจากeconomy of scale, policiesของภาครัฐ, และการใช้เทคโนโลยีแผงโซล่าร์อื่นนอกจาก crystalline silicon
(ขอเสริมเรื่องเทคโนโลยีแผงโซลาร์อื่นๆ จากงานวิจัยของอาจารย์Tony Sebaก็พูดถึงpotentialของ thin-film photovoltaic จาก perovskiteเช่นกันว่าอาจทำให้ราคาถูกลงยิ่งกว่านี้อีก แต่ไม่ได้ลงรายละเอียดมาก และอาจารย์ยังยืนยันว่าแค่เพียงเทคโนโลยีsolar+wind+batteryที่มีอยู่ในปัจจุบันก็สามารถแข่งขันกับFossil fuelได้แล้ว)
เปรียบเทียบต้นทุนการผลิตไฟฟ้าโดยการใช้Levelized cost of energy(LCOE)
เทียบต้นทุนการผลิตไฟฟ้าประเภทต่างๆ โดยอาจจะต้องเข้าใจความหมายของLCOEหรือLevelized cost of energyก่อน
LCOE = ต้นทุนของการผลิตไฟฟ้าตลอดอายุการใช้งาน/ปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้ตลอดอายุการใช้งาน (หน่วยจึงเป็นUSD/kWh ไม่ก็ USD/MWh)
(สูตรจริงๆยากกว่านี้อีก มีการคิดdiscount rateเหมือนเวลาคิดลดแบบDCFด้วย แต่ผมขอตัดมันยากไป)
จะเห็นได้ว่าsolar cellและพลังงานลมในระดับโรงงานไฟฟ้ามีLCOEที่ถูกกว่าแล้วเมื่อเทียบกับFossil Fuel
อย่างไรก็ตาม แค่ต้นทุนที่ถูกลงและประสิทธิภาพที่ดีขึ้นของแผงsolarก็ยังไม่มากพอ
ในประเทศUSAรัฐที่ลงทุนในrenewable energyมากๆเช่น California, Hawaii ได้พบปัญหาหนึ่งขึ้นคือปัญหาDuck CurveคือตอนกลางวันSolar cellสร้างพลังงานไฟฟ้าได้เยอะมากจนการสร้างพลังงานไฟฟ้าจากCoal Oil Gas น้อยลงแล้วค่อยไปเยอะอีกทีตอน6โมงถึงเที่ยงคืน ถ้าพลังงานไฟฟ้ามันexcessมากๆ ทำให้Gridไม่เสถียรได้ หลายๆครั้งต้องปิดโรงงานsolarเลย ทำให้ใช้ประโยชน์จากsolarได้ไม่เต็มที่เท่าที่ควร อย่างไรก็ตามหากมีenergy storageที่ดีขึ้นก็สามารถแก้ปัญหานี้โดยมาจ่ายไฟตอนที่ไม่มีแดดและตอนpeak demandได้ ยิ่งนับวันแบตเตอรี่ก็ราคาถูกลงๆ ปัญหาตรงนี้ยิ่งดูมีทางออกมากขึ้น
จากงานวิจัยRethinking Energy 2020-2030 ในช่วง10ปีที่ผ่านมาราคาแบตเตอรี่ต่อkWhลดลงประมาณ19.7%/ปี และมีแนวโน้มจะลดลงต่อจากeconomy of scaleของlithium battery และการพัฒนานวัตกรรมใหม่ๆ เช่น การใช้ส่วนประกอบเป็น graphene cathode, silicon anode (ใครอยากศึกษารายละเอียดเรื่องการปรับองค์ประกอบของแบตเตอรี่แนะนำให้ฟังTesla battery day 2020) และแบตเตอรี่ที่ยังอยู่ในงานวิจัยเช่นsolid state, semi solid state battery ก็อาจส่งผลให้ต้นทุนBatteryลดลงอีกในอนาคต อย่างไรก็ตามจากงานวิจัยRethinking Energy 2020-2030 อาจารย์Tony Sebaคิดว่าsolar+wind+batteryสามารถแข่งขันกับพลังงานแบบfossil fuelได้แล้วด้วยเทคโนโลยี ณ ปัจจุบัน
ปัจจัยที่จะเป็นตัวเร่งRenewable energyที่สำคัญมาก คือ ความสามารถในการกระจายการผลิตไฟฟ้าของแผงSolar
การสร้างพลังงานไฟฟ้าแบบดั้งเดิมเราจะสร้างพลังงานจากโรงไฟฟ้าสักที่แล้วส่งไฟฟ้าไปตามสายไฟเพื่อเข้าสู่ตัวเมือง โมเดลแบบนี้เรียกว่าCentralized energy generation
อย่างไรก็ตามหากเราลงไปเจาะถึงต้นทุนค่าไฟฟ้านั้น ต้นทุนจะเกิดจาก3ส่วนคือ Generation, Transmission, Distribution ในกรณีประเทศU.S. ต้นทุนจากการgenerateพลังงานไฟฟ้าแล้วจริงๆเป็นต้นทุนน้อยกว่าครึ่ง ทำให้ยิ่งสามารถสร้างพลังงานไฟฟ้าได้ใกล้กับชุมชนมากเท่าไหร่ ยิ่งต้นทุนถูกลง จึงทำให้การใช้Solar roofสร้างไฟฟ้าและกักเก็บพลังงานในระดับบ้านเรือนหรือชุมชน ลดต้นทุนค่าไฟฟ้าได้อีก เราเรียกคอนเซปต์การสร้างพลังงานไฟฟ้าขนาดย่อมๆเองว่า Distributed energy resource (หรือ distributed energy generation หรือ decentralized energy generation หรือ distributed utilities หลายคนเรียกกันหลายแบบเลย)
(อ้างอิงจากInstitute for Local Self-Reliance)
เทรนด์ที่เกิดขึ้น ค่าไฟฟ้าจาก Residential solar ถูกกว่าค่าไฟฟ้าจากรัฐบาล
นอกจากSolarในระดับโรงไฟฟ้า Solarในระดับบ้านเรือนก็มีแนวโน้มจะทำให้ค่าไฟถูกลงและปัจจัยเรื่องที่ไม่ต้องเสียต้นทุนแฝงจากการtransmissionและdistributionตามที่กล่าวไปส่งผลให้Residential Solarนั้นแข่งขันได้ขึ้น
อ้างอิงจาก Institute for Local Self-Reliance คาดการณ์ว่าในปีหน้า2022 คนในรัฐส่วนใหญ่ในUSAสามารถใช้ไฟฟ้าโดยการติดตั้งsolar+batteryในต้นทุนที่ถูกกว่าการซื้อไฟฟ้าจากgridเสียอีก (กรณีนี้ทางilsrคิดต้นทุนsolar+battery โดยติดตั้งbattery 7kWh + แผงsolar 5kW แบบผ่อนนาน10ปี ดอกเบี้ยเฉลี่ย5%/ปี และอัตราการคิดลดที่2.5%)
ปล. ประสบการณ์ส่วนตัวที่บ้านผมก็ใช้Solar roofเหมือนกันประหยัดค่าไฟได้พอควร แต่ยังเป็นon-gridอยู่ ไม่มีแบตเตอรี่ ถ้าใครมีประสบการณ์ใช้Off-gridหรือhybridมาแชร์กันได้นะครับ
Energy storage systemที่ราคาถูกลงและประสิทธิภาพดีขึ้นเป็นหัวใจที่สำคัญที่สุดที่จะทำให้Renewable energyมีความสามารถในการแข่งขันกับการผลิตไฟฟ้าจากFossil fuelได้
ปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่จะทำให้ Renewable energy สามารถแข่งขันกับFossil fuel โดยเฉพาะNatural gas (ที่ต้นทุนถูกและสามารถผลิตไฟฟ้าได้ LCOE ที่ไม่แพงมากเท่า fossil fuelอื่นที่capacity factor ที่ต่ำลง) คือ Energy storage system ซึ่งช่วยจ่ายกระแสไฟฟ้าให้ได้ในยามที่demandมากซึ่งเป็นช่วงเวลา18-24น.รวมถึงช่วงอื่นที่แดดไม่แรง
ในการแก้ปัญหา Duck Curve นั้น เดิมจะยังต้องพึ่งพาโรงงานPeaker Plantโดยตัวหลักที่ใช้คือNatural gas
อย่างไรก็ตาม Solar, Wind, Batteryราคาถูกลงเยอะและต่อเนื่อง ยิ่งBatteryถูกยิ่งมีการจ่ายไฟในช่วง Peak demand มากขึ้น ส่งผลให้ Peaker plant มีการใช้งานลดลง และยิ่งPeaker plantมีUtilization rateน้อยลง LCOE(หรือต้นทุน)ของPeaker plantยิ่งมากขึ้น และจะสามารถแข่งขันได้น้อยลง
อ้างอิงจาก Ark invest (link: https://ark-invest.com/articles/analyst-research/utility-energy-storage/)
จากรูปจะเห็นได้ว่า เส้นสีเขียวบ่งบอกLCOEหรือต้นทุนการผลิตไฟฟ้าจากNatural gas ที่ยิ่งUtilization rate หรืออัตราการใช้งานลดลง LCOEยิ่งสูงขึ้น ทำให้ ยิ่งต้นทุนBatteryราคาถูกลงเท่าไหร่ ก็ยิ่งแข่งขันได้กับpeaker plantได้มากขึ้นเท่านั้น
Ark คาดการณ์ว่าในระยะสั้น-กลาง Energy Storage System สามารถมาทดแทน Peaker plant ที่มี Utilization rate น้อยกว่า 25% ได้ และ TAM ของอุตสาหกรรมนี้ Ark คาดการณ์ว่าเท่ากับ 83billion USD ในอเมริกาและ 800 billion USD ทั้งโลก
--- จบแล้วครับ ---
จริงๆ ยังมีอีกบางหัวข้อที่ผมอยากจะใส่เข้าไป โดยเฉพาะ Environmental impact ที่ส่งผลกับโลก, Smart Grid, และรายละเอียดบทความ Rethinking Energy 2020-2030 ของTony Seba แต่แค่นี้มันก็ยาวมากกกแล้ว ไม่ได้ตั้งใจให้ยาวขนาดนี้
สำหรับใครที่อยากศึกษาข้อมูลเกี่ยวกับRenewable energyเพิ่ม ผมขอแนะนำตามนี้เลยครับ
1. Tesla introduces Tesla Energy
ฟัง Elon Musk อธิบายเรื่อง Tesla energy หน่อย จริงๆเฮียหลักๆจะเล่าถึงความสำคัญของ solar และ battery นะแหละครับพรีเซ้นproductเป็นเรื่องรอง คลิปเก่าแล้ว แต่ความรู้ผมว่ายังใหม่อยู่เลยครับ เพราะตอน 2015 ที่เฮียแกมาเล่าตอนนั้น ราคาของแบตเตอรี่, Scalability, และการพิสูจน์โดยการนำแบตเตอรี่มาใช้จริงๆในยุคนั้นมันน้อยมากๆเลย แต่ยุคนี้มันผ่านการพิสูจน์อะไรมาเยอะแล้ว แนะนำครับ
2. บทความ พลังงานทดแทน(RenewableEnergy)กับบทบาทที่เปลี่ยนไปในอนาคต โดย อ.ณรัล ลีลามานิตย์
เป็นภาษาไทย อ่านง่ายมากๆ
3. บทความ Rethinking Energy 2020-2030 by Tony Seba
เป็นบทความที่โหลดฟรีกันได้ เกี่ยวกับPotentialที่จะพึ่งพาพลังงานไฟฟ้าจาก Solar+Wind+Battery เท่านั้น โดยหากลงทุนอย่างต่อเนื่อง สามารถสร้างระบบพลังงานไฟฟ้าในประเทศ U.S. จากพลังงานสะอาด 100% ได้ด้วยเงินลงทุนไม่ถึง 2 trillion USD และด้วยการสร้างโรงงานมากพอจะเกิดสิ่งที่อจ.เรียกว่า Super power ขึ้นคือในฤดูที่แดดแรงหรือลมแรงมากๆ จะมี excess energy มากจนสามารถนำไปใช้ประโยชน์ในเชิงอุตสาหกรรมได้อีกมาก
(เช่น ในรัฐ Texas หากลงทุนมากกว่างบขั้นต่ำที่ Tony Seba ว่าเพียง 10% ซึ่งมีมูลค่าเพียง 21billion USD จะทำให้แต่ละปีสามารถสร้างพลังงานไฟฟ้าส่วนเกินได้มากถึง 310terawatt-hour ซึ่งสามารถจ่ายพลังงานไฟฟ้าที่ data center ทั้งโลกใช้ที่ 200terawatt-hour, พลังงานการขุดbitcoinทั้งโลกที่ 69 terawatt hour, และยังสามารถจ่ายไฟฟ้าให้กับทั้งประเทศ New Zealand หรือฮ่องกงที่ 41 terawatt hour)
4. The rise of solar power สัมภาษณ์ Dan Kammen, Professor จาก UC Berkley ประเด็นส่วนใหญ่ผมคิดว่าผมเขียนข้างต้นไว้หมดแล้ว และอ.ก็เป็นอีกคนที่ให้ความเห็นว่ายุคนี้พลังงานไฟฟ้าสามารถสร้างจากแค่ Solar, Wind, Biomass, Geothermal ที่backupด้วยenergy storageสามารถเกิดขึ้นได้
5. How Tesla Is Quietly Expanding Its Energy Storage Business หัวข้ออาจพูดถึง Tesla แต่เนื้อหาข้างในจะเน้นไปที่ Energy storageมากกว่า
กระทู้นี้เป็นหนึ่งในกระทู้คุณภาพในห้อง "ไอเดียหุ้นเด้ง" สำหรับใครที่ต้องการติดตามบทความคุณภาพ ตอนนี้เว็บบอร์ด ThaiVI เปิดให้สมัครสมาชิกและทดลองใช้ได้ฟรี 30 วันแล้ว! เข้าไปสมัครกันได้เลยครับที่ www.ThaiVI.org
- 90
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
