สำนักข่าวหุ้นอินไซด์ (20 พฤษภาคม )-------Key Highlights:

·      โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็กแบบโมดูล (SMR) ถูกกล่าวถึงมากขึ้นในช่วงที่ผ่านมา จากข้อจำกัดของพลังงานหมุนเวียน เช่น แสงอาทิตย์ ลม ที่ไม่สามารถผลิตไฟฟ้าได้ตลอดเวลาอีกทั้ง SMR ยังใช้เงินทุนน้อยกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบดั้งเดิม

·      ในปี 2566 มี SMR 2 แห่ง ที่จ่ายไฟฟ้าเข้าระบบเชิงพาณิชย์ไปแล้วในรัสเซียและจีน ซึ่งมีกำลังการผลิตไฟฟ้า 70 และ 200 เมกะวัตต์ ตามลำดับ ส่วนในอนาคต องค์กรพลังงานระหว่างประเทศ (IEA) คาดว่ากำลังการผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็ก (SMRs) ทั่วโลกจะขยาย จาก 270 เมกะวัตต์ ในปี 2566 เป็น 118,000 เมกะวัตต์ ในปี 2593หรือเติบโตเฉลี่ยปีละ 25.3%CAGR
ด้วยเม็ดเงินลงทุนทั้งหมดราว 6.7 แสนล้านดอลลาร์สหรัฐฯ ในช่วงปี 2567-93 ซึ่งจะเป็นโอกาสของผู้ประกอบการที่เกี่ยวข้อง

·      Krungthai COMPASS ประเมิน 3 ปัจจัยสำคัญในการเตรียมพร้อมเพื่อพัฒนาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ SMR ของประเทศต่างๆ ได้แก่ 1.การสร้างความเข้าใจกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์โดยเฉพาะด้านความปลอดภัย 2.การเลือกใช้ขนาดของโรงไฟฟ้าที่เหมาะสมกับความต้องการและเทคโนโลยี และ  3. มูลค่าการลงทุนที่ยังค่อนข้างสูงในปัจจุบันเมื่อเปรียบเทียบการผลิตไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงอื่น แต่คาดว่าจะลดลงในปี 2573

กระแสการรับมือกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้ทวีความเข้มข้นขึ้นเรื่อยๆ ภาคพลังงานโดยเฉพาะการผลิตไฟฟ้า ซึ่งมีการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจก (Green house gas) ที่เป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้เกิดภาวะโลกร้อนถึงราว 30% ของปริมาณก๊าซเรือนกระจกที่ปลดปล่อยทั้งหมดทั่วโลก1 ถือเป็นอีกหนึ่งเป้าหมายสำคัญที่ภาครัฐและเอกชนทั่วโลกตั้งเป้า   ที่จะลดก๊าซเรือนกระจกจากการผลิตกระแสไฟฟ้า โดยลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล และหันมาใช้พลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ ลม และน้ำมากขึ้น


อย่างไรก็ดี พลังงานหมุนเวียนเหล่านี้ยังมีข้อจำกัดด้านเสถียรภาพของพลังงานที่ไม่สามารถทำการผลิตกระแสไฟฟ้าได้ตลอดเวลา หนึ่งทางเลือกที่ถูกหยิบยกขึ้นมาพูดถึงมากขึ้นคือโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ซึ่งสามารถสร้างไฟฟ้าได้ตลอดเวลา อีกทั้งยังมีการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากการผลิตไฟฟ้าที่น้อยแต่เนื่องจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบดั้งเดิม      มีขนาดที่ค่อนข้างใหญ่และใช้เงินลงทุนสูง ในช่วงที่ผ่านมาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็กแบบโมดูล (Small Modular Reactor: SMR)   ซึ่งสามารถลดข้อจำกัดเหล่านี้ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบดั้งเดิมได้ จึงถูกพัฒนามากขึ้น บทความฉบับนี้จึงจะนำท่านผู้อ่านมารู้จักกับ SMR รวมถึงปัจจัยอื่นๆที่ต้องติดตาม ก่อนจะวิเคราะห์ถึงความเหมาะสมในการนำ SMR มาใช้ในไทยและโอกาสของผู้ประกอบการไทยในฉบับถัดไป


ทำความรู้จักกับโรงไฟฟ้า SMR

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็กแบบโมดูล (Small Modular Reactor: SMR) เป็นโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ขนาดเล็ก แยกเป็นหน่วยย่อยที่สามารถผลิตไฟฟ้าได้อย่างอิสระภายในหน่วยย่อยเดียว SMR มีขนาดกำลังการผลิตไฟฟ้าสูงสุดถึง 300 MW ต่อหน่วย หรือประมาณ 1 ใน 3 ของขนาดกำลังการผลิตไฟฟ้าของเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบดั้งเดิม

หลักการทำงานของ SMR เป็นแบบพลังงานนิวเคลียร์ประเภทฟิชชัน (Nuclear Fission) ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อนิวเคลียสของธาตุกัมมันตรังสีแตกตัวเป็นนิวเคลียสที่เล็กลง ทำให้เกิดการปลดปล่อยพลังงานในรูปพลังงานความร้อนปริมาณมากออกมา ซึ่งความร้อนนี้สามารถนำไปใช้ทำให้สารหล่อเย็น เช่น น้ำกลายเป็นไอน้ำ2 เพื่อใช้ขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต่อไป โดย SMR จะถูกผลิตจากโรงงานในรูปแบบโมดูลและขนส่งไปติดตั้งยังสถานที่ปลายทางที่ต้องการ


การเปรียบเทียบโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ SMR กับแบบดั้งเดิม

ถึงแม้ว่า SMR มีกำลังการผลิตน้อยกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบดั้งเดิม แต่การพัฒนา SMR มีความสะดวกกว่ามากทั้งในแง่พื้นที่โรงไฟฟ้า การก่อสร้างและติดตั้งอุปกรณ์ รวมถึงปริมาณกากกัมตรังสีที่น้อยกว่าอีกด้วย ซึ่งส่งผลให้มีค่าใช้จ่ายในการพัฒนาSMR น้อยกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบดั้งเดิม SMR ถูกออกแบบให้เป็นหน่วยย่อย (โมดูล) จึงสามารถแยกผลิตเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ จากสถานที่อื่นแล้วนำมาติดตั้งที่โรงงานไฟฟ้าภายหลังได้ ซึ่งช่วยลดระยะเวลาและค่าใช้จ่ายในการพัฒนาโครงการ



อีกทั้งยังสามารถขยายกำลังการผลิตได้ในอนาคตจากการเพิ่มหน่วยย่อย นอกจากนี้ ด้วยขนาดที่เล็กกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบดั้งเดิม ทำให้โรงไฟฟ้า SMR มีความร้อนในระบบและกากกัมตรังสีที่น้อยกว่า ทำให้ควบคุมการทำงานได้สะดวกกว่าด้วย3  


ประเภทของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ SMR  

SMR โดยทั่วไปสามารถแบ่งได้เป็น 6 ประเภท ได้แก่ 1.Land-Based Water-Cooled SMRs 2.Marine-Based SMRs 3.Gas-Cooled SMRs 4.Liquid Metal-Cooled SMRs 5.Molten Salt SMRs และ 6.Microreactor SMRs ซึ่งเป็นการแยกประเภทตามคุณสมบัติหลักและเทคโนโลยี เช่น การใช้สารหล่อเย็น    ที่มีความแตกต่างกัน เช่น น้ำ ฮีเลียม โลหะเหลว ซึ่งจะส่งผลต่อประสิทธิภาพในการระบายความร้อนที่แตกต่างกัน   
 
นอกจากนี้ ยังรวมถึงลักษณะการติดตั้ง เช่น บนบก บนแพลอยน้ำ หรือ SMR บางประเภทที่มีขนาดเล็กจึงสามารถเคลื่อนย้ายได้สะดวก ซึ่งคุณสมบัติเหล่านี้ส่งผลถึงการลงทุน SMR ในแต่ละประเภท เช่น การลงทุนใน Land-Based Water-Cooled SMRs ซึ่งใช้น้ำระบายความร้อนและไม่สามารถเคลื่อนย้ายได้ มีค่าใช้จ่ายในการพัฒนาเพียง 4-6 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ ต่อเมกะวัตต์ ซึ่งต่ำกว่าการลงทุนใน Microreactor SMRs ที่ใช้ฮีเลียม เกลือหลอมเหลว และสามารถย้ายที่ตั้งได้ ซึ่งมีค่าใช้จ่ายในการพัฒนาสูงถึง 10-15 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ ต่อเมกะวัตต์


ระดับความพร้อมด้านเทคโนโลยีของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็กแต่ละประเภทหากพิจารณาระดับความพร้อมของเทคโนโลยี(Technology Readiness Level: TRL) ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็ก (SMR) แต่ละประเภท จะพบว่า Marine Based Water-Cooled SMRs Land-Based Water-Cooled SMRs และ Gas-Cooled SMRs ถูกพัฒนาในระดับที่สามารถนำไปใช้งานในเชิงพาณิชย์ได้จริง (TRL: 8-9)4

ขณะที่ Liquid Metal-Cooled Fast Neutron SMRs และ Microreactor SMRs ถูกพัฒนาในระดับที่ทดสอบต้นแบบ (Prototype)                   ในห้องปฏิบัติการที่มีความละเอียดสูง (TRL: 6)

นอกจากนั้น Liquid Metal-Cooled Fast Neutron SMRs และ Microreactor SMRs คาดว่าจะถูกพัฒนาให้สามารถใช้งานในเชิงพาณิชย์ได้จริง (TRL: 8-9) ในปี 2569 และ 2572 ตามลำดับ

สำหรับ Molten Salt SMRs  ถูกพัฒนาในระดับที่แนวความคิดของเทคโนโลยีได้ผ่านการพิสูจน์และผลมีจากการทดลองในระดับห้องปฏิบัติการ (TRL: 4-5) และคาดว่าสามารถถูกนำไปใช้งานในเชิงพาณิชย์ได้จริง (TRL: 8-9) ในช่วงปี 2573-78 ตามลำดับ

สถานการณ์ปัจจุบัน ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็กทั่วโลก

ปัจจุบัน มีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็ก (SMR) 2 แห่ง ที่จ่ายไฟฟ้าเข้าระบบเชิงพาณิชย์ไปแล้ว ซึ่งมีกำลังการผลิตไฟฟ้ารวม 270 เมกะวัตต์ แบ่งเป็น Marine-Based Water-Cooled SMRs ในรัสเซีย ซึ่งมีกำลังการผลิตไฟฟ้า 70 เมกะวัตต์ และ Gas-Cooled SMRs ในจีน ซึ่งมีกำลังการผลิตไฟฟ้า 200 เมกะวัตต์

นอกจากนั้น ยังมีโรงไฟฟ้า SMR ที่กำลัง      ถูกก่อสร้างอีก 4 แห่ง ทั้งในรูปแบบ Pilot Demonstration (TRL:7) และรูปแบบที่สามารถใช้งานในเชิงพาณิชย์ได้จริง (TRL:8-9) ซึ่งมีกำลังการผลิตไฟฟ้าทั้งหมด 485 เมกะวัตต์

โดยคาดว่า Land-Based Water-Cooled SMRs ซึ่งมีกำลังการผลิตไฟฟ้าราว 125 เมกะวัตต์ ในจีน และ Liquid Metal-Cooled Fast Neutron SMRs ซึ่งมีกำลังการผลิตไฟฟ้าราว 300 เมกะวัตต์ ในรัสเซีย จะจ่ายไฟฟ้าเข้าระบบเชิงพาณิชย์ในปี 2569

ขณะที่ Molten Salt SMRs ในรูปแบบ Pilot Demonstration ซึ่งมีกำลังการผลิตไฟฟ้าราว 35 เมกะวัตต์ ในสหรัฐฯ มีแผนที่จะเปิดให้บริการในปี 2570 นอกจากนั้น Land-Based Water-Cooled SMRs ซึ่งมีกำลังการผลิตไฟฟ้าราว 25 เมกะวัตต์ ในอาร์เจนติน่า มีแผนที่จะจ่ายไฟฟ้าเข้าระบบเชิงพาณิชย์ในปี 2571

แม้ว่าปัจจุบันมีเพียงไม่กี่ประเทศที่มี SMR ที่จ่ายไฟฟ้าเข้าระบบเชิงพาณิชย์ และกำลังก่อสร้างโรงไฟฟ้าประเภทดังกล่าว อย่างไรก็ดี หลายประเทศมีแผนที่จะลงทุน SMRs เพิ่มเติม ในระยะข้างหน้า ซึ่งรายละเอียดเพิ่มเติมจะอธิบายในอันดับถัดไป

หากพิจารณาจากแผนการลงทุนโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็ก (SMR) ของแต่ละประเทศ พบว่า ประเทศที่มีเศรษฐกิจขนาดใหญ่ เช่น สหรัฐฯ จีน รัสเซีย ฝรั่งเศส และสหราชอาณาจักร มีแผนที่จะลงทุนพัฒนา SMR รวมทั้งเพิ่มกำลังการผลิตไฟฟ้าของ SMR เพื่อลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (ก๊าซ CO2) จากกระบวนการผลิตไฟฟ้าในช่วงปี 2578-93

แผนการลงทุน SMRs ที่กล่าวมาข้างต้นจะช่วยหนุนให้กำลังการผลิตไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าดังกล่าวของทั่วโลกเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และยังช่วยดึงดูดเม็ดเงินลงทุนเข้ามาในธุรกิจโรงไฟฟ้า SMRs มากขึ้นอีกด้วย ซึ่งรายละเอียดเพิ่มเติมจะวิเคราะห์ในหัวข้อถัดไป


ทิศทางการลงทุน ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็กทั่วโลก

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 แสนล้านดอลลาร์สหรัฐฯในช่วงปี 2567-93 โดยมีสาเหตุหลัก 5 ประการ ดังนี้

1.    จีนมีแนวโน้มจะเพิ่มกำลังการผลิตไฟฟ้าของ SMR จาก 200 เมกะวัตต์ ในปี 2566 เป็น 35,000 เมกะวัตต์ ในปี 2593 เพราะจีนมีแนวโน้มที่จะลงทุนก่อสร้าง SMR มากขึ้นเพื่อทดแทนโรงไฟฟ้าถ่านหินที่จะทยอยถูกปลดระวาง และเพื่อใช้ในการให้ความร้อนแก่ชุมชนและภาคอุตสาหกรรม7

2.    IEA คาดว่าสหรัฐฯจะเพิ่มกำลังการผลิตไฟฟ้าของ SMR ให้เป็น 30,000 เมกะวัตต์ ในปี 2593 เพราะรัฐบาลกลางของสหรัฐฯ (Federal government) มีแผนที่จะสนับสนุนการลงทุน SMR และ active reactor design ด้วยงบประมาณ 3 พันล้านดอลลาร์สหรัฐฯ ประกอบกับ บริษัทด้านเทคโนโลยีขนาดใหญ่หลายแห่ง เช่น Microsoft และ AMAZON มีแผนที่จะลงทุน SMR มากขึ้น เพื่อใช้ในการจ่ายไฟฟ้าให้กับ Data Center จึงช่วยหนุนให้กำลังการผลิตไฟฟ้าของ SMR เติบโต

3.    สหภาพยุโรป (EU) มีแนวโน้มที่จะเพิ่มกำลังการผลิตไฟฟ้าของ SMRs ให้เป็น 15,000 เมกะวัตต์ ในปี 2593 หลังสหภาพยุโรปได้จัดตั้งสมาคม European SMR Industrial Alliance เพื่อสนับสนุนการลงทุนและพัฒนา SMR ทั้งในแง่ของแหล่งเงินทุน องค์ความรู้ และการร่วมมือกับภาคประชาชน จึงช่วยหนุนการลงทุน SMR ในสหภาพยุโรป

4.    สหราชอาณาจักรมีแนวโน้มที่จะเพิ่มกำลังการผลิตไฟฟ้าของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดใหญ่ และ SMR เป็น 24,000 เมกะวัตต์ในปี 2593 โดยในเบื้องต้น ภาครัฐจะสนับสนุนด้านเงินทุนให้ Rolls-Royce เพื่อพัฒนา SMR ที่มีกำลังการผลิตไฟฟ้ารวม 470 เมกะวัตต์ ซึ่งคาดว่าจะเริ่มจ่ายไฟฟ้าเข้าระบบเชิงพาณิชย์ช่วงในปี 2573-76

5.    IEA คาดว่าอินเดียจะเพิ่มกำลังการผลิตไฟฟ้าของ SMR ให้เป็น 8,000 เมกะวัตต์ ในปี 2593 เพราะอินเดียมีแผนที่จะลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนได-ออกไซด์จากการใช้ไฟฟ้าของอุตสาหกรรมเหล็ก จึงมีแนวโน้มที่จะลงทุน SMR ทดแทนโรงไฟฟ้าถ่านหินมากขึ้น

6.    แม้ว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็ก (SMR) มีแนวโน้มที่จะได้รับความนิยมมากขึ้นในระยะข้างหน้า อย่างไรก็ดี ประชาชนมีความกังวลเกี่ยวกับความปลอดภัยของการใช้พลังงานนิวเคลียร์ และการจัดการกากกัมมันต-รังสี ซึ่งเป็นอุปสรรคในการยอมรับและนำมาใช้ เพื่อให้ประชาชนมีความมั่นใจในประสิทธิภาพและความปลอดภัยของ SMR ภาครัฐและภาคเอกชนของไทยสามารถพิจารณาและปฏิบัติตามแนวทางในหัวข้อถัดไป

3 ปัจจัยสำคัญในการเตรียมพร้อมเพื่อพัฒนาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ SMR Krungthai COMPASS ประเมิน 3 ปัจจัยสำคัญ ในการเตรียมพร้อมพัฒนาโรงไฟฟ้า SMR ของภาครัฐในประเทศต่างๆ ได้แก่

1.    การสร้างความเข้าใจกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์โดยเฉพาะด้านความปลอดภัย ซึ่งภาครัฐสามารถประชาสัมพันธ์ข้อมูลเพื่อสร้างการยอมรับโรงไฟฟ้า SMRs ของสาธารณะชน อีกทั้งยังต้องจัดหาพื้นที่ที่เหมาะสมต่อทั้งการดำเนินการผลิตกระแสไฟฟ้าของโรงไฟฟ้า SMR และการดำเนินชีวิตของประชาชนและสิ่งแวดล้อมในพื้นที่ใกล้เคียง รวมถึงการจัดทำและประชาสัมพันธ์ มาตรการป้องกันและจัดการ เมื่อเกิดเหตุฉุกเฉินจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์


2.    การเลือกใช้ขนาดของโรงไฟฟ้าที่เหมาะสมกับความต้องการและเทคโนโลยี ซึ่งนอกจากจะต้องสอดคล้องกับความต้องการและสภาพแวดล้อมในแต่ละพื้นที่แล้ว ยังต้องเลือกใช้เทคโนโลยีที่เหมาะสมซึ่งเกี่ยวข้องกับการออกแบบโรงไฟฟ้าการขนส่งเตาปฎิกรณ์ การควบคุมระบบการผลิตกระแสไฟฟ้า การกำจัดกัมมันตรังสี รวมถึงการออกกฎระเบียบข้อบังคับการออกใบอนุญาต

3. การลงทุนที่ยังค่อนข้างสูงในปัจจุบัน เมื่อเปรียบเทียบการผลิตไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงอื่น          อย่างไรก็ดี Wood Mackenzie บริษัทที่ปรึกษาชั้นนำด้านพลังงานทุดแทน ได้ประเมินว่า ในปี 2573 ต้นทุนการผลิตไฟฟ้าจาก SMR จะสามารถแข่งขันกับเชื้อเพลิงถ่านหินและก๊าซธรรมชาติได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคำนึงถึงต้นทุนการปล่อยก๊าซคาร์บอนสำหรับเชื้อเพลิงฟอสซิล

ซึ่งในฉบับหน้า จะได้วิเคราะห์ถึงแนวทางในการพัฒนาโรงไฟฟ้า SMRs ในไทยและโอกาสของผู้ประกอบการไทยในธุรกิจที่เกี่ยวข้องต่อไป