'โรงไฟฟ้า SMR' ตัวเปลี่ยนเกมพลังงานสะอาด

ภาวะโลกร้อนที่ทวีความรุนแรงขึ้นอย่างต่อเนื่องและแรงกดดันจากมาตรการทางการค้าถือเป็นปัจจัยสำคัญที่เร่งให้ทั่วโลกพยายามดำเนินมาตรการต่างๆ เพื่อลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เดินหน้าเปลี่ยนผ่านสู่พลังงานสะอาดอย่างเป็นรูปธรรมมากขึ้น

การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานลม จึงเป็นพลังงานสะอาดที่ได้รับความนิยมอย่างมากในปัจจุบัน แต่ด้วยข้อจำกัดเรื่องความไม่แน่นอนที่ผลิตไฟฟ้าได้เพียงบางช่วงเวลา และต้องพึ่งพาแบตเตอรี่กักเก็บพลังงานซึ่งยังมีต้นทุนที่ค่อนข้างสูง ทำให้หลายประเทศชะลอการลงทุนเพื่อรอให้เทคโนโลยีมีราคาถูกลง ส่งผลให้ โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ขนาดเล็ก หรือ SMR (Small Modular Reactor) ถูกจับตามองว่าจะเป็นตัวเปลี่ยนเกมของการผลิตไฟฟ้าพลังงานสะอาด เพราะสามารถผลิตไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่อง และไม่มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ทั้งนี้ทบวงการพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (IAEA) คาดว่า กำลังการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานนิวเคลียร์ของโลกจะขยายตัวถึง 2.5 เท่า ภายในปี ค.ศ. 2050  และจะเป็นการผลิตไฟฟ้าจาก SMR มากถึง 140 กิกะวัตต์ ซึ่งคาดว่าเป็นผลมาจากความต้องการไฟฟ้าสีเขียวเพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และความต้องการไฟฟ้าที่เพิ่มสูงขึ้นจากยานยนต์ไฟฟ้า การสร้างศูนย์ข้อมูล (Data Center) และเทคโนโลยี AI  

โรงไฟฟ้าไร้คาร์บอนแบบมั่นคงและแข่งขันได้

โรงไฟฟ้า SMR เป็นเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานนิวเคลียร์รูปแบบใหม่ซึ่งมีกำลังการผลิตไฟฟ้าไม่เกิน 300 เมกะวัตต์ (MWe) โดยออกแบบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชันให้มีขนาดเล็กลงบรรจุไว้ในโมดูลสำเร็จรูปที่ประกอบเบ็ดเสร็จจากโรงงานผู้ผลิต และสามารถขนย้ายโมดูลโดยรถบรรทุกหรือรถไฟเพื่อนำไปติดตั้งในพื้นที่โรงไฟฟ้าได้อย่างสะดวก จึงช่วยลดระยะเวลาก่อสร้างโรงไฟฟ้าเหลือเพียงประมาณ 3 - 4 ปี และใช้พื้นที่การก่อสร้างโรงไฟฟ้าน้อยกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบทั่วไปถึง 10 เท่า

โรงไฟฟ้า SMR ออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ให้มีขนาดเล็กลงและผลิตเบ็ดเสร็จจากโรงงาน

SMR เป็นโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ซึ่งผลิตพลังงานความร้อนมหาศาลจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน ทำให้น้ำเดือดกลายเป็นไอน้ำไปหมุนกังหันผลิตไฟฟ้า สามารถผลิตไฟฟ้าในปริมาณมากได้อย่างต่อเนื่องเช่นเดียวกับโรงไฟฟ้าที่ใช้ก๊าซธรรมชาติหรือถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง แต่กลับใช้เชื้อเพลิงน้อยกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิล 50,000 – 100,000 เท่า เพื่อผลิตไฟฟ้าในปริมาณที่เท่ากัน ยกตัวอย่างเช่น หากต้องการผลิตไฟฟ้า 235,000 หน่วย โรงไฟฟ้า SMR จะใช้แร่ยูเรเนียมประมาณ 1 กิโลกรัมเท่านั้น ในขณะที่ก๊าซธรรมชาติต้องใช้มากถึง 50,000 กิโลกรัม และถ่านหินใช้มากถึง 100,000 กิโลกรัม

แท่งเชื้อเพลิงจากยูเรเนียมที่มีความเข้มข้นต่ำ 4-5%

อีกทั้งแร่ยูเรเนียมยังเป็นเชื้อเพลิงซึ่งมีอยู่จำนวนมาก มีราคาต่ำใช้ในปริมาณน้อย ไม่มีการผูกขาดเหมือนน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ จึงไม่มีความผันผวนของราคาเชื้อเพลิงทำให้ต้นทุนค่าไฟฟ้าสามารถแข่งขันได้

ยกระดับมาตรฐานความปลอดภัยขั้นสูง

เทคโนโลยีโรงไฟฟ้า SMR ได้รับการออกแบบให้มีระบบป้องกันความปลอดภัยมากขึ้น สามารถหยุดการทำงานได้เองเมื่อเกิดเหตุฉุกเฉิน มีระบบหล่อเย็นภายในตัว สามารถระบายความร้อนได้อัตโนมัติโดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้าและเจ้าหน้าที่ควบคุมเช่นในอดีต เพราะระบบระบายความร้อนใช้หลักการธรรมชาติ เช่น การถ่ายเทความร้อน การปล่อยน้ำไหลจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำ ทำให้เมื่อเกิดเหตุฉุกเฉินโรงไฟฟ้าจะไม่เกิดความเสียหายแม้ไม่มีกระแสไฟฟ้าในระบบเลยก็ตาม แตกต่างจากกรณีโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ฟุกุชิมะ-ไดอิจิ ประเทศญี่ปุ่น ที่ระบบหล่อเย็นต้องใช้กระแสไฟฟ้า นอกจากนี้บางเทคโนโลยียังออกแบบให้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์อยู่ใต้ดินเพื่อช่วยลดความเสี่ยงเมื่อเกิดภัยธรรมชาติรุนแรง เช่น สึนามิ พายุ แผ่นดินไหว อีกทั้งการลดความซับซ้อนของอุปกรณ์ ทำให้การควบคุมตรวจสอบทำได้ง่ายขึ้น โอกาสเกิดอุบัติเหตุและรังสีรั่วไหลจึงน้อยลงตามไปด้วย

นอกจากนี้ ขนาดของโรงไฟฟ้าที่เล็กลงและการออกแบบให้มีความปลอดภัยมากขึ้น จึงทำให้พื้นที่สำหรับการวางแผนรองรับเหตุฉุกเฉินมีรัศมีที่ลดลงด้วย โดยโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดใหญ่มีรัศมีถึง 16 กิโลเมตร ขณะที่โรงไฟฟ้า SMR มีรัศมีน้อยกว่า 1 กิโลเมตร เท่านั้น

ปัจจุบันมีโรงไฟฟ้า SMR ที่เปิดดำเนินการแล้วจำนวน 2 แห่ง คือ โรงไฟฟ้า Akademik Lomonosov เป็นโรงไฟฟ้า SMR แบบลอยน้ำ ขนาด 70 MWe ตั้งอยู่ที่เมืองชูคอตกา ทางตอนเหนือของประเทศรัสเซีย สามารถผลิตไฟฟ้าให้กับประชาชนกว่า 1 แสนคน และโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ HTR-PM ของสาธารณรัฐประชาชนจีน ขนาด 210 MWe เริ่มเดินเครื่องเมื่อปี 2565 สามารถผลิตไฟฟ้าให้กับประชาชนกว่า 3 แสนครัวเรือน นอกจากนี้จีนยังอยู่ระหว่างก่อสร้างโรงไฟฟ้า Hainan Changjiang SMR ขนาด 125 MWe ซึ่งคาดว่าจะเริ่มจ่ายไฟฟ้าเชิงพาณิชย์ภายในปี 2569

โรงไฟฟ้า Akademik Lomonosov (ที่มา: https://fnpp.info/)

โรงไฟฟ้า SMR ทางเลือกความมั่นคงพลังงานไฟฟ้าไทย

โรงไฟฟ้า SMR นับเป็นโรงไฟฟ้าพลังงานสะอาดทางเลือกใหม่ที่ได้รับการบรรจุไว้ในแผนพัฒนาของหลายประเทศ อาทิ ประเทศนอร์เวย์วางแผนก่อสร้างโรงไฟฟ้า SMR เพื่อผลิตไฟฟ้าและความร้อนให้กับนิคมอุตสาหกรรมหรือธุรกิจ Data Center ประเทศแคนาดาตั้งเป้าก่อสร้างโรงไฟฟ้า SMR แห่งแรกภายในปี 2577 และเกาหลีใต้ได้ประกาศร่างแผนพัฒนาพลังงานแห่งชาติชุดใหม่ โดยมีแผนก่อสร้างโรงไฟฟ้า SMR ให้พร้อมใช้งานด้วย เช่นเดียวกับประเทศไทยที่ได้บรรจุโรงไฟฟ้า SMR ไว้ในช่วงปลายแผนของร่างแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าของประเทศไทย พ.ศ. 2567-2580 (PDP2024)

โรงไฟฟ้า Hainan Changjiang SMR (ACP-100) ของจีน อยู่ระหว่างก่อสร้าง

ที่ผ่านมา ประเทศไทยได้เตรียมความพร้อมในการพัฒนาโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์นับตั้งแต่มีการบรรจุไว้ในแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าของประเทศไทย พ.ศ. 2550-2564 (PDP2007) โดยในขณะนั้น รัฐบาลได้มอบหมายให้การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ศึกษาความเป็นไปได้ของเทคโนโลยีนิวเคลียร์ พร้อมจัดตั้งสำนักงานพัฒนาโครงการโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ขึ้น เพื่อเตรียมการจัดตั้งโครงสร้างพื้นฐานพลังงานนิวเคลียร์และประเมินความพร้อมโครงสร้างพื้นฐาน 19 ด้าน อีกทั้งมีการเชิญผู้เชี่ยวชาญจาก IAEA ของสหประชาชาติมาทำการประเมินความพร้อมของประเทศไทยซึ่งพบว่า ประเทศไทยมีศักยภาพในการตัดสินใจสำหรับการดำเนินโครงการโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์

กฟผ. - วิศวะ จุฬาฯ ลงนาม MOU ศึกษาและพัฒนาทางด้านเทคโนโลยีโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์

ปัจจุบันหน่วยงานที่เกี่ยวข้องยังคงเตรียมความพร้อมอย่างต่อเนื่อง ทั้งสำนักงานปรมาณูเพื่อสันติซึ่งเป็นหน่วยงานกำกับดูแลได้ยกร่างกฎหมายและระเบียบต่าง ๆ เพื่อรองรับโครงการโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ สำหรับ กฟผ. ในฐานะหน่วยงานหลักที่ดูแลการผลิตไฟฟ้าของประเทศ ได้พัฒนาบุคลากรเพื่อรองรับการพัฒนาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มานานกว่า 17 ปี และติดตามศึกษาเทคโนโลยี SMR จากหลายประเทศทั่วโลกมาอย่างต่อเนื่อง ไม่ว่าจะเป็นสหรัฐอเมริกา รัสเซีย เกาหลีใต้ และสาธารณรัฐประชาชนจีน เพื่อศึกษาเทคโนโลยีที่เหมาะสมกับประเทศไทยอย่างแท้จริง

โรงไฟฟ้า SMR จึงถือเป็นเทคโนโลยีผลิตไฟฟ้าจากพลังงานสะอาดยุคใหม่ที่ตอบโจทย์ทั้งการสร้างความมั่นคงทางพลังงาน เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม มีราคาค่าไฟฟ้าที่เหมาะสมแข่งขันได้ และช่วยให้ประเทศมุ่งสู่เป้าหมาย Carbon Neutrality อย่างยั่งยืน

----------------------------------