Wobbe index ในข่าว LNG Third Party Access (TPA)

• Facebook
• Twitter
• Line

Wobbe index ในข่าว LNG Third Party Access (TPA) – เจอคำนี้ในข่าวที่เคยนำเสนอเม้าส์มอยกันไปหนก่อน “LNG Third Party Access (TPA) ผลกระทบต่อ ปตท.สผ.“

ก็เลยคิดว่า น่าจะเอามาขยายผล เอ๊ย อธิบายกันเพิ่มเติม ว่ามันคืออะไรกันแน่ แล้วมันไปเกี่ยวกับข่าวอย่างไร

LNG Third Party Access (TPA) ผลกระทบต่อ ปตท.สผ.

ตัดเนื้อข่าวมาสั้นๆที่เกี่ยวกับคำนี้ได้ประมาณนี้ …

การเพิ่มจำนวน Shipper รายใหม่ๆเข้ามาในระบบ ให้เกิดการแข่งขัน (สอดคล้องกับมติ กพช.วันที่ 31 ก.ค.2560 ) โดยที่ ผู้ประกอบการเอกชนจะต้องมีส่วนรับความเสี่ยงในการจัดหาเชื้อเพลิงที่คิดเป็นสัดส่วนประมาณ 70-80% ของต้นทุน โดยที่ต้องไม่ผลักภาระให้ผู้ใช้ไฟฟ้าในรูปของค่าเอฟที

หรือทางเลือก ที่จะให้ ปตท.เป็น Single Buyer ในการรับซื้อก๊าซในดีมานด์ใหม่เข้าสู่ระบบ เช่นเดียวกับโครงสร้างกิจการไฟฟ้า ที่ให้ กฟผ. เป็นผู้รับซื้อไฟฟ้าแต่เพียงรายเดียว โดยเปิดให้มีการประมูลแข่งขันระหว่าง shipper ที่ได้รับใบอนุญาตจากกกพ. รวมทั้ง ปตท. ด้วย

ซึ่งจะทำให้ได้ LNG จาก shipper ที่จัดหามาในราคาถูกที่สุด โดยในแนวทางนี้ จะไม่มีปัญหาเรื่องคุณภาพก๊าซ หรือ ค่า Wobbe index ในระบบท่อส่งก๊าซที่อาจกระทบกับกลุ่มลูกค้าเดิมของปตท. เพราะ ปตท.ยังเป็นผู้ดำเนินการระบบท่อส่งก๊าซและรักษาสมดุลของระบบท่อเช่นเดิม

สรุปความสั้นๆคือ ถ้าให้ปตท.จัดหา LNG เจ้าเดียวโดยประมูล (ตามกติการัฐ) จาก shipper (ก็คนเสนอขายนั่นแหละ) หลายๆเจ้า นอกจากจะได้ราคาถูกสุด แล้ว ยังไม่มีปัญหาเรื่อง ค่าดัชนี Wobbe กับก๊าซในระบบเดิมอีกด้วย

ใช้สามัญสำนึกทางวิศวกรรมก็จะอนุมานได้คร่าวๆว่า ค่า Wobbe ของก๊าซที่จัดหามาใหม่ ควรจะ “สอดคล้อง” กับค่าของก๊าซเดิมในระบบ เพราะถ้าคนจัดหาเป็นคนดูแลก๊าซเดิม จึงไม่น่ามีปัญหา เพราะรู้ค่า Wobbe ของก๊าซเดิมของตัวเองอยู่ แต่ถ้า ต่างโรงไฟฟ้าต่างโรงต่างหา LNG มาใช้กันเอง จะเกิดปัญหาค่า Wobbe ไม่สอดคล้องกันได้

คำถามคือ ถ้าค่า Wobbe ของก๊าซไม่สอดคล้องกัน มันจะเกิดอะไรขึ้น

เดาต่อว่า อาจจะใช้กับเครื่องจักรเดียวกันไม่ได้ไหม แบบรถยนต์ดีเซล กับ เบนซิน หรือเปล่า ใช้ก๊าซ Wobbe ไม่สอดคล้องกับเครื่องจักร แล้ว เครื่องจักรพัง แบบค่าออกเทนของน้ำมัน หรือไม่  หรือ เอาก๊าซ LNG ใหม่ กับ ก๊าซเดิมในท่อมาผสมกันไม่ได้ เช่น อาจระเบิดตูม … นี่คือ เดาล้วนๆ

อ่านข่าวแบบอนุมานเอาโดยไม่รู้ว่าค่า Wobbe คือ อะไร ก็จะเดาๆได้ตามนี้

Wobbe index

ในข่าว LNG Third Party Access (TPA)

ผมขออธิบายแบบบ้านๆ สั้นๆง่ายๆนะครับ ถ้าตัวจริงเสียงจริงรู้ลึกรู้จริงมาอ่านแล้วเจอจุดที่ผิดพลาดคลาดเคลื่อน รบกวนแนะนำมาได้ จะรีบแก้ให้เลยครับ

เริ่มจากเชื้อเพลิง

 เราสามารถชั่งตวงวัดเชิื้อเพลิงทุกชนิดที่ถูกเผาแล้วให้ความร้อนได้ ว่ามีมวลเท่าไร ปริมาตรเท่าไร จับหารกัน จะเป็นความหนาแน่น ซึ่งความหนาแน่นนี้เป็นคุณสมบัติทางกายภาพเฉพาะของสสารหนึ่งๆ

เมื่อเอาความหนาแน่นของสสารใดๆมาหารด้วยความหนาแน่นของน้ำ เราจะเรียกว่าความถ่วงจำเพาะ

พูดภาษาบ้านๆคือ ความถ่วงจำเพาะ คือ สาารนั้นมีความหนาแน่นเป็นกี่เท่าของน้ำนั่นเอง ข้อสังเกตุอย่างหนึ่งคือ ความหนาแน่นมีหน่วยเป็นมวล/ปริมาตร แต่ความถ่วงจำเพาะไม่มีหน่วย เพราะตัวตั้งกับตัวหารมันหน่วยเดียวกัน ก็เลยหารกันไปเป็นจำนวนเท่า(ก็คือ ไม่มีหน่วยนั่นแหละ)

การเผาไหม้

เมื่อไฮโดรคาร์บอนถูกเผาไหม้ ผลผลิตที่ได้จะเป็น ความร้อน ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และ ไอน้ำ ตามสมการข้างล่างนี้ที่เด็กสายวิทย์เราเรียนกันมาตอนม.ปลาย (สมัยผมเรียนตอน ม. 5 ในวิชาเคมี)

CxHy + (x + y/4) O2 → x CO2 + y/2 H2O + ความร้อนจากการเผาไหม้

(เมื่อ x และ y คือ จำนวนอะตอม คาร์บอน และ ไฮโดรเจน ในสารประกอบไฮโดรคาร์บอนนั้นๆ)

ความร้อนที่ได้จากการเผาไหม้

น้ำที่ได้จากกระบวนการเผาไหม้จะอยู่ในสภาวะไอน้ำ (ก็อุณหภูมิตอนเผาไหม้มันเกินจุดเดือดน้ำนี่ จริงไหม) แต่ถ้าเราปล่อยให้อุณหภูมิของระบบเย็นลง ไอน้ำจะกลั่นตัวเป็นหยดน้ำ พร้อมคลายความร้อนออกมาปริมาณหนึ่ง (เหมือนก่อนฝนตกอากาศจะร้อนๆอบอ้าวๆนั่นแหละ) เราเรียกความร้อนนั้นว่า ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ (ความร้อนที่เปลี่ยนสถานะน้ำจากของเหลวเป็นไอน้ำโดยอุณหภูมิน้ำที่เป็นของเหลวไม่เพิ่ม)

สมการการเผาไหม้ก็จะหน้าตาประมาณนี้

CxHy + (x + y/4) O2 → x CO2 + y/2 H2O + ความร้อนจากการเผาไหม้ + ความร้อนแฝงของน้ำที่คายออกมา

เอาล่ะซิ มีความร้อนออกมา 2 ค่าล่ะทีนี้ ดังนั้น ในการวัดความร้อนที่ได้จากการเผาไฮโดรคาร์บอน จึงมีค่าความร้อนสองค่า เรียกว่า Higher Heating Value (HHV) และ Lower Heating Value (LHV)

โดยที่ LHV = ความร้อนจากการเผาไหม้

และ HHV = ความร้อนจากการเผาไหม้ + ความร้อนแฝงของน้ำที่คายออกมา

ส่วนจะเอา LHV หรือ HHV ไปใช้ ก็ขึ้นกับเครื่องจักรความร้อนนั้นๆ ทำงานอย่างไร พูดง่ายๆคือ น้ำที่ได้จากขบวนการทั้งหมดนั้นตอนจบหยดติ๋งๆ หรือ เป็นไอน้ำ ถ้าตอนจบหยดออกมาติ๋งๆ แสดงว่า ความร้อนที่ออกมาเป็น HHV แต่ถ้าไม่มีหยดออกมาเลย ก็จะเป็น LHV

หน่วยของ LHV HHV สำหรับก๊าซคือ ความร้อน/ปริมาตร เช่น จูล/ลบ.ฟุต หรือ แคลลอรี่/ลบ.ซม. เป็นต้น

The index

เอาล่ะมาถึงตัวดัชนี Wobbe กันเสียที

ดัชนี Wobbe จะมี 2 ค่า คือ ค่าสูงที่ใช้ HHV มาคำนวน กับ ค่าต่ำ ที่ใช้ LHV มาคำนวน หน่วยของ ดัชนี Wobbe จะเป็นหน่วยเดียวกับ HHV LHV คือ ความร้อนต่อปริมาตร เพราะตัวหาร คือ ความถ่วงจำเพาะมันไม่มีหน่วย

ข้อสังเกตุ

จริงๆแล้วดัชนี Wobbe คือ ความร้อนต่อมวล เพราะดูสมการดีๆ HHV LHV คือ ความร้อนต่อปริมาตร ส่วนความถ่วงจำเพาะจริงๆแล้วคือ ความหนาแน่น ที่หน่วยคือ มวล/ปริมาตร เมื่อเอามาหารกัน (การถอดรากที่สอง เป็นเพียงการทำให้ ดัชนีมีความสัมพันธ์เชิงเส้นกับความร้อนเพื่อให้การนำไปใช้เปรียบเทียบมันสอดคล้องกับสามัญสำนึกคนเท่านั้น)

(ความร้อน/ปริมาตร) / (มวล/ปริมาตร) = ความร้อน/มวล นั่นเอง

ดังนั้นดัชนี Wobbe ยิ่งสูง ยิ่งดี นั่นคือ ก๊าซเบาให้ความร้อนเยอะ = ก๊าซดี ว่างั้น

1. ถ้าค่าความร้อนต่อปริมาตร (HHV LHV) เท่ากัน ก๊าซที่มีความถ่วงจำเพาะต่ำกว่า จะมีดัชนี Wobbe สูงกว่า แปลว่าให้ความร้อนมากกว่าแต่เบากว่า
2. ก๊าซ 2 ชนิด ถ้ามีดัชนี Wobbe เท่ากัน สามารถเอามาเผาใช้แทนกันได้ในเชิงความร้อนที่ได้ต่อมวล แต่ถ้าจะเอามาใช้แทนกันจริงๆก็ต้องดูปัจจัยอื่นด้วย เช่น ความเป็นกรด การกัดกร่อน การกำจัดผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการเผาไหม้ ที่อาจจะไม่เหมือนกันเลย ซึ่งอาจจะต้องการระบบคนล่ะระบบกันเลยก็ได้

กลับมาที่ข่าว

ทางเลือก ที่จะให้ ปตท.เป็น Single Buyer ในการรับซื้อก๊าซในดีมานด์ใหม่เข้าสู่ระบบ เช่นเดียวกับโครงสร้างกิจการไฟฟ้า ที่ให้ กฟผ. เป็นผู้รับซื้อไฟฟ้าแต่เพียงรายเดียว โดยเปิดให้มีการประมูลแข่งขันระหว่าง shipper ที่ได้รับใบอนุญาตจากกกพ. รวมทั้ง ปตท. ด้วย

ซึ่งจะทำให้ได้ LNG จาก shipper ที่จัดหามาในราคาถูกที่สุด โดยในแนวทางนี้ จะไม่มีปัญหาเรื่องคุณภาพก๊าซ หรือ ค่า Wobbe index ในระบบท่อส่งก๊าซที่อาจกระทบกับกลุ่มลูกค้าเดิมของปตท. เพราะ ปตท.ยังเป็นผู้ดำเนินการระบบท่อส่งก๊าซและรักษาสมดุลของระบบท่อเช่นเดิม

พูดภาษาบ้านๆคือ ปตท.รู้ดีว่าค่า Wobbe index ของก๊าซในท่อจากแหล่งต่างๆในอ่าวไทยเป็นเท่าไร (ไม่เท่ากันทุกแหล่ง เอราวัณ บงกช อาทิตย์ ฯลฯ) ถ้าเป็นคนนำเข้า LNG เองเจ้าเดียว ก็จะสามารถบริหารจัดการค่า Wobbe index ของ LNG ที่จะซื้อ ได้ดีกว่า เช่น ถ้าจำเป็นก็สามารถเอามาผสม หรือ ใช้ แทน ก๊าซจากบางแหล่งได้ นั่นเอง (แต่ก็ต้องดูปัจจัยอื่นด้วย อย่างที่ยกตัวอย่างไปแล้ว)

ปล. แต่แหม ให้ TPA (โรงไฟฟ้านำเข้า LNG กันเอง) ก็ได้นิ รัฐฯก็ไปถาม ปตท.ซิ แล้วระบุ Wobbe index ให้โรงไฟฟ้าต่างๆไปว่า ปริมาณ LNG เท่าไร ควรมีค่า Wobbe index เท่าไร บลาๆ กำหนดสเป็คได้นิ

ส่งท้าย

จริงๆอธิบายสั้นๆก็ได้ แต่ในฐานะที่เว็บไซด์นี้ ไม่เน้นดราม่า (แอบมีบ้าง อิอิ) แต่เน้นให้เข้าใจจริงๆว่าที่มาที่ไปทางวิศวกรรมเบื้องหลังแต่ล่ะข่าวนั้นเป็นอย่างไร หวังว่าคงได้ประโยชน์กันไปพอหอมปากหอมคอนะครับ

• Facebook
• Twitter
• Line