จีนจริงจังกับพลังงานสะอาด SMR มากเพียงใด : ไทยเรียนรู้อะไร

"...ทั้งนี้ ไม่ใช่เฉพาะประเทศจีน หากแต่มีมากกว่า 18 ประเทศที่มีการพัฒนาและออกแบบโรงไฟฟ้า SMR มากกว่า 80 แบบ ประเทศไทยจึงควรคัดเลือกแบบและเทคโนโลยีที่เหมาะสมกับ บริบทและเงื่อนไขของประเทศไทย และจำเป็นต้องศึกษากับผู้เชี่ยวชาญที่แท้จริง เพื่อประกอบการตัดสินใจเชิงนโยบายต่อไป..."

ในยุคสีจิ้นผิง จีนมียุทธศาสตร์ที่ชัดเจนในการทำ green transition มุ่งสู่เศรษฐกิจสีเขียวและพัฒนาพลังงานสะอาด มีการระบุในแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติของจีนฉบับล่าสุด กำหนดให้ดัชนีด้านสิ่งแวดล้อมและพลังงานเป็นเป้าหมายที่มีสภาพบังคับต้องทำให้สำเร็จตามกรอบเวลาที่วางไว้

ทิศทางจีนจึงให้ความสำคัญกับการพัฒนาอย่างยั่งยืน และทุ่มเทพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อพลังงานสะอาดอย่างต่อเนื่อง เช่น การตั้งเป้าหมายที่จะให้รถทุกคันในจีนเป็นรถยนต์ไฟฟ้าพลังงานสะอาด

รวมทั้งล่าสุด มีการผลักดันอุตสาหกรรม “สามใหม่” (New Three industries) ได้แก่ (1) รถยนต์ไฟฟ้า EV (2) แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน และ (3) เซลล์แสงอาทิตย์ (solar photovoltaic) ซึ่งล้วนมุ่งสู่ทิศทางหลักของประเทศจีนในการพัฒนาพลังงานสะอาดอย่างจริงจัง

ทั้งภาครัฐและเอกชนของจีนต่างทุ่มเทพัฒนาและคิดค้นวิธีการใช้ประโยชน์จากพลังงานสะอาดในรูปแบบต่างๆ โดยเฉพาะการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานนิวเคลียร์ยุคใหม่ที่เชื่อกันว่า มีความปลอดภัยมากขึ้น และเป็นการผลิตไฟฟ้าที่ไม่มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งสอดคล้องกับเป้าหมาย Net Zero ของจีน คือการปล่อยก๊าซคาร์บอนฯเป็นศูนย์ ภายในปี 2060

ล่าสุด จีนกลายเป็นประเทศแรกๆ ของโลกที่ประสบความสำเร็จในการพัฒนาโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ขนาดเล็ก หรือ Small Modular Reactor (SMR) ซึ่งจีนเชื่อว่า จะเป็นนวัตกรรมล้ำสมัยของเทคโนโลยีพลังงานนิวเคลียร์ หรือ Nuclear 4.0

เนื่องจากโรงไฟฟ้า SMR มีขนาด 300 เมกะวัตต์ ควบคุมดูแลความปลอดภัยได้ง่าย เป็นพลังงานสะอาด (Carbon-Free Energy) และสามารถผลิตไฟฟ้าที่มีความเสถียรสูง

ในขณะนี้ มีอีกหลายประเทศในเอเชียที่เริ่มพัฒนาและออกแบบโรงไฟฟ้า SMR เช่น เกาหลีใต้ รวมทั้งเพื่อนบ้านอาเซียนของไทย คือ อินโดนีเซีย

- กรณีศึกษาประสบการณ์ของจีนในการพัฒนาโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ขนาดเล็ก SMR

ช่วงกลางเดือนตุลาคมที่ผ่านมา ดิฉันได้มีโอกาสเดินทางไปลงพื้นที่เกาะไห่หนาน (ไหหลำ) เพื่อเยี่ยมชมโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ขนาดเล็ก SMR แห่งแรกของจีน โดยเดินทางร่วมกับคณะผู้บริหารของการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) และทีมนักวิชาการผู้เชี่ยวชาญด้านพลังงาน รวมทั้งนักเศรษฐศาสตร์อีกหลายท่าน

โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ Changjiang Nuclear Power Plant ที่คณะจากไทยได้มีโอกาสเข้าไปสำรวจ site visit ตั้งอยู่ริมทะเลที่เมืองฉางเจียงบนเกาะไห่หนาน ซึ่งเป็นโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ขนาดเล็ก SMR แห่งแรกของจีน ภายใต้การดำเนินงานของบริษัท Hainan Nuclear Power (HNPC) เป็นบริษัทในสังกัดของ China National Nuclear Corporation (CNNC) รัฐวิสาหกิจหลักของจีนที่มีประสบการณ์ด้านการผลิตไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์มานานมากกว่า 40 ปี

ที่ผ่านมา โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ของ HNPC แห่งนี้ ได้เปิดใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบ CNP650 เพื่อผลิตไฟฟ้าอยู่ก่อนแล้ว (กำลังการผลิตหน่วยละ 650 เมกะวัตต์) และมีเครื่องปฏิกรณ์แบบ ACP1000 ที่เปิดใช้งานแล้วเช่นกัน (กำลังการผลิตหน่วยละ 1200 เมกะวัตต์)

ในส่วนของโรงไฟฟ้าแบบ SMR ที่คณะจากไทยได้เข้าไปเยี่ยมชมจะใช้เตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบโมดูลาร์ขนาดเล็กที่เรียกว่า ACP100 หรือ Linglong One ขนาด 125 เมกะวัตต์ ซึ่งถือเป็นนวัตกรรมใหม่ล่าสุดที่ได้รับการพัฒนาและออกแบบโดยบริษัท CNNC และได้ผ่านการตรวจสอบด้านความปลอดภัยโดยองค์กรด้านการพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (IAEA)

โดยล่าสุด เดือนสิงหาคม 2023 เริ่มมีการติดตั้งเตาปฏิกรณ์ Linglong One ซึ่งคาดว่า จะเปิดเดินเครื่องเชิงพาณิชย์ภายในปี 2026

สำหรับเชื้อเพลิงที่ใช้ในเครื่องปฏิกรณ์ SMR คือ ยูเรเนียมออกไซด์ (ความเข้มข้นน้อยกว่า 5%) ออกแบบให้เดินเครื่องอย่างต่อเนื่องได้นาน 24 เดือน มีอายุการใช้งานนาน 60 ปี และโรงไฟฟ้า SMR ใช้เนื้อที่โดยรวมประมาณ 125 ไร่

ในการลงพื้นที่ดูงานครั้งนี้ ฝ่ายจีนที่มาให้ข้อมูล มีทั้งทีมผู้บริหาร CNNC ที่บินตรงมาจากกรุงปักกิ่ง และทีมวิศวกรผู้เชี่ยวชาญด้านไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์จากมณฑลอื่น (เช่น เสฉวน) ได้มาร่วมให้ข้อมูลและตอบข้อซักถาม และพาคณะฯ เข้าเยี่ยมชมใน Exhibition Hall จัดแสดงข้อมูลและวิดีโอแบบจำลองของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่มีการใช้งานจริงในจีน

รวมทั้งพาเยี่ยมชมศูนย์ฝึกอบรมฯ ที่มีการจำลองระบบทั้งหมดอยู่ในห้องคอนโทรล เพื่อควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ที่มีการใช้ผลิตพลังไฟฟ้าแบบ real time จากของจริง ซึ่งพนักงานทุกคนจะต้องผ่านการอบรมและจะต้องสอบใบอนุญาตอย่างเป็นระบบตามหลักสากล

แน่นอนว่า ประเด็นที่คนทั่วไปอาจจะกังวลและตั้งคำถาม คือ การใช้พลังงานนิวเคลียร์เพื่อผลิตไฟฟ้าแบบ SMR จะมีความปลอดภัยแค่ไหน มีความเสี่ยงสูงหรือไม่ ทีมวิศวกรที่ร่วมประชุมหารือด้วย จึงอธิบายในประเด็นนี้ว่า “เครื่องปฏิกรณ์แบบ SMR มีความปลอดภัยสูง ออกแบบให้เป็นเครื่องปฏิกรณ์ประเภทใช้ระบบน้ำอัดแรงดันที่มีการรวมอุปกรณ์หลายส่วนไว้ภายในถังปฏิกรณ์ (integrated PWR) โดยใช้น้ำเป็นตัวกลางระบายความร้อน และใช้หลักการออกแบบให้ง่ายขึ้น (simplification) มีการรวมระบบกำเนิดไอน้ำไว้ในโมดูล และเพิ่มระดับความปลอดภัยแบบ Passive ซึ่งทำงานโดยไม่ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟภายนอก อาศัยหลักการพาความร้อนแบบธรรมชาติ (Natural Convection) เพื่อรับมือกับเหตุฉุกเฉินต่าง ๆ และอุบัติเหตุที่อาจเกิดขึ้น”

สำหรับจุดเด่นของโรงไฟฟ้าขนาดเล็ก SMR มีอะไรบ้าง และจะมีความแตกต่างจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดใหญ่แบบดั้งเดิมอย่างไร จากข้อมูลที่ได้รับจากการลงพื้นที่ครั้งนี้ ขอสรุปในแต่ละประเด็น ดังนี้

(1) โรงไฟฟ้า SMR เป็นการผลิตไฟฟ้าที่ไม่มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ จึงเป็นพลังงานสะอาดและก่อให้เกิดกากกัมมันตรังสี (Nuclear Waste) ในปริมาณน้อยกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบเดิม

(2) โรงไฟฟ้า SMR มีขนาดเล็กลง ทำให้ต้นทุนในการก่อสร้างต่ำกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบเดิม และลดความเสี่ยงทางการเงินได้มากกว่า

(3) โรงไฟฟ้า SMR ให้กำลังการผลิตไฟฟ้าต่ำกว่า 300 เมกะวัตต์ จัดการด้านความปลอดภัยได้ง่ายกว่า และเพียงพอในการใช้ประโยชน์ (สามารถเพิ่มจำนวนโมดูล หากต้องการเพิ่มกำลังการผลิตไฟฟ้า) ในขณะที่ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั่วไปแบบเดิมจะให้กำลังการผลิตมากกว่า 1000 เมกะวัตต์

(4) โรงไฟฟ้า SMR ใช้พื้นที่น้อยกว่า (ประมาณ 100-125 ไร่) ในขณะที่ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบเดิมจะใช้เนื้อที่ประมาณ 1,000 ไร่

(5) โรงไฟฟ้า SMR ก่อสร้างได้รวดเร็วกว่า คือ ประมาณ 3-4 ปี ในขณะที่ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบเดิมใช้เวลาก่อสร้างนาน 5-6 ปี

(6) โรงไฟฟ้า SMR ก่อสร้างได้สะดวกกว่า เนื่องจากอุปกรณ์หลักจะประกอบเบ็ดเสร็จจากโรงงานผลิตก่อนจะมาติดตั้งในพื้นที่ ในขณะที่ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบเดิมจำเป็นต้องมีการก่อสร้างในพื้นที่เป็นหลัก

(7) โรงไฟฟ้า SMR มีการออกแบบให้สามารถใช้งานได้หลากหลาย ทั้งการผลิตไฟฟ้า ผลิตความร้อน ผลิตไอน้ำ หรือแยกเกลือออกจากน้ำทะเล และเหมาะกับพื้นที่ที่มีโครงข่ายไฟฟ้าขนาดเล็ก หรือพื้นที่ห่างไกล

(8) ด้านระบบความปลอดภัย เทคโนโลยีของ SMR มีความปลอดภัยสูง ทำงานแบบไม่ต้องอาศัยแหล่งจ่ายไฟภายนอก ใช้หลักการพาความร้อนแบบธรรมชาติ (natural convection) เพื่อรับมือกับเหตุฉุกเฉินต่าง ๆ และอุบัติเหตุที่อาจเกิดขึ้น

(9) ในการจัดทำแผนฉุกเฉิน Emergency Zone สำหรับโรงไฟฟ้า SMR จะอยู่ภายในรัศมีน้อยกว่า 1 กิโลเมตร ในขณะที่ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบเดิมที่มีขนาดใหญ่จึงต้องทำแผนฉุกเฉินรัศมี 16 กิโลเมตร

ไทยเรียนรู้อะไร ในยุคที่โลกเราขับเคลื่อนด้วยเทคโนโลยี AI และมีการใช้เครื่องมือเครื่องใช้อัจฉริยะในชีวิตประจำวันมากขึ้น ทำให้จำเป็นต้องใช้ไฟฟ้าจำนวนมหาศาล ในขณะเดียวกัน ก็ต้องการที่จะลดการผลิตพลังงานไฟฟ้าจากฟอสซิลแบบดั้งเดิมที่ก่อมลพิษ หันมาผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานสะอาดให้มากขึ้น

ดังนั้นโรงไฟฟ้าพลังงานสะอาด SMR ที่ไม่ปล่อยก๊าซ CO2 จึงเป็นกระแสที่ได้รับความสนใจจากทั่วโลก หลายบริษัทเทคโนโลยียักษ์ใหญ่ระดับโลก เช่น Microsoft และ Google ก็เริ่มที่จะนำไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ SMR เพื่อมาป้อนให้กับศูนย์ Data Center ของตน

จึงปฏิเสธไม่ได้ว่า โรงไฟฟ้า SMR คือ ตัวเปลี่ยนเกมสู่อนาคต แล้วเราจะพร้อมเรียนรู้ SMR นวัตกรรมสุดล้ำแห่งอนาคตนี้หรือไม่

ทั้งนี้ ไม่ใช่เฉพาะประเทศจีน หากแต่มีมากกว่า 18 ประเทศที่มีการพัฒนาและออกแบบโรงไฟฟ้า SMR มากกว่า 80 แบบ ประเทศไทยจึงควรคัดเลือกแบบและเทคโนโลยีที่เหมาะสมกับ บริบทและเงื่อนไขของประเทศไทย และจำเป็นต้องศึกษากับผู้เชี่ยวชาญที่แท้จริง เพื่อประกอบการตัดสินใจเชิงนโยบายต่อไป

รวมทั้งต้องเตรียมพร้อมในทางเทคนิคเพื่อการใช้ประโยชน์จากโรงไฟฟ้า SMR อย่างปลอดภัยสูงสุด ตลอดจนหน่วยงานของไทยที่เกี่ยวข้องจำเป็นต้องมีการสื่อสารส่งต่อข้อมูล SMR ที่ควรรู้สำหรับคนไทยทั่วไป เพื่อให้มีความเข้าใจ คลายความกังวลและมีข้อมูลที่ถูกต้องเกี่ยวกับนวัตกรรมแห่งอนาคตเหล่านี้ด้วยนะคะ 

โดย ดร.อักษรศรี พานิชสาส์น

https://www.facebook.com/share/p/jJ3UYyBEaZB189KG/?mibextid=WC7FNe