- Advertisment -

COLUMNISTS Energy Key Highlight

Microreactors & SMRs ปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็ก

วันเสาร์ 11 มกราคม 2568

22

0

22

Nuclear Microreactors & Small Modular Reactors : SMRs

“…..ปัจจุบัน ภาพรวมการใช้นิวเคลียร์เป็นแหล่งพลังงานสำหรับการผลิตกำลังไฟฟ้าคาร์บอนต่ำทั่วโลก Low – Carbon Power Generation Sources Worldwide มีขนาดใหญ่เป็นอันดับ 2…”

กำลังไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Power และ ไฟฟ้าพลังน้ำ Hydropower นั้น ถือเป็นกระดูกสันหลังของการผลิตกำลังไฟฟ้าคาร์บอนต่ำโลก Global Low-Carbon Power Generation โดยเมื่อผนวกรวมกับการผลิตกำลังไฟฟ้าจากพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน Renewable Electricity Generation ทั้งหมดมาด้วยแล้ว การผลิตพลังงานไฟฟ้าทั่วโลก Global Electricity Generation ปัจจุบัน 3 ใน 4 ส่วน ใช้กระบวนการผลิตกำลังไฟฟ้าคาร์บอนต่ำ Low-Carbon Power Generation Process ..

ในช่วง 50 ปีที่ผ่านมา การใช้พลังงานนิวเคลียร์ Use of Nuclear Energy ได้ช่วยลดการปล่อย CO₂ ลงได้กว่า 60 GT ซึ่งเป็นจำนวนเท่ากับการปล่อย CO₂ จากการบริโภคพลังงานทั่วโลกเกือบ 2 ปี .. หากแต่ในประเทศเศรษฐกิจก้าวหน้านั้น พลังงานนิวเคลียร์ เริ่มมีการปิดโรงงานลงเรื่อยๆ และมีการลงทุนใหม่เพียงเล็กน้อย ขณะที่โลกยังต้องการใช้พลังงานไฟฟ้าคาร์บอนต่ำมากขึ้น ..

SMRs Korea | Credit : The Korea Economic Daily / Doosan Enerbility & Samsung Heavy Industries

อย่างไรก็ตาม พลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Energy ยังคงเป็นส่วนหนึ่งของคำตอบด้านพลังงาน .. สำหรับปัจจุบัน และอนาคตจากนี้ไป คาดว่า ไมโครนิวเคลียร์รีแอ็กเตอร์ Nuclear Microreactors และ เครื่องปฏิกรณ์โมดูลาร์ขนาดเล็ก Small Modular Reactors : SMRs ทั้ง 2 รูปแบบคือ เทคโนโลยีนิวเคลียร์ใหม่ New Nuclear Technologies ล่าสุดที่ใช้ขนาด และช่วงพลังงานด้วยรูปแบบที่คล้ายกัน แต่ก็มีหลายประเด็นที่แตกต่างกัน รวมทั้งพวกมัน กำลังได้รับความนิยม และกลายเป็นหนึ่งในอนาคตแหล่งพลังงานสะอาด Future Clean Energy Source ที่น่าสนใจ และเชื่อถือได้มากที่สุดอีกแหล่งหนึ่ง ..

ทั้งนี้ ปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กที่เป็นไมโครนิวเคลียร์รีแอ็กเตอร์ Nuclear Microreactors เหล่านี้นั้น มีขนาดเล็กกว่าปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทั่วไป Conventional Nuclear Reactors อยู่ที่ 100-1,000 เท่า และสามารถผลิตพลังงานได้มากถึง 20 MW รวมทั้งสามารถใช้งานได้หลากหลายวิธี ได้แก่ :-

–แหล่งพลังงานพกพา Portable Power : ไมโครรีแอ็กเตอร์ Microreactors สามารถขนส่งได้ทางถนน ทางรถไฟ หรือทางอากาศ และมักได้รับการออกแบบให้พกพาได้เพียงพอที่จะลากด้วยรถกึ่งพ่วง Designed to be Portable Enough to be Hauled by a Semitractor-Trailer ..

–พลังงานสำรอง Backup Power : ไมโครรีแอ็กเตอร์ Microreactors สามารถใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟสำรองในสถานการณ์ฉุกเฉิน Backup Power Supply in Emergency Situations ..

–การผลิตความร้อน Heat Generation : ไมโครรีแอ็กเตอร์ Microreactors สามารถสร้างความร้อนสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม Generate Heat for Industrial Applications ..

ขณะที่ เครื่องปฏิกรณ์โมดูลาร์ขนาดเล็ก Small Modular Reactors : SMRs นั้น มีขนาดใหญ่กว่าไมโครรีแอ็กเตอร์ Microreactors โดยผลิตพลังงานได้ ตั้งแต่ 20-300 MW .. เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ Nuclear Reactors เหล่านี้ ได้รับการออกแบบมาให้ทำงานจากไซต์งานคงที่ Static Site โดยทั่วไปจะมีขนาดประมาณสนามฟุตบอล 2 สนาม .. เครื่องปฏิกรณ์ Small Modular Reactors : SMRs สามารถใช้เพื่อจ่ายกำลังไฟฟ้าให้กับโรงงานอุตสาหกรรม Power Industrial Facilities, สถานที่ห่างไกล Remote Locations และสิ่งอำนวยความสะดวกทางทหาร Military Installations ..

โดยทั่วไปแล้ว ปฏิกรณ์โมดูลาร์ขนาดเล็ก Small Modular Reactors : SMRs มีการออกแบบที่ง่ายกว่าเครื่องปฏิกรณ์รูปแบบดั้งเดิม Conventional Nuclear Reactors ที่มีอยู่ก่อน และความปลอดภัยของเครื่องปฏิกรณ์จะขึ้นอยู่กับระบบแบบพาสซีฟ Passive Systems .. ระบบเหล่านี้ใช้ปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ Physical Phenomena ที่เรียบง่ายธรรมดา เช่น แรงโน้มถ่วง Gravity, การพาความร้อน Convection และการหมุนเวียนตามธรรมชาติ Natural Circulation เพื่อปิดระบบได้โดยไม่ต้องมีการแทรกแซงจากมนุษย์ Shut Down Systems without Human Intervention ..

ปัจจุบัน ความนิยมที่เพิ่มขึ้นอย่างมากของพลังงานทางเลือก พลังงานหมุนเวียน Renewable Energy จากแหล่งพลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานลม Solar & Wind Energy Sources บางครั้งทำให้ผู้คนลืมแหล่งพลังงานคาร์บอนต่ำที่ทรงพลังอีกแหล่งหนึ่ง นั่นคือ ‘นิวเคลียร์ Nuclear’ ..

อาจเป็นหัวข้อที่แปลกแยกออกไป หรือเป็นอีกทางเลือกน่าสนใจ เช่น แทนที่จะก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดใหญ่ ราคาแพงลิบลิ่ว ทำไมไม่นำแนวคิดปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำเร็จรูปขนาดเล็ก หรือเครื่องปฏิกรณ์แบบแยกส่วนที่มีหลากรูปแบบมาประยุกต์ใช้งาน เช่น ไมโครนิวเคลียร์รีแอ็กเตอร์ Nuclear Microreactors และเครื่องปฏิกรณ์โมดูลาร์ขนาดเล็ก Small Modular Reactors : SMRs เป็นต้นนั้น พวกมัน คือ อีกหนึ่งในคำตอบทางพลังงานของนิวเคลียร์ในอนาคตนอกเหนือไปจากปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทอเรียม Thorium Reactors และนิวเคลียร์ฟิวชั่น Nuclear Fusion รวมถึงข้อดี-ข้อเสียเชิงเปรียบเทียบของพวกมัน ได้กลายเป็นประเด็นสำคัญที่ถกเถียงกันอยู่อย่างกว้างขวางในปัจจุบัน ..

เมื่อคำว่านิวเคลียร์ปรากฏขึ้น คนส่วนใหญ่นึกถึงภาพเมฆรูปดอกเห็ด สงครามล้างเผ่าพันธุ์ และภัยพิบัติ .. แต่ถึงแม้จะมีประวัติศาสตร์ที่น่าสะพรึงกลัวอยู่เบื้องหลังพลังงานนิวเคลียร์ .. หลายคนยังคิดว่า พวกมันจำเป็นสำหรับความต้องการแหล่งพลังงานปราศจากคาร์บอนที่เชื่อถือได้ .. มนุษยชาติ ผลิตกำลังไฟฟ้าจากพลังงานนิวเคลียร์ตั้งแต่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกเชื่อมต่อกับโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าของสหภาพโซเวียต เมื่อปี พ.ศ.2497 .. ถือว่า พวกมันเป็นอีกหนึ่งทางเลือกสำหรับแหล่งพลังงานที่มีเสถียรภาพ และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ซึ่งสามารถนำมาใช้เพื่อรองรับ และเสริมความผันแปรไม่แน่นอนของพลังงานทางเลือก พลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานลมได้เป็นอย่างดี ..

ปัจจุบันในบางประเทศ เช่น สหรัฐฯ 20%, ฝรั่งเศส 71.7%, สโลวาเกีย 55%, ยูเครน 53% และฮังการี 50.6% เป็นต้นนั้น พึ่งพาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ในการผลิตกำลังไฟฟ้า Relying on Nuclear Reactors for Power Generation และกำลังไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Electrical Power คิดเป็น 10.3% ของการผลิตกำลังไฟฟ้าของโลก Global Electricity Generation ในปี 2562 ..

อย่างไรก็ตาม ในอดีตนั้นมีการใช้กำลังไฟฟ้าจากพลังงานนิวเคลียร์สูงกว่าปัจจุบันมาก .. ในปี 2539 พลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Power คิดเป็น 17.7% ของการผลิตกำลังไฟฟ้าทั่วโลก .. ปัจจุบัน มีเพียง 2.4 GW ของกำลังการผลิตกำลังไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ใหม่เท่านั้นที่ออนไลน์ใช้งานอยู่ในปี 2562 เทียบกับพลังงานแสงอาทิตย์ Solar PV อยู่ที่ 98 GW และพลังงานลม Wind Power อยู่ที่ 59.2 GW .. อะไรทำให้การลดลงอย่างมากนั้นเกิดขึ้น และทำไมเราถึงไม่ผลิตกำลังไฟฟ้าจากพลังงานนิวเคลียร์เพิ่มอีก ..

เหตุการณ์อุบัติเหตุนิวเคลียร์สำคัญบนเกาะทรีไมล์ Three Mile Island, เชอร์โนบิล Chernobyl และฟุกุชิมะ Fukushima เมื่อเร็วๆ นี้ ได้ทำให้ผู้คนเกรงกลัวพลังงานนิวเคลียร์ และขัดขวางการเติบโตของอุตสาหกรรมนิวเคลียร์อย่างมาก .. แต่ภัยคุกคามด้านความปลอดภัย และกากนิวเคลียร์ ก็ยังไม่ใช่สาเหตุเดียวของพลังงานนิวเคลียร์ที่ทำให้พวกมันถูกละทิ้งแช่แข็งไว้โดยภาครัฐของนานาประเทศ และนักลงทุน ..

ตามรายงานสถานะอุตสาหกรรมนิวเคลียร์โลก World Nuclear Industry Status Report เมื่อปี 2563 ชี้ว่า ราคาต้นทุนพลังงาน Levelized Cost of Energy : LCOE จากพลังงานนิวเคลียร์เฉลี่ยตลอดอายุใช้งาน เพิ่มขึ้นจากประมาณ 117 เหรียญสหรัฐฯต่อ MWh ในปี 2558 เป็น 155 เหรียญสหรัฐฯ ต่อ MWh ภายในปี 2562 .. ในการเปรียบเทียบค่า LCOE ของพลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานลม ตลอดอายุใช้งานอยู่ที่ 40 เหรียญสหรัฐฯต่อ MWh และ 41 เหรียญสหรัฐฯต่อ MWh ตามลำดับ ..

ทั้งนี้ สิ่งที่น่าสังเกตเกี่ยวกับแนวโน้มเหล่านี้ คือต้นทุนของพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy Cost ยังคงลดลงเรื่อย ๆ อย่างต่อเนื่อง เนื่องจากปริมาณการผลิตที่เพิ่มขึ้น และการปรับปรุงเทคนิคการติดตั้ง ในขณะที่ พลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Energy แม้จะมีประสบการณ์ในอุตสาหกรรมมากกว่าครึ่งศตวรรษ ก็ยังคงเห็นต้นทุนที่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ..

อุตสาหกรรมนิวเคลียร์ Nuclear Industry ต้องการเส้นทางที่ปลอดภัย Safe Path, ความเชื่อมั่นจากสังคม Social Confidence รวมทั้งการอุดหนุนจากภาครัฐ Government Subsidies เพื่อให้น่าดึงดูดทางการเงิน และการลงทุนมากยิ่งขึ้น ลดเวลาการก่อสร้าง Reduce Construction Time แต่ยังคงปฏิบัติตามมาตรฐานความปลอดภัย Comply with Safety Standards มากมายที่จำเป็น .. มิฉะนั้นการลงทุนในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นใหม่ด้วยเทคโนโลยีล่าสุดที่สะอาด และปลอดภัยกว่า จะเกิดการชะงักงัน .. การมุ่งความสำเร็จไปสู่ศูนย์สุทธิ Net Zero ตามแผนงานของนานาชาติ อาจเป็นไปไม่ได้เช่นกัน ..

อย่างไรก็ตาม เครื่องปฏิกรณ์ทอเรียม Thorium Reactors แสดงให้เห็นข้อดี และความท้าทายของมัน แต่แนวโน้มอื่น ๆ ในการวิจัย และความคิดเห็นจากผู้คนหลาย ๆ คน กลับเป็นเรื่องเกี่ยวกับ ‘ไมโครนิวเคลียร์รีแอ็กเตอร์ Nuclear Microreactors และปฏิกรณ์นิวเคลียร์โมดูลาร์สำเร็จรูปขนาดเล็ก Small Modular Reactors : SMRs’ .. พวกมัน ส่งสัญญาณชัดเจนว่า สามารถลดต้นทุนการก่อสร้าง Reduce Construction Costs และเวลาการก่อสร้างจะลดลง Reduce Construction Time มาพร้อมด้วย รวมทั้งการปรับปรุงมาตรการความปลอดภัย Improve Safety Measures .. หลายคนเชื่อว่า พวกมัน คือคำตอบ และสามารถเป็นอนาคตของพลังงานนิวเคลียร์ที่น่าสนใจจากนี้ไปได้ ..

SMRs / Conventional, Small Modular Reactor and Microreactor | Credit : The Office of Nuclear Energy / AIChE

เมื่อเทียบกับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาด “ปกติ” ที่ใหญ่มากแล้ว พบว่า ไมโครนิวเคลียร์รีแอ็กเตอร์ Nuclear Microreactors และปฏิกรณ์นิวเคลียร์โมดูลาร์สำเร็จรูปขนาดเล็ก Small Modular Reactors : SMRs มีขนาดเล็กกว่ามาก ซึ่งหมายความว่า พวกมันสามารถสร้างขึ้นได้อย่างรวดเร็ว และปลอดภัยยิ่งขึ้นภายในโรงงานผลิต แล้วส่งไปยังสถานที่ติดตั้ง หรือพกพาไปด้วยได้ .. แต่คำว่า “ขนาดเล็ก” มีความหมายว่า ขนาดของพวกมันเล็กพอที่จะใส่ในรถบรรทุก และตู้คอนเทนเนอร์ขนส่งสินค้าได้ ..

เมื่อเทียบกับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดใหญ่แบบทั่วไปที่ต้องสร้างขึ้นที่ไซต์งาน Built on-Site และมีการออกแบบที่เป็นเอกลักษณ์ .. Microreactors & Small Modular Reactors: SMRs สามารถผลิตขึ้นได้ภายในโรงงานซึ่งได้รับการออกแบบมาเฉพาะที่ได้มาตรฐาน .. หมายถึง วิศวกรสามารถปรับขนาดการผลิต Scale Up & Down Production, ลดต้นทุน Reduce Costs และลดความเสี่ยงของความล่าช้า Reduce the Risk of Delays ในการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Nuclear Power Plant Construction เช่นที่เคยผ่านมาได้อย่างง่ายดาย ..

คาดหมายว่า โรงไฟฟ้าปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ใช้ในการผลิตกำลังไฟฟ้ารุ่นดั่งเดิม Traditional Nuclear Power Plants Used for Generating Electricity มากกว่า 400 แห่งทั่วโลก ในกว่า 30 ประเทศ ที่มีกากของเสียเชื้อเพลิงใช้แล้วจำนวนมากต่อปี จะทยอยปิดตัวถาวรลงทั้งหมด ภายในปี 2568 หรือ ค.ศ.2025 .. การวิจัยและพัฒนาปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นใหม่ที่ก้าวหน้ากว่า และปลอดภัยกว่า กำลังจะทำให้ Microreactors & Small Modular Reactors : SMRs เข้ามาแทนที่ ผนวกกับการพัฒนาแหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทนที่กำลังเติบโตขึ้นได้อย่างเพียงพอต่อความต้องการพลังงานสำหรับทุกๆ กิจกรรมทางเศรษฐกิจ และสังคมของมนุษยศาสตร์มาพร้อมด้วย ยกเว้นกิจกรรมที่เกี่ยวข้องการสำรวจอวกาศ Space Exploration หรือการเข้าสู่ของยุคของการเดินทางไปสู่ห้วงอวกาศของมนุษยชาติ Era of Human Space Travel ซึ่งปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นใหม่ๆ ขนาดเล็ก จะเป็นคำตอบในอนาคตได้อย่างแน่นอน ไร้ข้อสงสัย ..

ทางเลือกด้านนิวเคลียร์ใหม่ New Nuclear Option จากไมโครรีแอ็กเตอร์ Microreactors และปฏิกรณ์สำเร็จรูปโมดูลาร์ขนาดเล็ก Small Modular Reactors : SMRs ..

ปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็ก Small Nuclear Reactors เช่น ไมโครรีแอคเตอร์ Microreactors และปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำเร็จรูปโมดูลาร์ขนาดเล็ก Small Modular Reactors : SMRs เป็นต้นนั้น คือ เทคโนโลยีนิวเคลียร์ Nuclear Technologies ที่สามารถให้ทางเลือกใหม่ๆ ในการผลิตกำลังไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ ซึ่งต่างไปจากปฏิกรณ์นิวเคลียร์ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์รูปแบบเดิม Nuclear Reactor in Conventional Nuclear Power Plants เป็นอย่างมาก ..

เมื่อกล่าวถึง ไมโครนิวเคลียร์รีแอ็กเตอร์ Nuclear Microreactors .. พวกมันคือสัญลักษณ์ของเทคโนโลยีนิวเคลียร์ขนาดเล็ก Small-Scale Nuclear Technology ที่สามารถเป็นแหล่งพลังงานคาร์บอนต่ำที่เชื่อถือได้ Reliable, Low-Carbon Power Source สำหรับการใช้งานที่หลากหลาย โดยได้รับการพิจารณาให้เป็นทางเลือกทดแทนเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบธรรมดาทั่วไปรูปแบบเดิม Conventional Nuclear Reactors และเครื่องปฏิกรณ์สำเร็จรูปโมดูลาร์ขนาดเล็ก Small Modular Reactors : SMRs ..

ข้อดีบางประการของปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็ก Some Advantages of Nuclear Microreactors ได้แก่ การมีขนาดที่เล็กกว่าเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบธรรมดา Conventional Nuclear Reactors อยู่ที่ 100-1,000 เท่า, สามารถสร้าง และผลิตขึ้นได้เร็วกว่าเครื่องปฏิกรณ์แบบธรรมดามาก, สามารถขนส่ง และเคลื่อนย้ายนำไปใช้งานได้ภายในไม่กี่สัปดาห์, สามารถให้พลังงานเพียงพอสำหรับชุมชนขนาดเล็กในพื้นที่ห่างไกล และเหมาะสมสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงการใช้งานในสถานการณ์ฉุกเฉิน Emergency Situations, การใช้งานในอวกาศ และทางเรือ Space & Naval Applications และการใช้งานที่ไม่ใช่กำลังไฟฟ้า Non-Power Applications เช่น การผลิตไฮโดรเจน และเชื้อเพลิงสังเคราะห์ Hydrogen & Synthetic Fuels Production และรวมถึงข้อได้เปรียบด้านสิ่งแวดล้อม ซึ่งพวกมันปล่อยคายคาร์บอนไดออกไซด์ในระดับต่ำ Low Levels of Carbon Dioxide : CO₂ Emission ..

อย่างไรก็ตาม ความท้าทายบางประการกับไมโครรีแอ็กเตอร์ Some Challenges with Microreactors ที่จะต้องปรับปรุงพัฒนา และแก้ไขให้ดีขึ้น ได้แก่ :-

–เชื้อเพลิง Fuel : การออกแบบที่หลากหลาย เรียกร้องให้มีการใช้เชื้อเพลิง U-235 เสริมสมรรถนะ มากถึง 20% ซึ่งปัจจุบันยังไม่มีจำหน่ายในตลาดเชิงพาณิชย์ของสหรัฐฯ ..

–การควบคุมปฏิกิริยา Reactivity Control : การสาธิตการควบคุมปฏิกิริยาที่แข็งแกร่งเป็นคุณสมบัติทางเทคโนโลยีที่ยังจะต้องได้รับการแก้ไข ..

–ระบบระบายความร้อนเชื้อเพลิง Fuel Cooling System : ประสิทธิภาพของระบบระบายความร้อนเชื้อเพลิงเป็นคุณสมบัติทางเทคโนโลยีที่ต้องได้รับการแก้ไขมาพร้อมด้วยเช่นกัน ..

–การจัดเก็บวัสดุที่มีกัมมันตภาพรังสี Radioactive Material Confinement : ความเป็นไปได้ของการจัดเก็บวัสดุที่มีกัมมันตภาพรังสี ยังคงเป็นคุณสมบัติทางเทคโนโลยีที่จะต้องได้รับการแก้ไข ..

อย่างไรก็ตาม สำหรับโอกาสของเครื่องปฏิกรณ์สำเร็จรูปแบบแยกส่วนขนาดเล็ก Small Modular Reactors: SMRs นั้น พวกมันคือทางเลือกนิวเคลียร์ Nuclear Option ที่อาจมีบทบาทสำคัญในการผลิตกำลังไฟฟ้า และการผลิตความร้อนคาร์บอนต่ำ Important Role in Providing Low-Carbon Electricity & Heat ด้วยคุณลักษณะขั้นสูง ได้แก่ การมีขนาดเล็ก Small อยู่ที่ประมาณ 1 ใน 3 ของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบดั้งเดิม Traditional Nuclear Power Reactors, การเป็นอุปกรณ์แบบแยกส่วนสำเร็จรูป Modular โดยส่วนประกอบต่างๆ สร้างและผลิตขึ้นในโรงงาน และขนส่งไปยังสถานที่เพื่อติดตั้ง Components are Factory-Assembled & Transported to a Location for Installation, การมีคุณสมบัติความปลอดภัยขั้นสูง และระบบความปลอดภัยแบบพาสซีฟ Advanced Safety Features & Passive Safety Systems และความเป็นอเนกประสงค์ Versatile สามารถใช้สำหรับการผลิตกำลังไฟฟ้า Power Generation, ความร้อน Process Heat, การแยกเกลือออกจากน้ำ Desalination และการใช้งานในอุตสาหกรรมอื่นๆ Other Industrial Applications อีกมากมาย ..

ปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำเร็จรูปแบบแยกส่วนขนาดเล็ก Small Modular Reactors: SMRs อาจเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับประเทศที่มีโครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้าขนาดเล็กกว่า Smaller Power Grids และมีประสบการณ์ด้านกำลังไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์น้อยกว่า Less Experience with Nuclear Power เช่น ประเทศไทย เป็นต้น .. นอกจากนี้ยังสามารถช่วยลดการปล่อยคาร์บอนในภาคส่วนต่างๆ Decarbonize Sectors เช่น การขนส่ง Transport, อุตสาหกรรมเคมี และเหล็กกล้า Chemical & Steel Industry และการให้ความร้อนในเขตเมือง District Heating ได้อย่างยอดเยี่ยมมาพร้อมอีกด้วย ..

SMR Developed by Korean Atomic Energy Research Institute | Credit : Korean Atomic Energy Research Institute / AIChE

ข้อดีบางประการของปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำเร็จรูปแยกส่วนขนาดเล็ก Some Advantages of Small Modular Reactors: SMRs ได้แก่ :-

–ประสิทธิภาพในการก่อสร้าง Construction Efficiency : SMRs สามารถสร้างได้เกือบทั้งหมดในโรงงาน ซึ่งช่วยปรับปรุงคุณภาพ และประสิทธิภาพในการก่อสร้างได้เป็นอย่างดี ..

–การจัดหาเงินทุน Financing : SMRs มีขนาดเล็ก Small Size, ประสิทธิภาพในการก่อสร้าง Construction Efficiency และระบบความปลอดภัยแบบพาสซีฟ Passive Safety Systems ทำให้จัดหาเงินทุนได้ง่ายกว่าโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ Easier to Finance than Larger Nuclear Power Plants ..

–ความปลอดภัย Safety : SMRs มีคุณสมบัติความปลอดภัยขั้นสูง และระบบความปลอดภัยแบบพาสซีฟ Advanced Safety Features & Passive Safety Systems ..

–การลดคาร์บอน Decarbonization : SMRs สามารถผลิตกำลังไฟฟ้าคาร์บอนต่ำได้ในปริมาณมาก Produce a Large Amount of Low-Carbon Electricity ..

ปัจจุบัน บริษัทฯและสตาร์ทอัพ Companies & Start-Ups หลายแห่ง กำลังพิจารณาโครงการ SMRs ซึ่งรวมถึง Google ได้ลงนามในสัญญาซื้อพลังงานนิวเคลียร์เพื่อจ่ายกำลังไฟให้ศูนย์ข้อมูลของพวกเขา Power Their Data Centers จากบริษัท Kairos Power ซึ่งเป็นบริษัทเทคโนโลยีนิวเคลียร์ คาดว่าจะนำเครื่องปฏิกรณ์โมดูลาร์ขนาดเล็กเครื่องแรก First Small Modular Reactor : SMR Online มาใช้ได้ภายในปี 2573 ขณะที่บริษัท Microsoft ก็วางแผนที่จะใช้ SMRs เพื่อจ่ายกำลังไฟฟ้าให้ศูนย์ข้อมูล AI Data Centers ของตนด้วยเช่นกัน .. ปัจจุบัน รัฐบาลสหราชอาณาจักร UK Government กำลังดำเนินการประมูลโครงการปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำเร็จรูปแบบแยกส่วนขนาดเล็ก Small Modular Reactors: SMRs ใหม่ๆ หลายโครงการ โดยมีบริษัทผู้เข้าแข่งขัน ได้แก่ GE-Hitachi Nuclear Energy International, Holtec Britain, Rolls-Royce SMR และ Westinghouse Electric Company UK เป็นต้น ..

Westinghouse eVinci Microreactor | Credit : Westinghouse

World Nuclear Association กำหนดนิยามไว้ว่า SMRs หมายถึง ปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กโดยทั่วไปเทียบเท่า หรือน้อยกว่า 300 MW ออกแบบโดยคำนึงถึงความเป็นรูปแบบโมดูลสำเร็จรูปขนาดเล็ก .. SMRs ยังครอบคลุมหน่วยผลิตกำลังไฟฟ้าที่เรียกว่า “เครื่องปฏิกรณ์แบบแยกส่วนขนาดเล็กมาก” หรือ “Very Small Modular Reactors: VSMRs” ที่มีขนาดไม่เกิน 15 MW และรวมถึง “ไมโครนิวเคลียร์รีแอ็กเตอร์ Nuclear Microreactors” มาพร้อมด้วย .. เมื่อเทียบกับปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกที่มีความจุไฟฟ้าสูงสุด 1.6 GW เทคโนโลยีรูปแบบใหม่นี้ค่อนข้างเล็กมาก ..

บริษัท NuScale Power คือตัวอย่างหนึ่งในผู้นำด้านการพัฒนา SMRs ได้ออกแบบเครื่องปฏิกรณ์แบบแยกส่วนขนาดเล็ก SMRs ที่จะใช้พื้นที่ 1% ของพื้นที่เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทั่วไปเท่านั้น .. ในขณะที่เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เชิงพาณิชย์มาตรฐานจะให้พลังงานไฟฟ้าขนาดอย่างน้อย 1 GW แต่ ปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำเร็จรูปขนาดเล็ก NuScale SMRs แต่ละตัวนั้น จะสร้างพลังงานเพียง 60 MW ซึ่งก็เป็นปริมาณเพียงพอแล้วสำหรับตอบสนองความต้องการพลังงานในหลากหลายวัตถุประสงค์ ..

คุณลักษณะการผลิตปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำเร็จรูปแบบแยกส่วนขนาดเล็ก Small Modular Reactors : SMRs ภายในโรงงานได้นั้น สามารถลดต้นทุนการเตรียมสถานที่ และการก่อสร้างได้อย่างมาก รวมทั้งทำให้สามารถติดตั้งในพื้นที่ห่างไกลที่ปกติไม่สามารถก่อสร้างโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ได้ .. นอกจากนี้ SMRs ยังสามารถเชื่อมโยงแหล่งพลังงานอื่นๆ รวมทั้งพลังงานทางเลือก พลังงานหมุนเวียน และพลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิล เพื่อเพิ่มเสถียรภาพ และความมั่นคงของโครงข่ายระบบสายส่ง ..

ด้วยเงินลงทุนประมาณ 3 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ NuScale Power ได้ติดตั้งปฏิกรณ์ Small Modular Reactors: SMRs ขนาด 12 MW จำนวนหลายเครื่องเพื่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Nuclear Power Plant ขนาด 720 MW ด้วยราคาถูกกว่าประมาณ 20% ต่อ MW เมื่อเทียบกับ 14 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ที่เสนอสำหรับหน่วยผลิตกำลังไฟฟ้านิวเคลียร์ 1.25 GW รูปแบบดั้งเดิมก่อนหน้านี้ จำนวน 2 เครื่องที่ติดตั้งอยู่ใกล้ Waynesboro, Georgia และการก่อสร้างนั้น ได้รับผลกระทบจากความล่าช้า และค่าใช้จ่ายที่พุ่งสูงขึ้นทะลักเกิน 28 พันล้านเหรียญสหรัฐฯไปแล้ว .. ซึ่งหมายความว่า จากนี้ไป เชื่อได้ว่า ปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำเร็จรูปแบบแยกส่วนขนาดเล็ก Small Modular Reactors : SMRs กำลังเข้ามาแทนที่ปฏิกรณ์นิวเคลียร์ในโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์รูปแบบเดิม Nuclear Reactors in Conventional Nuclear Power Plants อย่างสมบูรณ์แบบไปเรียบร้อยแล้วนั่นเอง ..

อย่างไรก็ตาม เมื่อพูดถึงปฏิกรณ์นิวเคลียร์ Nuclear Reactors โดยมากมักจะหมายถึง อาคารกักกันที่มีผนังหนาขนาดใหญ่ มาตรการความปลอดภัย และระบบระบายความร้อน .. แต่สำหรับ SMRs นั้น แตกต่างออกไป .. เครื่องปฏิกรณ์สำเร็จรูปขนาดเล็ก Small Modular Reactors เหล่านี้ ออกแบบมาเป็นโมดูลสำเร็จรูปให้พอดีกับโครงสร้างอื่น ๆ หรือมาพร้อมกับโครงสร้างกักกันของพวกมันเองเป็นระบบปิด และบางส่วนของการออกแบบเหล่านี้ มีรอบการเติมเชื้อเพลิงที่ยาวนาน .. ตัวอย่างเช่น 5 MW Micro Modular Reactor จากบริษัท Ultra Safe Nuclear Corporation : USNC นั้น พวกมันไม่ต้องเติมเชื้อเพลิงอย่างน้อย 20 ปี ในช่วงอายุใช้งาน และรวมถึง เครื่องปฏิกรณ์โมดูลาร์ขนาดเล็ก 100 MW ARC-100 มีวงจรการเติมเชื้อเพลิงที่ใกล้เคียงกัน คือ 20 ปีเช่นกัน เป็นต้น ..

นอกจากนั้น SMRs เพิ่มความปลอดภัย และความมั่นคงด้วยพลังงานความร้อนที่ต่ำกว่าของแกนเครื่องปฏิกรณ์รูปแบบดั้งเดิม รวมทั้งการใช้ระบบนิรภัยแบบ Passive Systems นั่นหมายความว่า พวกมันพึ่งพาระบบความปลอดภัยเชิงรุกน้อยลง และปิดตัวลงได้เองโดยไม่ต้องมีการแทรกแซงจากมนุษย์ ..

เมื่อพิจารณาถึงข้อดีทั้งหมดเหล่านี้ หลายประเทศได้ลงทุนเป็นจำนวนมากในการวิจัย และพัฒนา SMRs .. ตัวอย่างเช่น บริษัท NuScale Power ซึ่งตั้งอยู่ใน Oregon ได้ใช้เงินมากกว่า 800 ล้านเหรียญสหรัฐฯไปกับการออกแบบ SMRs ของตน .. บริษัทฯประมาณการไว้ว่า ต้นทุนและงบประมาณสุทธิ สำหรับผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจำนวน 12 โมดูลขนาด 540 MW ของ NuScale จะอยู่ที่ประมาณ 4,000 เหรียญสหรัฐฯ ต่อกิโลวัตต์ KW ขณะที่ NuScale Power ชี้ว่า มูลค่าปัจจุบันสุทธิของต้นทุนต่อหน่วยของการผลิตกำลังไฟฟ้าตลอดอายุการใช้งาน หรือ Levelized Cost of Electricity : LCOE คาดว่า จะอยู่ที่ประมาณ 100 เหรียญสหรัฐฯต่อเมกะวัตต์ชั่วโมง MWh สำหรับหน่วยแรกของพวกเขา ..

ในเดือนมิถุนายน 2561 บริษัทฯประกาศว่า เครื่องปฏิกรณ์ของพวกเขาสามารถผลิตพลังงานได้มากกว่าที่วางแผนไว้เดิม 20% .. ภายใต้การอนุมัติของคณะกรรมการกำกับดูแลกิจการนิวเคลียร์ Nuclear Regulatory Commission สิ่งเหล่านี้จะช่วยลดต้นทุนโดยรวมลงเหลือประมาณ $4,200/KW และลดค่า LCOE ลงได้อีก 18% .. นักพัฒนา SMRs ในสหรัฐฯรายอื่นๆ ได้แก่ GE-Hitachi Nuclear Energy, Bill Gates-Backed TerraPower, X-Energy และ Hyperion Power Generation กำลังวางแผนในผลิตภัณฑ์ของตนสำหรับโอกาสทางธุรกิจด้วย SMRs ที่สะอาด และปลอดภัยกว่า เพื่อแทนที่ปฏิกรณ์นิวเคลียร์รูปแบบดั้งเดิมขนาดใหญ่จำนวนมากที่กำลังทยอยปิดตัวลงจากนี้ไป ..

บริษัท China National Nuclear Corporation : CNNC ประกาศว่า ได้เริ่มทำการสาธิต และใช้งานเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์โมดูลาร์ขนาดเล็ก 125 MW ACP100 มาตั้งแต่ปี 2564 เป็นต้นมา ซึ่งตั้งอยู่ทางฝั่งตะวันตกเฉียงเหนือของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Changjiang ที่มีอยู่ก่อนหน้านี้แล้ว ..

บริษัท Canadian ARC Nuclear ของแคนาดา Canada ได้พัฒนาเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบโซเดียมคูลแลนท์ Sodium Coolant Nuclear Reactors ขนาด 100 MW ที่สามารถผลิตเพื่อส่งออกได้ซึ่งผลิตจากโรงงานในประเทศโดยมีรอบการเติมเชื้อเพลิงคงที่ยาวนานกว่า 20 ปี .. พวกเขา ยังมีบริษัทฯ ที่ชื่อว่า Terrestrial Energy ซึ่งกำลังพัฒนา และรวมส่วนประกอบจากการออกแบบที่มีอยู่ 2 แบบ ได้แก่ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เกลือหลอมเหลวแปลงสภาพ Denatured Molten Salt Reactors: DMSRs และเครื่องปฏิกรณ์อุณหภูมิสูงประยุกต์ขั้นสูงแบบโมดูลาร์ขนาดเล็ก Small Modular Advanced High Temperature Reactors: smAHRTs ..

รัสเซีย Russia ไม่ทิ้งตลาดนี้เช่นกัน .. บริษัท วิศวกรรมนิวเคลียร์ OKBM Afrikantov เปิดตัวโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลอยน้ำแห่งแรก .. Akademik Lomonosov คือ เรือบรรทุกหน่วยผลิตกำลังไฟฟ้าจากพลังงานนิวเคลียร์ที่ใช้ปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำเร็จรูปขนาดเล็ก SMRs ขนาด 35 MW จำนวน 2 ตัว ได้เริ่มทดลอง และใช้งานมาตั้งแต่เดือนธันวาคม 2562 เป็นต้นมา โดยวางไว้ ณ ตำแหน่งถาวรที่เขต Chukotka และเมื่อเดือนพฤษภาคม 2563 ที่ผ่านมา พวกเขาได้รับการว่าจ้างอย่างเป็นทางการ ทั้งนี้ระบบ SMRs นี้ ได้ส่งมอบกำลังไฟฟ้า 47.3 GWh ครอบคลุม 20% ของความต้องการในภูมิภาคจนถึงปัจจุบัน ..

ประเทศไทย ก้าวแรกสู่การศึกษาวิจัยโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ First Step Toward Nuclear Power Plant Study ด้วยปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำเร็จรูปขนาดเล็ก Small Modular Reactors : SMRs ..

ดร.พูลพัฒน์ ลีสมบัติไพบูลย์ เลขาธิการคณะกรรมการกำกับกิจการพลังงาน กกพ. (Secretary-General of the Energy Regulatory Commission : ERC) กล่าวว่า โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Nuclear Power Plants คือ หนึ่งในข้อไขแหล่งพลังงานสะอาด Clean Energy Solution ที่มีความต้องการสูงไปทั่วโลก และด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีด้านความปลอดภัย Advances in Safety Technologies ทำให้พวกมันปลอดภัยยิ่งขึ้น โดยประเทศไทยเหมาะกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำเร็จรูปขนาดเล็ก หรือ Small Modular Reactors : SMRs Power Plants ที่มีกำลังการผลิตไม่เกิน 300 MW ต่อโมดูล โดย SMRs เป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ประหยัดต้นทุน Cost-Effective, ใช้พื้นที่น้อย Require Little Space และใช้เครื่องปฏิกรณ์สำเร็จรูป Prefabricated Reactors ซึ่งให้ความปลอดภัยมากกว่าการก่อสร้างในสถานที่จริง .. สำหรับเชื้อเพลิงหลักอย่างยูเรเนียมUranium : ²³⁵U นั้นไม่มีจำหน่ายในประเทศไทย แต่สามารถนำเข้าจากประเทศต่าง ๆ เช่น มองโกเลียMongolia, ยูเครน Ukraine และออสเตรเลีย Australia ได้ ..

ปัญหาหลักอยู่ที่การสร้างความตระหนักรู้ และการยอมรับให้กับประชาชน เนื่องจากภัยพิบัติในอดีต เช่น อุบัติเหตุของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิล Chernobyl Nuclear Power Plant Explosion ในยูเครน และภัยพิบัติฟุกุชิมะ Fukushima disaster ในญี่ปุ่น มักถูกอ้างถึงเป็นข้อโต้แย้งต่อต้านพลังงานนิวเคลียร์ เนื่องจากประชาชน อาจต้องเผชิญต่อการได้รับรังสีมากเกินไป ..

ทั้งนี้ นายเทพรัตน์ เทพพิทักษ์ ผู้ว่าการ กฟผ. (EGAT Governor) เปิดเผยว่า ในขณะที่ความต้องการพลังงานไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนทั่วโลกเพิ่มขึ้น แต่แหล่งพลังงานหมุนเวียนยังมีข้อจำกัดทั้งด้านเสถียรภาพ และต้นทุนที่สูง ในขณะที่เทคโนโลยีปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำเร็จรูปขนาดเล็ก หรือ Small Modular Reactors : SMRs Technology ให้ทั้งเสถียรภาพในการจ่ายกำลังไฟฟ้า Stable Power Supply และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม Environmental Friendliness เนื่องจากทำงานตลอด 24 ชั่วโมง และไม่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ Does Not Emit Carbon Dioxide : CO₂ ..

แม้ว่า ปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำเร็จรูปขนาดเล็ก หรือ Small Modular Reactors : SMRs จะมีต้นทุนสำหรับการลงทุนเริ่มต้นสูงกว่าโรงไฟฟ้าพลังความร้อน อยู่ที่ 2-3 เท่า แต่ก็มีอายุการใช้งานยาวนานกว่า แตะระดับสูงสุดที่ 60 ปี และต้นทุนเชื้อเพลิงต่ำกว่า Lower Fuel Costs จึงถือเป็นการลงทุนที่คุ้มค่า Worthwhile Investment ด้วยต้นทุนตลอดอายุการใช้งานที่ต่ำที่สุด เมื่อเทียบกับแหล่งพลังงานอื่นทั้งหมด ..

จนถึงวันนี้ คณะกรรมการกำกับกิจการพลังงาน กกพ.อยู่ระหว่างเริ่มพิจารณากฎหมายด้านโครงการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์โมดูลาร์ขนาดเล็ก Small Modular Reactors : SMRs แล้ว เพื่อเตรียมการรองรับการใช้พลังงานนิวเคลียร์ ท่ามกลางความกังวลเรื่องอุปทานก๊าซธรรมชาติภายในประเทศที่ลดลง Concerns over a Decline in Natural Gas Supply ..

ทั้งนี้ การศึกษาโครงการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์โมดูลาร์ขนาดเล็ก Small Modular Reactors: SMRs ของไทยนั้น เป็นไปเพื่อตรวจสอบความเป็นไปได้ และเพิ่มเสถียรภาพด้านพลังงาน Increase Energy Stability, ลดการปล่อยคาร์บอน Reduce Carbon Emissions และลดต้นทุนค่าไฟฟ้า Lower Electricity Costs ซึ่งคาดหมายว่า ราคาค่าไฟฟ้าจะลดลงได้กว่าครึ่งเทียบกับราคาค่าไฟฟ้าในปัจจุบัน .. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์โมดูลาร์ขนาดเล็ก SMR Power Plants มีขนาดเล็กกว่า ยืดหยุ่นกว่า และปลอดภัยกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบเดิม Traditional Nuclear Power Plants สามารถผลิตกำลังไฟฟ้าได้มากถึง 300 MW เมื่อเทียบกับโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่ผลิตกำลังไฟฟ้าได้มากกว่า 1,000 MW แล้ว โรงไฟฟ้านิวเคลียร์โมดูลาร์ขนาดเล็ก SMR Power Plants มีอายุการใช้งาน 60 ปี เมื่อเทียบกับโรงไฟฟ้าที่ใช้ก๊าซ หรือถ่านหิน Gas or Coal-Fired Power Plants ที่มีอายุการใช้งาน อยู่ที่เพียง 25 ปีเท่านั้น ..

การพัฒนาปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำเร็จรูปขนาดเล็ก หรือ Small Modular Reactors : SMRs ของไทย ถือเป็นทางเลือกใหม่ด้านนิวเคลียร์ New Nuclear Option เพื่อช่วยให้ประเทศไทย บรรลุความเป็นกลางทางคาร์บอนให้สำเร็จได้ ภายในปี 2593 .. ประโยชน์ที่เห็นได้ชัดเจน ได้แก่ พวกมัน มีขนาดเล็ก และยืดหยุ่นกว่า Smaller & More Flexible เทียบกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบดั้งเดิม Traditional Nuclear Power Plants และสามารถผลิตกำลังไฟฟ้าได้มากถึง 300 MW of Electricity, คุ้มทุนกว่า More Cost-Effective, ใช้พื้นที่น้อยกว่า Require Less Space, มีอายุการใช้งาน Service Life ยาวนานกว่า อยู่ที่ 60 ปี และมีความปลอดภัยกว่า Be Safer เนื่องเพราะสามารถปิดเครื่องอัตโนมัติในกรณีฉุกเฉิน Automatically Shut Down in an Emergency และมีระบบระบายความร้อนที่ไม่ต้องใช้กำลังไฟฟ้า Cooling System that Doesn’t Rely on Electricity เป็นต้น ..

ปัจจุบัน แผนพัฒนากำลังผลิตกำลังไฟฟ้าของประเทศไทย ในปี 2567 ประกอบไปด้วย การพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำเร็จรูปขนาดเล็ก หรือ Small Modular Reactors : SMRs จำนวน 2 เครื่อง ซึ่งแต่ละเครื่องมีกำลังการผลิต 300 MW โดยให้การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย กฟผ. Electricity Generating Authority of Thailand : Egat เป็นผู้ดำเนินการ และการเพิ่มอัตราส่วนพลังงานทางเลือกต่อแหล่งพลังงานฟอสซิล Ratio of Alternative/Fossil Energy เป็น 70% : 30% รวมทั้งการวางแผนงานปลดระวางโรงไฟฟ้าถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติ Planning to Decommission Coal & Natural Gas Power Plants อย่างเป็นรูปธรรมจากนี้ไป ..

อย่างไรก็ตาม ความท้าทายบางประการสำหรับประเทศไทย ได้แก่ การสร้างความตระหนักรู้ให้กับประชาชนเกี่ยวกับพลังงานนิวเคลียร์ Public Awareness of Nuclear Energy ซึ่งมักถูกอ้างถึงว่าเป็นปัญหาที่น่ากังวลเนื่องมาจากภัยพิบัติในอดีต กับประเด็นการจัดการเชื้อเพลิงใช้แล้วจากเตาปฏิกรณ์ Managing Spent Fuel from Reactors ซึ่งยังไม่มีวิธีการกำจัดที่ปราศจากความเสี่ยง No Risk-Free Disposal Method เสียทีเดียวนั่นเอง ..

ดังนั้น ขั้นตอนต่อไปสำหรับประเทศไทยนั้น ได้แก่ การดำเนินการจัดทำมาตรการการควบคุม และกฎระเบียบที่มีประสิทธิภาพ Establishing Effective Regulation Controls รวมถึงการออกกฎหมายใหม่ New Legislation โดยเฉพาะสำหรับปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำเร็จรูปขนาดเล็ก หรือ Small Modular Reactors : SMRs กลายเป็นสิ่งจำเป็นสำคัญยิ่งยวดที่ขาดไม่ได้ ทั้งนี้เพื่อให้การประยุกต์ใช้พลังงานนิวเคลียร์ Use of Nuclear Energy สำหรับเป้าหมายอนาคตพลังงานสะอาดของประเทศไทย ภายในปี 2593 นั้น เป็นไปได้ด้วยความปลอดภัยอย่างมั่นใจได้สำเร็จในที่สุด ..

คาดการณ์ตลาดเทคโนโลยีไมโครรีแอคเตอร์ และตลาดปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำเร็จรูปขนาดเล็กทั่วโลก Global Microreactor Technology & Small Modular Reactors : SMRs Market ..

ข้อมูลการสำรวจตลาดของ Precedence Research และ IDTechEx สำหรับตลาดปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กที่เป็นไมโครนิวเคลียร์รีแอ็กเตอร์ Nuclear Microreactors ที่มีขนาดกำลังผลิตพลังงานไฟฟ้าน้อยกว่า 20 MW นั้น พบว่า ตลาดเทคโนโลยีไมโครรีแอคเตอร์ทั่วโลก Global Microreactor Technology Market มีมูลค่า 161,820 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2567 และคาดว่าจะมีมูลค่าสูงขึ้นแตะระดับที่ 960,950 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2577 ด้วยอัตราการเติบโตต่อปี Compound Annual Growth Rate : CAGR หมายถึง อัตราผลตอบแทนสำหรับการลงทุนในตลาดเทคโนโลยีไมโครรีแอคเตอร์ทั่วโลก Global Microreactor Technology Market ที่เติบโตจากยอดดุลเริ่มต้นไปถึงยังยอดดุลสิ้นสุด รวมสมมติฐานว่ากำไรจะถูกนำกลับมาลงทุนหมุนเวียนใหม่ทุกสิ้นปีของช่วงอายุการลงทุน อยู่ที่ค่า CAGR 19.5% ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ ปี 2567-2577 ..

คาดหมายว่า ภูมิภาคอเมริกาเหนือ North America จะคิดเป็น 32.8% ของตลาดโลก ภายในปี 2577 ในขณะที่ ญี่ปุ่น Japan คาดว่าจะเป็นประเทศที่มีอัตราการเติบโตต่อปีสูงสุด อยู่ที่ค่า CAGR 20% ในช่วงเวลาที่คาดการณ์ ..

ทั้งนี้ สำหรับตลาดปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำเร็จรูปขนาดเล็ก หรือ Small Modular Reactors : SMRs ที่มีขนาดกำลังผลิตพลังงานไฟฟ้า อยู่ระหว่าง 20-300 MW นั้น ข้อมูลตลาดอ้างอิงจาก Precedence Research และ IDTechEx ชี้ให้เห็นว่า ขนาดธุรกิจในตลาดปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำเร็จรูปขนาดเล็กทั่วโลก Global Market for Small Modular Reactors : SMRs จะเติบโตขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าจากนี้ไป ด้วยมูลค่าตลาด อยู่ที่ 6.3 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ภายในปี 2566, 13.8 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ภายในปี 2575, 16.13 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ภายในปี 2577, 72.4 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ภายในปี 2578 และคาดหมายว่าจะพุงขึ้นสูงแตะระดับ 295 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ภายในปี 2586 ด้วยอัตราการเติบโตต่อปี Compound Annual Growth Rate : CAGR หมายถึง อัตราผลตอบแทนสำหรับการลงทุนในตลาดปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำเร็จรูปขนาดเล็กทั่วโลก Global Market for Small Modular Reactors : SMRs ที่เติบโตจากยอดดุลเริ่มต้นไปถึงยังยอดดุลสิ้นสุด รวมสมมติฐานว่ากำไรจะถูกนำกลับมาลงทุนหมุนเวียนใหม่ทุกสิ้นปีของช่วงอายุการลงทุน อยู่ที่ค่า CAGR 9.1% ในช่วงปี 2567-2575 และอยู่ที่ค่า CAGR 8.9% ในช่วงเวลาที่คาดการณ์ ปี 2567-2577 ..

ปัจจัยที่ผลักดันการเติบโตของตลาดเทคโนโลยีไมโครรีแอคเตอร์ Microreactor Technology Market และตลาดปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำเร็จรูปขนาดเล็ก หรือ Small Modular Reactors: SMRs Market ได้แก่ การพัฒนาอุตสาหกรรม การขยายตัวของเมือง และการลดการปล่อยคาร์บอน Industrialization, Urbanization & Decarbonization ซึ่งเป้าหมายเหล่านี้ แพร่หลายโดยเฉพาะในภูมิภาคอเมริกา Americas และเอเชียแปซิฟิก Asia Pacific ..

การลงทุนที่แข็งแกร่งในเทคโนโลยี SMR Technologies ของยักษ์ใหญ่ด้านเทคโนโลยีอย่าง Amazon และ Google รวมถึงความต้องการพลังงานสะอาดจากศูนย์ข้อมูล Demand for Clean Power from Data Centers และการเติบโตของปัญญาประดิษฐ์ Artificial Intelligence : AI ทำให้ความต้องการพลังงานสะอาดจากศูนย์ข้อมูลเพิ่มมากขึ้น .. ทั้งนี้ ความยืดหยุ่นที่เหนือกว่าเครื่องปฏิกรณ์ในปัจจุบัน เนื่องจากมีขนาดเล็กกว่า และใช้การออกแบบเครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่ 4 ขั้นสูง ผนวกกับการสนับสนุนจากตลาดนิวเคลียร์หลักจากสหรัฐฯ, สหราชอาณาจักร และแคนาดา ต่างส่งสัญญาณถึงการสนับสนุน SMRs ที่เพิ่มมากขึ้นนั้น คือแรงผลักการเติบโตของตลาดอย่างมีนัยสำคัญ ..

คาดหมายได้ว่า ภูมิภาคเอเชียแปซิฟิก Asia-Pacific Region จะเป็นตลาดที่เติบโตเร็วที่สุด โดยมีส่วนแบ่งสูงที่สุด ตั้งแต่ปี 2568 เป็นต้นไป .. ความจำเป็นในการแทนที่โรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิลที่เก่าแก่ Need to Replace Aging Fossil Fuel Plants และความสามารถของ SMRs ที่จะผนวกรวมแหล่งพลังงานนิวเคลียร์ และพลังงานทางเลือกเข้าด้วยกัน คือ ปัจจัยขับเคลื่อนสำคัญในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ .. ทั้งนี้ บริษัทผู้เล่นรายใหญ่บางรายในตลาดเทคโนโลยีไมโครรีแอคเตอร์ Microreactor Technology Market และตลาดปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำเร็จรูปขนาดเล็ก Small Modular Reactors: SMRs Market ได้แก่ NuScale Power Corporation, ARC Energy LLC, China National Nuclear Corporation : CNNC, Westinghouse Electric Company LLC, GE-Hitachi Nuclear Energy : GEH, Rolls-Royce SMR Ltd., Doosan Enerbility Co., Ltd. และ Samsung Heavy Industries Co., Ltd. เป็นต้น ..

INL Microreactors Can Be Easily Transported by Trucks, Ships, Airplanes or Railcars | Credit : Idaho National Laboratory | INL

สรุปส่งท้าย ..

ความมุ่งมั่นในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ Reducing Carbon Dioxide : CO₂ Emissions ให้เป็นไปตามข้อตกลงปารีส Paris Agreement ถือเป็นความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ ดังนั้น ในสถานการณ์การพัฒนาด้านพลังงานที่ยั่งยืน Sustainable Energy Development จึงต้องมีการเพิ่มประสิทธิภาพ และเพิ่มการลงทุนเกี่ยวกับ พลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน Renewables เป็นอย่างมาก และรวมถึงการเพิ่มขึ้นของพลังงานนิวเคลียร์ด้วยปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นใหม่ที่ปลอดภัย Nuclear Power with Safe New Generation Reactors มาพร้อมด้วยนั้น คือ ทางเลือกสำคัญที่จำต้องคำนึงถึง ..

อย่างไรก็ตาม สำหรับประเทศไทยนั้น มีคำถามมากมาย เช่น ทั้งหมดเหล่านี้ดูเป็นสิ่งที่ดีจริงหรือไม่ ยังเป็นที่สงสัย .. Microreactors & SMRs มีข้อเสียข้อกังวลอะไรอีกบ้าง .. แม้ว่าเทคโนโลยีปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็ก SMR Technology จะมีความก้าวหน้าไปมาก แต่การออกใบอนุญาต และการรับรอง ยังคงเป็นอุปสรรคสำคัญสำหรับ Microreactors & SMRs รวมถึงการเปลี่ยนแปลงการออกแบบที่อาจเกิดขึ้น และมาตรการความมั่นคงปลอดภัยที่เพิ่มขึ้น ขณะที่การตระหนักรู้ และยอมรับของภาคประชาสังคมในประเด็นการใช้ปฏิกรณ์นิวเคลียร์เพื่อผลิตกำลังไฟฟ้าในประเทศนั้น ไม่ใช่เรื่องง่าย ..

ปัจจุบัน ภาพรวมการใช้นิวเคลียร์เป็นแหล่งพลังงานสำหรับการผลิตกำลังไฟฟ้าคาร์บอนต่ำทั่วโลก Low-Carbon Power Generation Sources Worldwide มีขนาดใหญ่เป็นอันดับ 2 .. มีการใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์มากกว่า 400 เครื่องสำหรับการผลิตกำลังไฟฟ้าอยู่ในกว่า 30 ประเทศ ด้วยกำลังผลิตพลังงานไฟฟ้า 2,700 TWh หรือประมาณ 10% ของปริมาณการผลิตกำลังไฟฟ้าทั่วโลก ..

ปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นใหม่ๆ ที่ปลอดภัย ซึ่งแตกต่างไปจากรุ่นดั่งเดิมที่อาจเป็นอันตรายต่อความอยู่รอดของมนุษยชาติ และด้วยเทคโนโลยีล่าสุดนั้น พลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Energy อาจกลับกลายมาเป็นทางเลือกที่น่าสนใจอีกครั้ง .. ปฏิกรณ์นิวเคลียร์ยุคที่ 4 หรือ Generation IV Nuclear Reactors เช่น ปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactors: MSRs คือ ชุดของการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่กำลังวิจัยล่าสุด เพื่อการใช้งานเชิงพาณิชย์ และเพื่อบรรลุเป้าหมายที่หลากหลาย รวมถึงการปรับปรุงความปลอดภัยที่ยั่งยืนมากขึ้น .. นอกจากนี้ ปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กที่เป็นไมโครนิวเคลียร์รีแอ็กเตอร์ Nuclear Microreactors และปฏิกรณ์สำเร็จรูปขนาดเล็ก Small Modular Reactors: SMRs คือ อีกหนึ่งในเทคโนโลยีนิวเคลียร์ Nuclear Technologies ที่มาพร้อมด้วยล่าสุด ซึ่งเชื่อถือได้มากกว่า และสามารถให้ทางเลือกใหม่ๆ สำหรับการผลิตกำลังไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ที่ต่างไปจากปฏิกรณ์นิวเคลียร์ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์รูปแบบเดิม Nuclear Reactor in Conventional Nuclear Power Plants เป็นอย่างมากเช่นกัน ..

Small Modular Reactors in the Australian Context | Credit : America Nuclear Society

คาดหมายได้ว่า พลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Energy ยังคงหนึ่งในตัวเลือกสำคัญสำหรับอนาคตทางพลังงานของมนุษยชาติ .. จนถึงขณะนี้ พลังงานของโลกยังคงถูกครอบงำโดยการเผาไหม้ฟอสซิลสารไฮโดรคาร์บอนในรูปของถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติ ..

แม้จะมีความท้าทาย แต่กลุ่มนักวิชาการที่สนับสนุนการใช้งานไมโครนิวเคลียร์รีแอ็กเตอร์ Nuclear Microreactors และปฏิกรณ์โมดูลาร์ขนาดเล็ก Small Modular Reactors : SMRs มองว่า พวกมันยังคงเป็นวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้สำหรับพลังงานนิวเคลียร์เพื่อให้เกิดความคุ้มค่า ปลอดภัย และแข่งขันได้กับแหล่งพลังงานที่ตอบสนองอย่างรวดเร็วอื่นๆ เพื่อให้สมดุลกับแหล่งจ่ายพลังงานที่มาจากแหล่งพลังงานแสงอาทิตย์ Solar Energy, พลังงานลม Wind Energy และชุดแบตเตอรี่ Battery Packs แต่จะยังคงมีความกังวลเกี่ยวกับเทคโนโลยีปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็ก SMR Technology ที่ต้องปรับปรุงแก้ไข รวมทั้งการพิจารณาเลือกเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่เหมาะสม ก่อนที่แหล่งพลังงานปราศจากคาร์บอน เช่น Nuclear Microreactors และ SMRs สำเร็จรูป เป็นต้นเหล่านี้ จะถูกพิจารณาได้อย่างมั่นใจว่า เป็นอีกหนึ่งในทางเลือกที่เป็นไปได้สำหรับอนาคตระบบพลังงานทั่วโลก ซึ่งรวมถึงประเทศไทยด้วย ..

ดังนั้น จากนี้ในระยะยาวกว่า 100 ปี ขึ้นไปนั้น แหล่งพลังงานที่ปลอดภัยกว่า และไร้กากกัมมันตรังสี ซึ่งหมายถึง พลังงานนิวเคลียร์ฟิชชั่น Fission Nuclear Energy ด้วยปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactors : MSRs รุ่นล่าสุด, พลังงานนิวเคลียร์ฟิวชั่น Fusion Nuclear Energy รวมทั้งไมโครนิวเคลียร์รีแอ็กเตอร์ Nuclear Microreactors และปฏิกรณ์โมดูลาร์ขนาดเล็ก Small Modular Reactors: SMRs มาพร้อมด้วยนั้น คาดว่าจะเป็นตัวเลือกด้านนิวเคลียร์ใหม่ New Nuclear Option ที่ดีที่สุดสำหรับความมั่นคงทางพลังงานในอนาคต ..

นักวิทยาศาสตร์ เชื่อว่า ไม่เพียงยังคงเป็นส่วนหนึ่งของคำตอบด้านพลังงานเท่านั้น แต่พวกมัน คือ แหล่งพลังงาน “ความฝัน” ที่จะช่วยให้มนุษยชาติมีแหล่งพลังงานเหลือเฟือไร้ขีดจำกัด ซึ่งหมายถึง “อนาคต” รวมทั้งพวกมัน สามารถยกระดับมาตรฐานอนาคตการดำรงชีวิตของมนุษยชาติให้สำเร็จอย่างงดงามได้ในที่สุด .. นอกจากนี้ยังเป็นการยุติการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลของมนุษยชาติ Ending Humanity’s Dependence on Fossil Fuels และจะสามารถยุติการคุกคามของภาวะโลกร้อน Ending the Threat of Global Warming ได้อย่างเด็ดขาด โดยไม่มีการขาดแคลนพลังงานที่จำเป็นอีกต่อไป แม้เข้าสู่ยุคของการท่องไปในอวกาศของมนุษยชาติด้วยซ้ำจากนี้ไปอีกด้วย ..

…………………………………

คอลัมน์ : Energy Key

By โลกสีฟ้า ..

สนับสนุนคอลัมน์ โดย E@ บริษัท พลังงานบริสุทธิ์ จำกัด (มหาชน)