เมื่อไม่นานมานี้ คณะนักวิชาการ สาขาวิทยาศาสตร์มัธยมศึกษาตอนต้น สสวท.จำนวน 11 คน ร่วมกับคณาจารย์จากสถานศึกษาต่าง ๆ จำนวน 9 คน และพนักงานจากการไฟฟ้าฝ่ายผลิตอีก 8 คน ได้มีโอกาสเดินทางไปที่เกาะฮ่องกงและ มณฑลกวางดง ประเทศจีน เพื่อศึกษาดูงานโรงไฟฟ้า 3 โรง 3 ประเภทได้แก่ โรงไฟฟ้าพลังงานลม โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ และโรงไฟฟ้าถ่านหิน โดยมีวัตถุประสงค์คือ การได้เรียนรู้เชิงประจักษ์ ได้พูดคุย ซักถามจากผู้ปฏิบัติจริงในเรื่องต่าง ๆ เกี่ยวกับโรงไฟฟ้า ไม่ว่าจะเป็น ขั้นตอนการผลิตไฟฟ้า การจ่ายกระแสไฟฟ้า การจัดการมลพิษและของเสียจากโรงไฟฟ้า ผลกระทบกับชุมชนรอบ ๆ เพื่อนำข้อมูล ความรู้ และประสบการณ์ที่ได้มาเผยแพร่ให้กับนักเรียนไทย ผ่านหนังสือเรียน หรือสื่อต่าง ๆ ที่ทาง สสวท. และคณาจารย์เป็นผู้ร่วมจัดทำ โดยในการเดินทางไปศึกษาดูงานครั้งนี้ ได้รับการสนับสนุนค่าใช้จ่ายทั้งหมดจากการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทยกระทรวงพลังงาน

แผนที่แสดงที่ตั้งของโรงไฟฟ้าทั้ง 3 แห่งที่ได้เดินทางไปเยี่ยมชม

โรงไฟฟ้าพลังงานลมเซียชุงดาว

            โรงไฟฟ้าพลังงานลมเชียชุงดาว ประกอบด้วยกังหันลมขนาดความสูงกว่า 60 เมตรจำนวน 157 ตัว ที่กระจายบนเกาะ 2 เกาะคือ เกาะเชียชวนและเกะซางชวน เมืองไท่ซาน มณฑลกวางดงซึ่งเป็นมณฑลที่อยู่ห่างออกไปทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือของเกาะฮ่องกงประมาณ 250 กิโลเมตร

            โรงไฟฟ้าพลังงานลมเซียชุงดาวให้กำลังผลิตไฟฟ้ารวมทั้งหมดประมาณ 128 เมกะวัตต์ และได้ดำเนินการผลิตไฟฟ้าเพื่อให้บริการกับชุมชนในเมืองไท่ซานมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2546 ชิ้นส่วนต่าง ๆ ของกังหันและอุปกรณ์ต่าง ๆ ของโรงไฟฟ้า ถูกผลิตและพัฒนาขึ้นโดยบริษัทเอกชนสัญชาติจีน

            ภายในห้องควบคุมของโรงไฟฟ้าพลังงานลมเชียชุงดาวซึ่งมีขนาดประมาณ 8x8 เมตร มีอุปกรณ์ที่เรียบง่าย ไม่ซับซ้อนเหมือนกับโรงไฟฟ้าถ่านหินหรือโรงไฟฟ้าพลังงานน้ำ ยกตัวอย่างเช่น คอมพิวเตอร์ 2 เครื่อง จอมอนิเตอร์ขนาดใหญ่สำหรับแสดงสภาวะการทำงานของกังหันลม ณ เวลาจริง รวมทั้งแผนที่ของเกาะที่แสดงตำแหน่งที่ตั้งของกังหันลม

            ที่บริเวณยอดเขา ซึ่งเป็นสถานที่ติดตั้งกังหันลม หลังจากที่พวกเราได้เดินทางไปถึง และได้ยืนใต้กังหันลมแล้วพบว่า กังหันลมที่กำลังหมุนไม่ทำให้เกิดเสียงรบกวนอย่างที่ได้คาดการณ์เอาไว้และหลังจากที่เราพิจารณาสภาวะของลมบนยอดเขาที่ค่อนข้างแรงและมีลมพัดตลอดเวลาแล้ว ทางเราคาดว่า การจะสร้างโรงไฟฟ้าลักษณะเดียวกันนี้ในประเทศไทย อาจจะไม่สามารถทำได้ เพราะประเทศไทยไม่มีบริเวณที่มีสภาวะลมแรงและสม่ำเสมออย่างที่บนยอดเกาะเซียชวนแห่งนี้

            ทางเจ้าหน้าที่โรงไฟฟ้าชาวจีนได้บอกว่า ถึงแม้ว่าโรงไฟฟ้าพลังงานลมแห่งนี้จะเดินเครื่องผลิตกระแสฟฟ้ามา 9 ปีแล้ว แต่ชาวจีนยังไม่สามารถพึ่งพาพลังงนจากที่นี่ด้ตลอดเวลา ด้วยความไม่แน่นอนของสภาพลมฟ้าอากาศ ทำให้ต้องมีการจัดหาพลังงานไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าอื่นมาเตรียมรองรับไว้เสมอ

            เนื่องจากประเทศจีนมีพื้นที่ที่กว้างใหญ่และมีชายฝั่งที่ยาวหลายพันกิโลเมตร ทำให้ประเทศจีนสามารถพัฒนาศักยภาพทางด้านเทคโนโลยีพลังงานลมจนก้าวขึ้นมาเป็นลำดับต้น ๆ ของโลกทางด้านนี้ในปัจจุบัน ซึ่งตัวเลขกำลังผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมทั่วประเทศกว่า 25.1 กิกะวัตต์ และกังหันลมกว่า 35,000 ตัวทั่วประเทศ เป็นด้ชนีที่บ่งขี้ถึงศักยภาพด้านพลังงานลมของประเทศจีนได้เป็นอย่างดี

กังหันลมบนเกาะเซียชวนโรงไฟฟ้าพลังงานลมเซียชุงดาว

ภายในห้องควบคุมโรงไฟฟ้าพลังงานลมเซียชุงดาว

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ดาย่าเบย์

            โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ดาย่าเบย์ (Daya Bay Nuclear Power Station) เป็นโรงฟฟ้านิวเคลียร์เชิงพาณิชย์แห่งแรกของจีน เริ่มเดินเครื่องจ่ายกระแสไฟในปี พ.ศ. 2537 โดยให้กำลังการผลิตไฟฟ้ากว่า 1,968 จากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์จำนวน 2 เครื่อง (แต่ละเครื่องให้กำลังผลิตไฟฟ้า 984 เมกะวัตต์) ทั้งนี้ ปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้กว่า 70% ได้ส่งให้เกาะฮ่องกง ส่วนที่เหลืออีก 30% ส่งให้ชาวจีนในมณฑลกวางดง

การฟังบรรยายในห้องประชุมของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ดาย่าเบย์

            สถานที่ตั้งโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ดาย่าเบย์เป็นพื้นที่ที่ทางรัฐบาลจีนได้มีการทำการศึกษามาเป็นอย่างดีว่า จะไม่ได้รับผลกระทบจากภัยพิบัติทางธรรมชาติ ไม่ว่าจะเป็นแผ่นดินไหว สีนามิ อุทกภัยหรือวาตภัย และด้วยอาคารครอบคลุมเครื่องปฏิกรณ์ที่สร้างจากคอนกรีตเสริมเหล็กกล้าหนากว่า 1 เมตร ประกอบกับการออกแบบด้านความปลอดภัยที่ทันสมัยกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ฟุกุชิมะ ประเทศญี่ปุ่น กว่า 20 ปี ทำให้ ถึงแม้จะเกิดเหตุการณ์รุนแรงใด ๆ โรงไฟฟ้าแห่งนี้จะสามารถป้องกันการรั่วไหลของรังสีได้เป็นอย่างดี ไม่เว้นแม้แต่ในกรณีที่เครื่องบินพุ่งชนอาคารคลุมเครื่องปฏิกรณ์

            เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ดาย่าเบย์เป็นแบบ Pressurized Water Reactor (PWR) ที่ใช้ระบบน้ำ 3 วงจร (3 Loops) สำหรับ การผลิตน้ำร้อน การผลิตไอน้ำ และ การระบายความร้อน ตามลำดับ โดยในส่วนของวงจรที่ใช้ผลิตน้ำร้อน น้ำในวงจรจะทำหน้าที่รับพลังงานความร้อนจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ของเครื่องปฏิกรณ์ สำหรับนำไปถ่ายโอนต่อให้น้ำในวงจรที่ 2 เพื่อผลิตไอน้ำ น้ำในวงจรแรกนี้จะมีอุณหภูมิสูงมากแต่จะยังไม่กลายเป็นไอน้ำ เพราะถูกควบคุมโดยระบบปรับความดัน จึงเป็นที่มาของคำว่า Pressurized ของชื่อประเภทเครื่องปฏิกรณ์

            ในส่วนของน้ำที่ใช้ระบายความร้อน โรงไฟฟ้าได้ใช้น้ำทะเลที่อยู่บริเวณรอบ ๆ ที่ทำหน้าที่รับความร้อนจากไอน้ำที่ใช้มาจากวงจรที่ 2 ก่อนจะนำไปปล่อยออกสู่ทะเลที่อ่าวดาย่า ดังนั้น โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ดาย่าเบย์แห่งนี้จึงไม่จำเป็นสร้างปล่องควันขนาดใหญ่สำหรับปล่อยไอน้ำเพื่อระบายความร้อนเหมือนกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์รุ่นก่อน ๆ จึงไม่เกิดภาพการปล่อยควันสีขาวใหญ่ ๆ ที่หลายคนรู้สึกกลัวและหวาดระแวง

การแสดงนิทรรศการให้ความรู้ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ดาย่าเบย์

            ในช่วงที่ประเทศจีนเริ่มนำเทคโนโลยีเครื่องปฏิกรณ์มาใช้สร้างพลังงานไฟฟ้า ประเทศจีนได้รับการถ่ายทอดเทคโนโลยีมาจากประเทศฝรั่งเศส ซึ่งในเวลาต่อมา นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรนิวเคลียร์ของจีนได้ทำการค้นคว้าวิจัยเพิ่มเติม จนกระทั่งสามารถเป็นผู้ผลิตและพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์ได้เอง ซึ่งปัจจุบัน ประเทศจีนได้มีการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ของประเทศจีนเองให้มีอายุการใช้งานและมีประสิทธิภาพมากกว่าแบบเดิม ซึ่งจีนได้จดสิทธิบัตรภายใต้ชื่อ CPR-1000+ ที่จีนพร้อมถ่ายทอดให้กับประเทศอื่น ๆ สำหรับเชื้อเพลิงที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ดาาเบย์ใช้ในการสร้างปฏิกิริยานิวเคลียร์ของเครื่องปฏิกรณ์โรงไฟฟ้าแห่งนี้ได้แก่ ยูเรเนียมออกไซด์ ที่มีการนำเข้าจากประเทศออสเตรเสียและอินโดนิเชีย แท่งเชื้อเพลิงยูเรเนียมออกไซด์รูปทรงกระบอกขนาดยาวประมาณ 12 มิลลิเมตรและเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 8 มิลลิเมตรสามารถใช้ผลิตไฟฟ้าได้ในปริมาณเท่ากับการเผาไหม้ถ่านหินปริมาณกว่า 2 ตันในโรงไฟฟ้าถ่านหิน

            ในการเดินเครื่องของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ดาย่าเบย์ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สามารถเดินเครื่องต่อเนื่องกันได้เป็นเวลานานกว่า 18 - 30 เดือน ทำให้ไฟฟ้าที่จ่ายให้ภาคชุมชนและภาคอุตสาหกรรมมีเสถียรภาพ เป็นที่พึ่งพาได้ อีกทั้ง เนื่องจากไม่ต้องมีการเผาไหม้เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์ การผลิตไฟฟ้าของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จึงไม่ก่อให้เกิดมลพิษที่เป็นอันตรายต่อผู้คนและสิ่งแวดล้อมรอบ ๆ ด้านความปลอดภัย นอกจากโรงไฟฟ้าได้กำหนดให้มีการตรวจวัดระดับความเข้มของรังสีทั้งภายในและรอบ ๆ โรงไฟฟ้าอย่างสม่ำเสมอเพื่อเฝ้าระวังการรั่วไหลของรังสีแล้ว ยังมีการสร้างเสริมวัฒนธรรมความปลอดภัยภายในโรงไฟฟ้า และมีระบบฝึกฝนบุคลากรของโรงไฟฟ้าอย่างเข้มข้น เพื่อป้องกันอุบัติเหตุต่าง ๆ ที่จะเกิดขึ้น

แท่งเชื้อเพลิงยูเรเนียมจำลอง (ซ้ายมือ)
การวัดปริมาณรังสีในบริเวณโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ดาย่าเบย์ (ขวา)

            ด้วยเหตุนี้ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ดาาเบย์ จึงได้รับความไว้วางใจจากชุมชนรอบ ๆ เป็นอย่างดี อีกทั้ง การสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทำให้เกิดการสร้างถนน และระบบสาธารณูปโภคต่าง ๆ เช่น ประปาไฟฟ้า ทำให้ชุมชนรอบ ๆ มีความเป็นอยู่ที่ดีขึ้น การจับจ่ายใช้สอยของพนักงานของโรงไฟฟ้าในพื้นที่ ทำให้เศรษฐกิจของชุมชนรอบ ๆ โรงไฟฟ้าดีขึ้นด้วย

บริเวณรอบ ๆ โรงฟฟ้านิวเคลียร์

            สำหรับสิ่งแวดล้อมและอากาศรอบโรงไฟฟ้า มีความคล้ายกับอุทยานธรรมชาติในต่างจังหวัดของประเทศไทย อากาศสะอาด ปรอดโปร่ง สดชื่น บริเวณรอบ ๆ เต็มไปด้วยต้นไม้ ดอกไม้ และต้นหญ้าสีเขียวขจีเมื่อเดินออกไปไม่ไกลไปจากอาคารรับรอง หาดทรายที่บริเวณริมทะเลมีสีขาวสะอาด น้ำทะเลบริเวณชายหาดใสจนสามารถมองเห็นโขดหินใต้น้ำได้

ริมชายหาดในบริเวณของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ดาย่าเบย์

            ในการจัดการกับกากกัมมันตรังสีของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ดาย่าเบย์ทางโรงไฟฟ้าได้สร้างโกดังสำหรับกักเก็บกากกัมมันตรังสีที่ห่างจากอาคารคลุมเครื่องปฏิกรณ์ไปประมาณ 2 กิโลเมตร ขั้นตอนการปฏิบัติในการจัดการกับกากกัมมันตรังสีของที่นี่เป็นไปตามขั้นตอนการปฏิบัติที่เป็นที่ยอมรับของนานาชาติ นั่นคือ จะมีการบีบอัดของเสียที่มีสภาวะกัมมันตรังสีให้แน่นจนมีขบาดประมาณกระบอกข้าวหลามก่อนจะใช้ปูนโบกทับให้หนากว่า 90 เซนติเมตร จากนั้นเจ้าหน้าที่จะนำกากกัมมันตรังสีที่ถูกโบกทับเรียบร้อยแล้วไปจัดเก็บไว้ในโกดังที่ปลูกสร้างอยู่บนดิน เพื่อรอวันกลบฝังทั้งโกดัง เมื่อมีความจุเต็ม

            จากความมีเสถียรภาพ ความมีประสิทธิภาพ ปลอดภัย และการไม่ก่อให้เกิดปัญหาด้านสภาวะแวดล้อมของการใช้พลังงานนิวเคลียร์ประเทศจีนที่มีความต้องการพลังงานอย่างมากในการรองรับเศรษฐกิจที่กำลังเจริญเติบโตอย่างก้าวกระโดดและระหนักดีถึงมลภาวะที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์ จึงได้มีการวางแผนที่จะสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขึ้นอีกกว่า 50 โรงภายในอีก 10 ปีข้างหน้า เพื่อให้สัดส่วนพลังงานนิวเคลียรในการผลิตไฟฟ้าทั้งหมดจากเดิม 24 เพิ่มเป็น 6% ซึ่งขณะนี้ ประเทศจีนได้สงวนแร่ยูเรเนียมไว้สำหรับการผลิตฟฟ้าด้วยโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ให้กับประเทศไปอีกนานกว่า 25 ปีแล้ว

(ช้ายมือ) ตัวอย่างการใช้ปูนโบกทับกากกัมมันตรังสีที่ถูกอัดเป็นรูปทรงกระบอกอยู่ตรงกลาง
(ขวามือ) โกดังสำหรับเก็บกากกัมมันตรังสีที่ได้รับการโบกปูนทับเรียบร้อยแล้ว

โรงไฟฟ้าถ่านหินแคสเทิ้ลพีค (Castle Peak Power Station)

            โรงไฟฟ้าถ่านหินแคสเทิ้ลพีค ถูกสร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2532 ประกอบด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจำนวน 8 เครื่องให้กำลังผลิตไฟฟ้ารวมทั้งหมดกว่า 4,110 เมกกะวัตต์ เพื่อแจกจ่ายให้กับชาวฮ่องกงเนื่องจากอายุการใช้งานนานกว่า 15 ปี อุปกรณ์หลายอย่างได้มีการเสื่อมสภาพ ทำให้ปีจจุบัน โรงไฟฟ้าไม่สามารถเดินเครื่องได้เต็ม 100%

เครื่องกำเนิดไฟฟ้า (generator) ที่โรงไฟฟ้าถ่านหินแคลเทิ้ลพีค

            เทคโนโลยีที่สำคัญของโรงไฟฟ้าแห่งนี้คือ เทคโนโลยีถ่านหินสะอาด ที่ทางโรงไฟฟ้าได้พยายามเรื่อยมาในการออกแบบและพัฒนาให้การเผาไหม้ถ่านหินปล่อยมลพิษต่าง ๆ เช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ไนโตรเจนไดออกไซด์ ผงฝุ่น ออกมาน้อยที่สุด เท่าที่จะทำได้ ซึ่งในปัจจุบัน บริษัทได้รับการยอมรับว่า มีเทคโนโลยีถ่านหินสะอาดที่มีประสิทธิภาพลำดับต้น ๆ ของโลก

            ในด้านแผนการพัฒนาด้านพลังงานในอนาคตของฮ่องกง ฮ่องกงจะหันไปใช้พลังงานจากโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์และพลังงานหมุนเวียนอื่น ๆ มากขึ้น ถึงแม้โรงไฟฟ้าถ่านหินจะยังทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่มลพิษและก๊าซเรือนกระจกที่เกิดขึ้นจากการเผาไหม้ถ่านหินยังถือว่าเป็นปัญหาใหญ่ และถึงแม้จะมีการแสดงความวิตกกังวลจากชาวฮ่องกงหลังจากเกิดเหตุการณ์ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เมืองฟุกุชิมะ ประเทศญี่ปุ่น ชาวฮ่องกงส่วนใหญ่ ยังไว้ใจในความปลอดภัยของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ สาเหตุหนึ่งมาจากการทำความเข้าใจที่ดีระหว่างทางเจ้าหน้าที่โรงไฟฟ้ากับประชาชนชาวฮ่องกงดังนั้น พลังงานนิวเคลียร์จึงถือได้ว่า เป็นหนึ่งในพลังงานแห่งอนาคต ที่จะช่วยสร้างความมั่นคงด้านพลังงาน พัฒนาเศรษฐกิจและชีวิตความเป็นอยู่ของชาวฮ่องกง

รางลำเลียงถ่านหินไปยังเตาเผา

            การศึกษาดูงานครั้งนี้ นอกจากคณะของเราจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับโรงไฟฟ้าทั้ง 3 แบบแล้ว ยังได้ทราบถึงการพัฒนา และการเตรียมความพร้อมเพื่อรองรับสถานการณ์ด้านพลังงานในอนาคตของประเทศจีนได้เห็นความเจริญทางวัตถุของเมืองเชินเจิ้น เห็นผู้คนชาวจีนที่ขยันขันแข็ง ทำให้ได้เรียนรู้ว่า ประเทศจีนที่ได้ถูกคาดการณ์ไว้ว่าจะก้าวมาเป็นเบอร์ 1 ของโลกทางด้านเศรษฐกิจในอนาคตอันใกล้ จะสามารถก้าวถึงจุดนั้นได้อย่างไม่ยากเย็น และเมื่อหันกลับมามองสถานการณ์ด้านพลังงานของเมืองไทยที่ปัจจุบันยังต้องพึ่งพาก๊าซธรรมชาติกว่า 70% และจะหมดไปในอีก 20 ปีข้างหน้า แหล่งพลังงานอื่น ๆ ที่มีในประเทศจะถูกใช้หมดไปในไม่นาน ในขณะที่ประชากรและอัตราการใช้พลังงานเพิ่มขึ้นทุกขณะ วิธีการหนึ่งที่จะช่วยได้คือ การให้การศึกษาที่ดีกับเยาวชน ให้เยาวชนได้ความรู้ความเข้าใจด้านพลังงานที่ถูกต้องรอบด้าน และเพียงพอ ที่จะช่วยให้พวกเขามีวิจารณญาณในการตัดสินใจที่ดีเมื่อพวกเขาจะต้องเผชิญกับสถานการณ์ด้านพลังงานในอนาคต ได้เกิดความหวงแหนและใช้ทรัพยากรด้านพลังงานอย่างรู้คุณค่า และ หากเป็นไปได้ ให้พวกเขาได้เกิดความคิดต่อยอดมีทักษะสร้างสรรค์ ค้นคว้าวิจัย หรือประดิษฐ์คิดค้นนวัตกรรมที่จะมาช่วยแก้ปัญหาต่าง ๆ ด้านพลังงานของประเทศในอนาคตและการได้รับศึกษาที่ดีของประชากรไทยในอนาคตเหล่านี้ จะมาเป็นรากฐานด้านพลังงานให้กับเมืองไทย ให้เมืองไทยมีพลังงานใช้อย่างมั่นคงและยั่งยืน สามารถพัฒนาประเทศในทุก ๆ ด้านให้ทัดเทียมกับนานาชาติต่อไป

บทความนี้เป็นส่วนหนึ่งของนิตยสาร สสวท. ผู้อ่านสามารถติดตามบทความที่น่าสนใจเพิ่มเติมได้ที่ https://emagazine.ipst.ac.th/