โอกาส “โรงไฟ้า SMR” เทคโนโลยี-ความปลอดภัยในพลังงานนิวเคลียร์

วันนี้โพสต์ทูเดย์ชวนมาทำความรู้จักโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็กกันมากขึ้น

 

Small Modular Reactor : SMR คือ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็ก เป็นโรงไฟฟ้าพลังงานสะอาดที่ใช้ความร้อนที่ได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันแทนการเผาไหม้เชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้า จึงไม่มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ โดยออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ให้อยู่ในรูปแบบโมดูล ซึ่งมีกำลังการผลิตน้อยกว่า 300 เมกะวัตต์ต่อโมดูล 

 

 

รู้หรือไม่

ย้อนกลับไป โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกของโลก เปิดให้บริการเมื่อวันที่ 27 มิถุนายน ค.ศ. 1954 ในประเทศรัสเซีย ที่เมือง Obninsk ห่างจากกรุงมอสโคว์ 60 ไมล์ไปทางทิศใต้ มีชื่อว่า AM-1 (Atom Mirniy หรือ Peaceful Atom) มีขนาด 5 เมกะวัตต์ไฟฟ้า (MWe) หมายความว่า โลกใช้งานโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มานานแล้วกว่า 70 ปี

 

31 ประเทศทั่วโลกมีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มากกว่า 400 แห่ง 

 

ด้วยเทคโนโลยีที่ทันสมัยทำให้ปัจจุบันมีการพัฒนาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ให้มีขนาดเล็กลง มีความยืดหยุ่น และความปลอดภัยสูง

 

 

เมื่อทิศทางของโลกมุ่งสู่เป้าหมาย Carbon Neutrality โรงไฟฟ้า SMR จึงกลายเป็นที่จับตามอง โดยคาดหมายว่า SMR จะเป็นทางออกของพลังงานสะอาดที่จะมาแทนที่โรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิลในอนาคต

 

กฟผ. อยู่ระหว่างความพยายามบริหารจัดการระบบการผลิตไฟฟ้าของประเทศ เพื่อเพิ่มไฟฟ้าจากพลังงานสะอาด ทดแทนการใช้พลังงานฟอสซิล ควบคู่ไปกับการรักษาความมั่นคงทางพลังงาน และดูแลต้นทุนค่าไฟฟ้าของคนไทยอย่างเหมาะสม

 

 

ศึกษา SMR มีใช้ที่ไหน ใช้เทคโนโลยีอะไร?

มณฑลไห่หนานบนเกาะไหหลำ มีการพัฒนาการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานสะอาดอย่างก้าวกระโดด เนื่องจากเป็นพื้นที่ตั้งของโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ ที่มีทั้งขนาดใหญ่ที่เดินเครื่องแล้วและขนาดเล็ก (SMR : Small Modular Reactor) ซึ่งอยู่ในระหว่างการก่อสร้าง โรงไฟฟ้า SMR ที่เป็นเป้าหมายในการศึกษามีชื่อว่า ACP100 หรือ Linglong One มีกำลังผลิต 125 เมกะวัตต์ (MWe) 

 

ใช้เทคโนโลยีนํ้าอัดแรงดัน หรือ PWR (Pressurized Water Reactor) ซึ่งใช้นํ้าเป็นตัวกลางระบายความร้อน สามารถหยุดการทำงานได้เองเมื่อเกิดเหตุฉุกเฉิน ระบบระบายความร้อนไม่ต้องพึ่งพาไฟฟ้า

 

เชื้อเพลิงที่ใช้คือ ยูเรเนียมออกไซด์ (ความเข้มข้นของ U-235 น้อยกว่า 5%) ปล่อยพลังงานความร้อนจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน สามารถผลิตไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่ต้องเปลี่ยนเชื้อเพลิงนานถึง 24 เดือน โดยคาดว่าจะเริ่มจ่ายไฟฟ้าเชิงพาณิชย์ภายในปี 2569 จะมีอายุการใช้งานถึง 60 ปี โดยใช้ขนาดพื้นที่ของโรงไฟฟ้าเพียง 125 ไร่เท่านั้น

 

ล่าสุดมี SMRs : Small Modular Reactors หลากหลายยี่ห้อได้กรีฑาทัพเข้ามาเสนอประเทศไทย ผ่านเข้ามาทางหน่วยงานผลิตไฟฟ้าของรัฐ เช่น การไฟฟ้าฝ่ายผลิตในประเทศไทย และหน่วยงานความมั่นคงต่างๆ 

 

กฟผ. กำลังศึกษาเทคโนโลยี SMR จากทั่วโลกเพื่อนำมาปรับใช้กับประเทศไทยให้ได้ประโยชน์สูงสุด

 

ข้อดี

SMR เป็นพลังงานคงที่ สามารถส่งกำลังไฟได้ 24 ชั่วโมง 7 วัน และเป็นเชื้อเพลิงสีเขียวที่ไม่มีคาร์บอนไดออกไซด์ และมีต้นทุนค่าไฟฟ้าที่แข่งขันได้เพราะแร่ยูเรเนียมเป็นเชื้อเพลิงซึ่งมีจำนวนมาก ราคาตํ่า ใช้ในปริมาณน้อย และไม่มีการผูกขาดเหมือนนํ้ามันและก๊าซธรรมชาติจึงไม่มีความผันผวนของราคาเชื้อเพลิง

 

เครื่องปฏิกรณ์ให้อยู่ในรูปแบบโมดูล ซึ่งมีกำลังการผลิตน้อยกว่า 300 เมกะวัตต์ต่อโมดูล โมดูลเหล่านี้สามารถผลิตและประกอบเบ็ดเสร็จจากโรงงาน จึงสามารถควบคุมคุณภาพการผลิตได้ง่าย นำไปติดตั้งในพื้นที่ได้อย่างรวดเร็ว ช่วยลดเวลาการก่อสร้างจากเดิมประมาณ 5-6 ปี เหลือเพียง 3-4 ปี ที่สำคัญคือมีความยืดหยุ่นสูง สามารถลดกำลังการผลิต โดยอาจสั่งเดินเครื่องทีละโมดูล หรือเพิ่มกำลังการผลิตโดยติดตั้งโมดูลเพิ่มเข้าไปได้ตามความต้องการใช้ไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงไป ในส่วนของการดูแลซ่อมบำรุงรักษา ยังสามารถเลือกเฉพาะโมดูลที่มีปัญหาได้ โดยไม่จำเป็นต้องหยุดเดินเครื่องทั้งหมด

 

เทคโนโลยีใหม่ ปลอดภัย มั่นใจกว่าเดิม

          ด้วยเทคโนโลยีที่ก้าวหน้า SMR จึงถูกออกแบบมาให้มีความปลอดภัยมากยิ่งขึ้นโดยลดความซับซ้อนของระบบ ได้รวมอุปกรณ์สำคัญไว้ภายในเครื่องปฏิกรณ์ จึงช่วยลดการใช้ปั๊ม จำนวนท่อและข้อต่อต่างๆ ทำให้อุบัติเหตุที่เกิดจากการรั่วไหลของน้ำหรือสารระบายความร้อนลดลง และยังมีระบบป้องกันความปลอดภัยที่สูงขึ้น โดยออกแบบเทคโนโลยีระบายความร้อนโดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้าหรือพนักงานเดินเครื่องในการควบคุม แต่ใช้หลักธรรมชาติ เช่น แรงโน้มถ่วง การถ่ายเทความร้อน ทำให้โรงไฟฟ้าไม่เกิดความเสียหายแม้ไม่มีกระแสไฟฟ้าในระบบเลยก็ตาม 

 

นอกจากนี้ ขนาดของโรงไฟฟ้าที่เล็กลงยังส่งผลต่อรัศมีในการปล่อยสารกัมมันตรังสีเมื่อเกิดการรั่วไหล โดยโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดใหญ่อาจมีรัศมีถึง 16 กิโลเมตร ขณะที่ SMR มีรัศมีไม่เกิน 1 กิโลเมตร จึงสามารถทำแผนฉุกเฉินครอบคลุมภายในบริเวณรอบรั้วโรงไฟฟ้าได้

 

เชื้อเพลิงมั่นคง ใช้น้อยแต่ผลิตไฟฟ้าได้มาก ตอบโจทย์ความมั่นคงทางพลังงาน

          SMR ใช้แร่ยูเรเนียมซึ่งมีอยู่จำนวนมากทั่วโลกเป็นเชื้อเพลิงหลัก และใช้ในปริมาณที่น้อย การใส่เชื้อเพลิงเพียงครั้งเดียวสามารถผลิตไฟฟ้าได้ต่อเนื่อง โดยไม่ต้องเปลี่ยนเชื้อเพลิงไปอีกประมาณ 2 ปี และการเปลี่ยนเชื้อเพลิงแต่ละครั้ง จะเปลี่ยนเพียง 1 ใน 3 ส่วนของเชื้อเพลิงทั้งหมด ซึ่งต่างกับโรงไฟฟ้าถ่านหินหรือก๊าซธรรมชาติที่ต้องป้อนเชื้อเพลิงตลอดเวลา SMR จึงสามารถผลิตไฟฟ้าเป็นโรงไฟฟ้าหลักช่วยรักษาความมั่นคงให้กับระบบไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่อง

 

เทรนด์โลกสู่ทิศทางพลังงานไทย

          เมื่อทั่วโลกตื่นตัวและหาทางออกของปัญหาโลกร้อนร่วมกัน แต่การเดินหน้าสู่เป้าหมาย Carbon Neutrality ไม่สามารถพึ่งพาพลังงานหมุนเวียนเพียงอย่างเดียวได้ ร่างแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าของประเทศ PDP2024 จึงได้บรรจุ SMR ขนาดกำลังผลิต 300 เมกะวัตต์ จำนวน 2 โรงไฟฟ้า เพื่อให้สามารถขับเคลื่อนการพัฒนาพลังงานไฟฟ้าของประเทศสู่เป้าหมาย Carbon Neutrality ไปพร้อมกับความมั่นคงทางพลังงาน

สรุป

สำหรับประเทศไทยอยู่ในสถานะรอความชัดเจน จากแผน PDP2024 โดย กฟผ. ได้ศึกษาความเป็นไปได้ของเทคโนโลยีนิวเคลียร์และพัฒนาบุคลากรเพื่อรองรับการพัฒนาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มานานกว่า 17 ปี

 

“โอกาสที่ไทยจะมีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์หรือไม่นั้น ตามแผน PDP2024 มีการกำหนดสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในไทยไว้ในปลายแผน แต่สิ่งที่กฟผ.ให้ความสำคัญมากกว่าคือ การยอมรับ และความเข้าใจถึงเทคโนโลยี และความปลอดภัยในการอยู่ร่วมกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของคนไทย จะต้องได้ความเชื่อมั่นมาเป็นอย่างแรก”

 

 

ขอบคุณข้อมูลจาก การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย