SMR โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ขนาดเล็กที่ทรงพลัง

แต่สำหรับคนที่ไม่รู้จัก SMR มาก่อนอาจจะสงสัยและกังวลขึ้นมา เพราะชื่อโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ "ภาพจำที่ชัดเจน" ของประสบการณ์ในอดีตคงย้อนกลับมาอย่างรวดเร็วว่าเกิดเหตุการณ์อะไรกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์กันบ้าง ซึ่งการเกิดเหตุการณ์ในอดีตเป็นยุคของการพัฒนาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีมาตั้งแต่ 3 ยุคแล้ว ยุคที่ 1 โปโตไทป ยุคที่ 2 ประมาณปี 1970 ยุคที่ 3 ประมาณปี 2000 และยุค SMR คือยุค 3 + ที่ได้พัฒนาเทคโนโลยีให้มีความปลอดภัย และมีความทันสมัยมากขึ้น โดยลืมภาพจำโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ต้องมีขนาดใหญ่เท่านั้นไปได้เลย

สำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็ก หรือ SMR คือ เตาปฏิกรณ์ที่มีกำลังการผลิตที่น้อยกว่า 300 เมกะวัตต์ โดยออกแบบให้เป็นโมดูลที่ผลิตมาจากโรงงาน และนำไปประกอบติดตั้งในพื้นที่ได้อย่างรวดเร็ว ทำให้ได้เปรียบคือต้นทุนการผลิตต่อชิ้นต่ำ ใช้เวลาในการก่อสร้างชิ้นงานสั้นลง ความซับซ้อนของระบบน้อยกว่า จึงใช้เวลาในการก่อสร้างและติดตั้งเครื่องจักรน้อยกว่า เงินลงทุนต่ำกว่า ความปลอดภัยในการดำเนินงานดีกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดใหญ่ สามารถนำไปประยุกต์ในภาคอุตสาหกรรมได้ง่าย เช่น การผลิตน้ำจืดขนาดใหญ่ และการผลิตก๊าซไฮโดรเจนได้ เป็นที่ทราบกันดีว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดใหญ่มักมีข้อจำกัดอยู่มาก นักฟิสิกส์และวิศวกรนิวเคลียร์จึง "ตัดมุมกลับ" โดยออกแบบเตาปฏิกรณ์ให้เล็กลงจนมีขนาดไม่เกิน 300 เมกกะวัตต์

สำหรับ SMR ที่ไม่ได้เพิ่งเกิดขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้ แต่ SMR ได้เกิดขึ้นมานานแล้ว ได้มีการสร้างและติดตั้งในอุปกรณ์ทางการทหารมามากกว่า 50 ปี เช่น นำไปติดตั้งในเรือดำน้ำนิวเคลียร์ เรือบรรทุก เครื่องบินนิวเคลียร์ เครื่องผลิตไฟฟ้านิวเคลียร์ภาคสนาม เป็นต้น และได้มีการพัฒนามาอย่างต่อเนื่องเพื่อเป็นแอดวานส์นิวเคลียร์รีแอคเตอร์ ซึ่ง SMR ที่เข้าข่ายจะต้องประกอบไปด้วย 3 ส่วนสำคัญคือ

1. Modulization เป็นการออกแบบที่แบ่งระบบต่าง ๆ ออกเป็นส่วนย่อย ๆ เพื่อความยืดหยุ่น ให้เหมาะกับความต้องการใช้งาน
2. Integral Water Reactor เป็นการผนวกอุปกรณ์ต่าง ๆ ให้ผลิตไฟฟ้าได้เองในแต่ละส่วน
3. Manufactured สามารถผลิตให้จบในโรงงานได้เลย เพื่อพร้อมใช้งาน

และเมื่อโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในภาพจำของเราเปลี่ยนไปเป็น SMR นักวิชาการจึงได้ประมวลข้อดีไว้ ดังนี้

1. เตาปฏิกรณ์มีความซับซ้อนบ่อย จึงไปเจ้าหน้าที่ดูแลไม่มาก
2. ระบบต่าง ๆ มีขนาดเล็ก หรืออาจรวมอยู่ในโมดูลเดียวกัน ท่าให้ใช้พื้นที่ก่อสร้างไม่มาก
3. ความร้อนที่เกิดขึ้นในระบบมีน้อย จึงสามารถระบายความร้อนด้วยก๊าซ หรือน้ำปริมาณน้อย ๆ ได้
4. มีระบบการเชื่อมต่อแบบ plug and play จึงเหมาะสมในโรงงานอุตสาหกรรม พื้นที่ชนบท พื้นที่ประสบภัยพิบัติ และโครงข่ายไฟฟ้าขนาดเล็ก (micro-grid)
5. ใช้เวลาในการติดตั้งไม่นาน สามารถเพิ่ม หรือลดกำลังการผลิตได้ง่าย และรื้อถอนได้รวดเร็ว
6. สามารถขนย้ายเตาปฏิกรณ์ด้วยรถบรรทุก เรือ และเครื่องบินได้
7. มีปริมาณรังสีน้อยและสามารถติดตั้งที่ชั้นใต้ดินเพื่อลดโอกาสการรั่วไหลของสารกัมมันตรังสีได้
8. แท่งเชื้อเพลิงสามารถใช้งานได้นานกว่า 10 ปี โดยไม่ต้องการเปลี่ยน
9. ในอนาคตอาจใช้การควบคุมจากระยะไกลด้วยรีโมตคอนโทรลได้

อ้างอิงข้อมูลจาก http://www.thaiphysoc.org/article/93/

นอกจากนั้นหากเปรียบเทียบกันแล้วจะพบว่าโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ทั่วไป กับ SMR มีความเหมือนและแตกต่างกัน สามารถนำมาเปรียบเทียบให้เห็นชัดเจนได้ตามตารางที่แสดง

สิ่งที่เหมือนกันและดีต่อสิ่งแวดล้อม คือ การไม่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซต์ เพราะเชื้อเพลิงที่นำมาใช้ คือพลังงานสะอาด สำหรับประเทศไทยเองแม้เป็นประเทศเล็ก ๆ เมื่อเทียบกับประเทศมหาอำนาจที่เดินหน้าผลิตไฟฟ้าด้วย SMR เช่น ประเทศสหรัฐอเมริกา สหราชอาณาจักร เกาหลีใต้ จีน รัสเซีย แต่ประเทศไทยโดย การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย หรือ กฟผ. ยังคงเดินหน้าศึกษา และเตรียมความพร้อมอยู่เสมอในการพัฒนาบุคลากรให้มีความรู้ความเชี่ยวชาญเรื่องพลังงานนิวเคลียร์ เพื่อก้าวไปสรรหาพลังงานใหม่ ในการผลิตไฟฟ้าที่ไม่เพียงแต่การสร้างความสุขให้กับคนไทยเท่านั้น แต่ยังเป็นการก้าวไปสู่ความมั่นคงในการผลิตไฟฟ้าให้คนไทยมีพลังงานไฟฟ้าใช้อย่างมีเสถียรภาพอย่างยั่งยืนต่อไป

บทความโดย รศ.ดร.ภิญโญ มีชำนะ นักวิชาการอิสระด้านพลังงาน

• ข่าวพลังงานนิวเคลียร์
• ข่าวโรงไฟฟ้าพลังงาน
• ข่าวจิ๋วแต่แจ๋ว
• ข่าวนิวเคลียร์
• ข่าวโรงไฟฟ้า