โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็ก (SMR) โตแรงรับกระแส Net Zero

คอลัมน์ : นอกรอบ
ผู้เขียน : พงษ์ประภา นภาพฤกษ์ชาติ ศูนย์วิจัย Krungthai COMPASS

ภาครัฐและภาคเอกชนของทั่วโลกมีเป้าหมายที่จะลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของภาคพลังงาน โดยเฉพาะการผลิตไฟฟ้า เนื่องจากภาคส่วนดังกล่าวก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจกสูงถึง 30% ของปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั้งหมด ดังนั้น ทั่วโลกจึงมีแนวโน้มที่จะหันมาใช้พลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม และพลังงานน้ำในการผลิตไฟฟ้ามากขึ้น เพื่อทดแทนการใช้ไฟฟ้าจากพลังงานฟอสซิล เช่น ก๊าซธรรมชาติ และถ่านหิน

อย่างไรก็ดี พลังงานหมุนเวียนมีข้อจำกัดด้านเสถียรภาพทางพลังงาน ซึ่งทำให้ไม่สามารถใช้ในการผลิตไฟฟ้าได้ตลอดเวลา

เพื่อแก้ปัญหาด้านเสถียรภาพในการผลิตไฟฟ้า และสามารถลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากกระบวนการผลิตไฟฟ้า หนึ่งในวิธีที่เริ่มมีการพูดถึงมากขึ้น นั่นคือการก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ขนาดเล็ก (SMR) ซึ่งสามารถผลิตไฟฟ้าได้ตลอดทั้งวัน และปล่อยก๊าซเรือนกระจกเพียง 12 กรัม คาร์บอนไดออกไซด์ เทียบเท่ากับต่อหน่วยไฟฟ้า (gCO2/kWh) ซึ่งเทียบเท่ากับปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลม

โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ขนาดเล็ก (SMR) มี 6 ประเภท ได้แก่ 1) Land-Based Water-Cooled SMRs 2) Marine-Based Water-Cooled SMRs 3) Gas-Cooled SMRs 4) Liquid Metal-Cooled Fast Neutron SMRs 5) Molten Salt SMRs และ 6) Microreactor SMRs ซึ่งแต่ละประเภทมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน

โดย SMR บางประเภท อย่าง Land-Based Water-Cooled SMRs ที่ใช้น้ำระบายความร้อนและไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ จะมีค่าใช้จ่ายในการพัฒนาเพียง 4-6 ล้านดอลลาร์สหรัฐต่อเมกะวัตต์ ขณะที่ Microreactor SMRs ที่สามารถเคลื่อนย้ายง่ายมีค่าใช้จ่ายในการพัฒนาสูงถึง 10-15 ล้านดอลลาร์สหรัฐต่อเมกะวัตต์

ปัจจุบันทั่วโลกมีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็ก (SMR) 2 แห่งที่จ่ายไฟฟ้าเข้าระบบเชิงพาณิชย์ไปแล้ว ซึ่งมีกำลังการผลิตไฟฟ้ารวม 270 เมกะวัตต์ เป็นแบบ Marine-Based Water-Cooled SMRs ในรัสเซีย ซึ่งมีกำลังการผลิตไฟฟ้า 70 เมกะวัตต์ และ Gas-Cooled SMRs ในจีน ซึ่งมีกำลังการผลิตไฟฟ้า 200 เมกะวัตต์

นอกจากนั้น ยังมี SMR ที่กำลังก่อสร้างอีก 4 แห่ง ทั้งในรูปแบบ Pilot Demonstration และรูปแบบที่สามารถใช้งานในเชิงพาณิชย์ได้จริง ซึ่งมีกำลังการผลิตไฟฟ้าทั้งหมด 485 เมกะวัตต์ โดยแบ่งเป็น 1) Land-Based Water-Cooled SMRs ในจีน ซึ่งมีกำลังการผลิตไฟฟ้าราว 125 เมกะวัตต์ 2) Liquid Metal-Cooled Fast Neutron SMRs ในรัสเซีย ซึ่งมีกำลังการผลิตไฟฟ้าราว 300 เมกะวัตต์ 3) Molten Salt SMRs ในรูปแบบ Pilot Demonstration ในสหรัฐ ซึ่งมีกำลังการผลิตไฟฟ้าราว 35 เมกะวัตต์ และ 4) Land-Based Water-Cooled SMRs ในอาร์เจนตินา ซึ่งมีกำลังการผลิตไฟฟ้าราว 25 เมกะวัตต์

แม้ว่ามีไม่กี่ประเทศที่มี SMR ที่จ่ายไฟฟ้าเข้าระบบเชิงพาณิชย์ และกำลังก่อสร้างโรงไฟฟ้าดังกล่าว อย่างไรก็ดี หลายประเทศมีแผนที่จะลงทุนพัฒนา SMR รวมทั้งเพิ่มกำลังการผลิตไฟฟ้าของ SMR เพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากกระบวนการผลิตไฟฟ้าในระยะข้างหน้า

องค์กรพลังงานระหว่างประเทศ (International Energy Agency : IEA) คาดว่าทั่วโลกจะขยายกำลังการผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็ก (SMR) จาก 270 เมกะวัตต์ ในปี 2566 เป็น 118,000 เมกะวัตต์ ในปี 2593 หรือเติบโตเฉลี่ยปีละ 25.3% CAGR ด้วยเม็ดเงินลงทุนทั้งหมด 6.7 แสนล้านดอลลาร์สหรัฐ ในช่วงปี 2567-2593

โดยมีสาเหตุหลักมาจากจีนและอินเดียมีแนวโน้มที่จะลงทุนก่อสร้าง SMR มากขึ้น เพื่อทดแทนโรงไฟฟ้าถ่านหินที่จะทยอยถูกปลดระวาง และเพื่อใช้ในการให้ความร้อนแก่ชุมชนและภาคอุตสาหกรรม นอกจากนั้น ยังมีปัจจัยหนุนเพิ่มเติมจากบริษัทด้านเทคโนโลยีขนาดใหญ่หลายแห่งของสหรัฐ เช่น Microsoft และ AMAZON มีแผนที่จะลงทุน SMR มากขึ้น เพื่อใช้ในการจ่ายไฟฟ้าให้กับ Data Center ทั้งหมดนี้ช่วยหนุนให้กำลังการผลิตไฟฟ้าของ SMR ของทั่วโลกมีแนวโน้มเติบโตต่อเนื่องตลอดระยะเวลา 26 ปี

แม้ว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็ก (SMR) มีแนวโน้มที่จะได้รับความนิยมมากขึ้นในอนาคต อย่างไรก็ดี ประชาชนมีความกังวลเกี่ยวกับความปลอดภัยของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานนิวเคลียร์ และการกำจัดกากกัมมันตรังสี ซึ่งเป็นอุปสรรคในการยอมรับของภาคประชาชน เพื่อให้ประชาชนมีความมั่นใจในประสิทธิภาพและความปลอดภัยของ SMR ภาครัฐและภาคเอกชนของไทยสามารถปฏิบัติตามแนวทางดังนี้

1) การสร้างความเข้าใจกับ SMR โดยเฉพาะด้านความปลอดภัย ซึ่งภาครัฐสามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับมาตรการป้องกันและจัดการในกรณีที่เกิดเหตุฉุกเฉินจาก SMR รวมทั้งวิธีการกำจัดกากกัมมันตรังสีแก่ชุมชนรอบโรงไฟฟ้า ก่อนที่จะดำเนินการก่อสร้างโรงไฟฟ้าดังกล่าว 2) การเลือกใช้ขนาดของโรงไฟฟ้าที่เหมาะสมกับความต้องการและสภาพแวดล้อมในแต่ละพื้นที่