โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็ก SMR ก้าวหน้าไปถึงไหนกันแล้ว

เพราะมีเหตุผลที่สำคัญ คือ ความ "กลัว" ที่ต่อไปในอนาคตจำนวนคนจะยิ่งมีเพิ่มขึ้น ความต้องการใช้พลังงานเพิ่มขึ้น แต่หากไม่มีการสรรหาเชื้อเพลิงทางเลือกเพื่อผลิตไฟฟ้าในอนาคต "แม้มีเงิน ก็อาจจะไม่มีไฟฟ้าใช้ได้ เพราะไม่มีพลังงาน"

ดังนั้นจึงไม่แปลกใจที่หลาย ๆ ประเทศ โดยเฉพาะประเทศมหาอำนาจ คิดใหม่ทำใหม่ พัฒนาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใช้เทคโนโลยีทันสมัย เพื่ออุดรอยรั่วจากอดีตที่หลาย ๆ คนยังจำได้ หันมาปัดฝุ่นโรงไฟฟ้าขนาดเล็ก SMR กันมากขึ้น และประสบความสำเร็จ เช่น

รวบรวมข้อมูลโดยอ้างอิงมาจาก เอกสารของ IAEA ที่เผยแพร่ออกมาในปี 2020 ชื่อ Advances in Small Modular Reactor

หากสังเกตประเทศแถบเอเชียอย่างประเทศจีนแผ่นดินใหญ่แล้ว การสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ตามแนวชายฝั่งของประเทศจำนวนที่มากขึ้นทุกปี เป็นเรื่องปกติ เพราะบริษัท China National Nuclear Corporation (CNNC) กำลังก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์โมดูลาร์ขนาดเล็กเชิงพาณิชย์บนพื้นดิน (SMR) แห่งแรกของโลก ซึ่งก็คือ ACP100 (หรือเรียกอีกอย่างว่า Linglong One) ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฉางเจียงในมณฑลไหหลำ โครงการนี้ถือเป็นก้าวสำคัญในการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ เนื่องจากใช้การออกแบบเครื่องปฏิกรณ์น้ำแรงดันแบบแยกส่วน ซึ่งปรับให้เหมาะกับการใช้งานต่าง ๆ ได้ รวมถึงการผลิตไฟฟ้า การให้ความร้อน การผลิตไอน้ำ และการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล สำหรับโครงการนี้ หากดำเนินการแล้วเสร็จคาดว่า จะสามารถผลิตไฟฟ้าได้เพียงพอต่อการจ่ายไฟให้กับ 526,000 ครัวเรือน หากก่อสร้างเสร็จภายใน 58 เดือนตามแผน จะเป็นการตอกย้ำความพยายามของจีนในการเป็นผู้นำตลาด SMR ของโลก

หากเรามาลองทำความรู้จักกับ ACP100 ของจีน (Linglong One) พบว่า เป็นปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็ก ที่ออกแบบมาให้มีอายุใช้งานประมาณ 60 ปี เพื่อผลิตไฟฟ้าโดยใช้เทคโนโลยีของการทำความร้อนผ่านกระบวนการฟิชชั่น ซึ่งเป็นวิธีที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพสูง ใช้ยูเรเนียมที่มีความเข้มข้นต่ำ (-235) โดยยูเรเนียมในแกนปฏิกรณ์จะทำให้เกิดปฏิกิริยาฟิชชั่น ทำให้แยกนิวเคลียสของยูเรเนียมให้กลายเป็นนิวเคลียสที่เล็กลงและปล่อยความร้อนออกมา จากนั้นความร้อนจะถูกส่งต่อไปยังสารหล่อเย็น ซึ่งเป็นน้ำแรงดันสูง เพื่อช่วยให้ความร้อนไม่ระเหยและรักษาระดับความดันในเตาปฏิกรณ์ได้ และน้ำที่ได้รับความร้อนจากเตาปฏิกรณ์จะถูกส่งไปยังเครื่องกำเนิดไอน้ำ เพื่อเปลี่ยนเป็นไอน้ำที่มีความดันและอุณภูมิสูง ซึ่งไอน้ำจะถูกส่งต่อไปยังกังหันไอน้ำ ไปหมุนเพลาของกังหันและแปลงพลังงานความร้อนเป็นพลังงานกล เพื่อขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าผลิตไฟฟ้าเข้าสู่ระบบส่งไฟฟ้าและต่อเข้าสู่สายส่งไฟฟ้าเพื่อจ่ายไฟฟ้าไปยังผู้ใช้ต่อไป

นอกจากนั้น ACP100 จะมีระบบป้องกันอันตรายจากสารกัมมันตภาพรังสี และมีระบบป้องกันความปลอดภัยที่มีความน่าเชื่อถือสูง เพราะได้ผ่านการตรวจสอบและรับรองมาตรฐานระดับสูงจากหลายองค์กรทั้งในและต่างประเทศ เช่น สำนักงานพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (IAEA) และการพัฒนาร่วมกับรัฐบาลจีน ทำให้เกิดความเชื่อมั่นในมาตรฐานการออกแบบและการทำงาน ที่สำคัญมีการผสมผสานเทคโนโลยีที่ทันสมัย มีระบบป้องกันที่ออกแบบมาให้ทำงานอย่างอิสระโดยไม่ต้องพึ่งพาอุปกรณ์เสริมจากภายนอก ซึ่งนับว่าเป็นมาตรฐานใหม่ในด้านความปลอดภัยของ SMR

ต่อไปคงไม่เพียงแต่ประเทศมหาอำนาจเท่านั้นที่จะนำ SMR มาใช้ในการผลิตไฟฟ้า เพราะประเทศไทย และอีกหลาย ๆ ประเทศ คงต้องเริ่มนำมาพิจารณากันอย่างจริงจังบ้างแล้ว

บทความโดย รศ.ดร.ภิญโญ มีชำนะ นักวิชาการอิสระด้านพลังงาน

• ข่าวพลังงานสะอาด
• ข่าวนิวเคลียร์
• ข่าวผลิตไฟฟ้า
• ข่าวพัฒนาการ
• ข่าวโรงไฟฟ้า