พลังงานนิวเคลียร์กับความต้องการพลังงานโลก

พลังงานนิวเคลียร์กับความต้องการพลังงานโลก

• ใน 20 ปีข้างหน้า โลกจะมีความต้องการพลังงานเพิ่มสูงขึ้นมาก โดยเฉพาะการผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานสะอาด
• ความต้องการพลังงานไฟฟ้าจะมีอัตราเพิ่มสูงขึ้นเร็วกว่าความต้องการใช้พลังงานโดยรวม และจากปี 2004 ถึงปี 2030 อาจจะเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า
• โลกผลิตไฟฟ้าโดยใช้พลังงานนิวเคลียร์มากกว่า 16% โดยมีสัดส่วนในการผลิตไฟฟ้า คิดเป็น 24% ของประเทศในกลุ่ม OECD และคิดเป็น 34% ในประเทศกลุ่มยุโรปตะวันตก (EU) และการใช้ก็กำลังเพิ่มสูงขึ้น
• พลังงานนิวเคลียร์เป็นวิธีการผลิตไฟฟ้าขนาดใหญ่ ที่มีความเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากที่สุด ถ้าไม่มีพลังงานนิวเคลียร์ โลกจะต้องใช้พลังงานเกือบทั้งหมดจากเชื้อเพลิงฟอสซิล เพื่อผลิตไฟฟ้าพื้นฐาน (base-load)
• นอกจากพลังงานน้ำแล้ว แหล่งพลังงานหมุนเวียนชนิดอื่นมีต้นทุนสูง แต่มีส่วนช่วยในเรื่องของพลังงานสะอาด

แหล่งพลังงานหลักกับการผลิตไฟฟ้า

ตั้งแต่ปี 1980 ถึงปี 2004 มีความต้องพลังงานหลักเพิ่มขึ้น 54% และจะเพิ่มขึ้นด้วยสัดส่วนเดียวกันนี้ เมื่อถึงปี 2030 (จาก 469 EJ เป็น 716 EJ คิดเป็นอัตราการเพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ย 1.6% ต่อปี) ความต้องการใช้ไฟฟ้า มีการเติบโตขึ้นอย่างสม่ำเสมอ และคาดว่าจากปี 2004 ถึงปี 2030 จะเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า (จาก 17,408 TWh เป็น 33,750 TWh โดยมีอัตราการเพิ่มขึ้นเฉลี่ย 2.6% ต่อปี) ความต้องการใช้ไฟฟ้าเพิ่มสูงมากในประเทศกำลังพัฒนา ปัจจุบัน ประชาชนราว 2 พันล้านยังไม่มีไฟฟ้าใช้ และถือเป็นกลุ่มที่ต้องให้ควาสำคัญสูงเป็นลำดับต้น

สหประชาชาติประมาณว่า ประชากรโลกจะเพิ่มขึ้นจาก 6.4 พันล้านคนในปี 2004 เป็น 8.1 พันล้านคน ในปี 2030 ความต้องการพลังงาน จึงยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องตลอดช่วงเวลานั้น ทั้งการเพิ่มขึ้นของประชากรโลก และความต้องการยกระดับมาตรฐานการดำรงชีวิต ของประชาชนในประเทศกำลังพัฒนา จะเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้ความต้องการพลังงานเพิ่มสูงขึ้น ซึ่งคาดว่าจากปี 2004 ถึง ปี 2030 จะเพิ่มขึ้น 53% หรือคิดเป็นอัตรา 1.6% ต่อปี

ปัจจุบัน มีการใช้พลังงานนิวเคลียร์ในการผลิตไฟฟ้า 16% ของการผลิตไฟฟ้าทั้งโลก โดยมาจากถ่านหิน 40% น้ำมัน 10% น้ำและพลังงานอื่นอีก 19% พลังงานนิวเคลียร์เหมาะสำหรับการผลิตไฟฟ้าในสเกลใหญ่ โดยเฉพาะการใช้เป็นพลังงานพื้นฐาน (base-load) ในการผลิตไฟฟ้า

เอกสาร World Energy Outlook 2006 จาก OECD’s International Energy Agency (IEA) ได้ยกประเด็นการเพิ่มความสำคัญของพลังงานนิวเคลียร์ เพื่อให้รองรับกับความต้องการพลังงาน โดยมีความมั่นคงในการจัดหา และให้คาร์บอนไดออกไซด์ออกมาน้อยที่สุด ถ้าไม่มีการเปลี่ยนแปลงของนโยบายพลังงาน ประมาณการความต้องการพลังงานในปี 2030 จะเพิ่มขึ้น 53% และอาจจะเกิดวิกฤตพลังงาน ทำให้อนาคตของพลังงานจะไม่สะอาด ไม่มั่นคง ราคาแพง และมีความไม่แน่นอน กว่า 70% ของความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้น มาจากประเทศกำลังพัฒนา โดยมีจีนและอินเดียเป็นผู้นำ ประเทศจีนจะนำหน้าสหรัฐอเมริกา ในเรื่องการเป็นประเทศที่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ในปี 2010

รายงานได้แสดงให้เห็นว่า พลังงานนิวเคลียร์สามารถช่วยลดการพึ่งพาการนำเข้าก๊าซ ลดการปล่อยก๊าซ CO2 และเป็นหนทางที่มีเสถียรภาพด้านราคา เนื่องจากยูเรเนียมเป็นเชื้อเพลิงที่ยังมีอยู่ปริมาณมาก อย่างไรก็ตาม รัฐบาลต้องมีบทบาทที่เข้มแข็ง ในการให้ความสะดวกกับการลงทุนของภาคเอกชน โดยเฉพาะกับการให้อิสระทางด้านการตลาด การกำหนดให้เป็นกิจการด้านความมั่นคง และมีราคาต่ำ จะไม่ดึงดูดให้มีการลงทุนด้านโครงสร้างพื้นฐานและการสร้างโรงไฟฟ้าแห่งใหม่ ตามแนวทางของ IEA นี้ ในปี 2030 จะต้องมีการลงทุนประมาณ 20.2 ล้านล้านเหรียญสหรัฐ (trillion) โดยมีการลงทุนด้านนิวเคลียร์ 41% ที่ 519 GWe ทำให้ลดความไฟฟ้าได้ 10% การปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ลดลง 16% เมื่อเทียบกับปัจจุบัน ในจำนวนนี้ เป็นค่าไฟฟ้า 11.3 ล้านล้านเหรียญ กับอีก 5.2 ล้านล้านเหรียญ สำหรับการผลิตการแปลงและการส่งไฟฟ้า

ข้อมูลของ US Energy Information Administration’s ใน International Energy Outlook 2007 ให้ผลสรุปที่ใกล้เคียงกัน โดยข้อมูลที่นำมาอ้างอิง แสดงว่าให้เห็นว่า จะมีการใช้พลังงานเพิ่มขึ้น จาก 471 EJ ในปี 2004 เป็น 640 EJ ในปี 2020 และเพิ่มขึ้นเป็น 740 EJ ในปี 2030 โดยเป็นการเพิ่มขึ้น 57% ภายในเวลา 25 ปี สำหรับไฟฟ้า ในรายงานได้แสดงให้เห็นว่า จะมีการใช้เพิ่มขึ้นจาก 16,424 TWh ในปี 2004 ไปเป็น 19,554 TWh ในปี 2010 เพิ่มขึ้นเป็น 24,959 TWh ในปี 2020 และเพิ่มขึ้นเป็น 30,364 TWh ในปี 2030 ซึ่งเป็นการเพิ่มขึ้น 85% ภายในเวลา 25 ปี

รายงานของสหรัฐอเมริกา แสดงให้เห็นว่า การผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานนิวเคลียร์ จะเพิ่มขึ้นจาก 2619 TWh ในปี 2004 ไปเป็น 3255 TWh ในปี 2020 และเพิ่มขึ้นเป็น 3619 TWh ในปี 2030 โดยมีอัตราการเพิ่มขึ้น 4% ในประเทศนอกกลุ่ม OECD

ทางเลือกในการผลิตไฟฟ้า

แหล่งพลังงานหมุนเวียนในการผลิตไฟฟ้ามีอยู่หลายกลุ่ม เริ่มตั้งแต่พลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานจากน้ำขึ้นน้ำลง พลังงานน้ำ พลังงานคลื่น พลังงานความร้อนใต้พิภพ และพลังงานชีวมวล นอกจากพลังงานน้ำ ที่มีอยู่ในปริมาณมากเพียงไม่กี่แห่งแล้ว ไม่มีพลังงานชนิดใดที่เหมาะสม ที่จะนำมาใช้ในการผลิตไฟฟ้าในสเกลใหญ่ ได้ต่อเนื่อง มีความคุ้มค่า และมีความมั่นคงในการผลิตไฟฟ้าได้อย่างแท้จริง

การใช้ที่เพิ่มมากขึ้น จะทำให้ในไม่กี่ปีข้างหน้านี้ แหล่งพลังงานหมุนเวียนจะสะดุดลงด้วยข้อจำกัดของธรรมชาติภายในตัวเอง พลังงานหมุนเวียนเหมาะสำหรับการผลิตไฟฟ้าในสเกลขนาดเล็ก ซึ่งไม่จำเป็นต้องผลิตอย่างต่อเนื่อง ในประเทศกลุ่ม OECD มีการผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานหมุนเวียนประมาณ 2% และคาดว่าจะเพิ่มขึ้นเป็น 4% ในปี 2015

ถ้าไม่มีพลังงานนิวเคลียร์ โลกต้องพึ่งพลังงานเกือบทั้งหมดจากเชื้อเพลิงฟอสซิล โดยเฉพาะถ่านหิน เพื่อให้เพียงพอต่อการผลิตไฟฟ้าพื้นฐาน ปัจจุบัน การผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานนิวเคลียร์ เทียบเท่ากับการผลิตไฟฟ้าด้วยเชื้อเพลิงทุกประเภทในโลก เมื่อปี 1960

ก๊าซเรือนกระจก

การใช้พลังงานนิวเคลียร์ในปัจจุบัน ทำให้ลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ได้ปีละ 2.5 พันล้านตัน ซึ่งก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ มีส่วนประมาณครึ่งหนึ่งที่ทำให้เกิดภาวะโลกร้อนของบรรยากาศ

Intergovernment Panel on Climate Change (IPCC) ของสหประประชาชาติ ได้พิจารณาเรื่องภาวะโลกร้อน และได้มีมติว่า เรื่องนี้เกิดขึ้นจริง และจะส่งผลกระทบที่เลวร้ายต่อสิ่งแวดล้อมในศตวรรษหน้า ถ้ายังมีการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลต่อไป ในระดับที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน

ในรายงาน 2007 IPCC เกี่ยวกับการลดการเปลี่ยนแปลงของบรรยากาศ ได้กล่าวว่า ทางเลือกที่มีประสิทธิภาพที่สุด ในการจำกัดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ ไม่ให้เกิน 3?C จะต้องใช้แหล่งพลังงานในการผลิตฟ้า ที่ไม่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ จาก 34% (พลังงานนิวเคลียร์กับพลังน้ำ) ในปัจจุบัน เพิ่มขึ้นเป็น 48 – 53% ในปี 2030 แต่จากการที่ความต้องการใช้ไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า และต้นทุนของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะอยู่ที่ 50 เหรียญสหรัฐต่อตัน IPCC จึงคาดว่า สัดส่วนการผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานนิวเคลียร์ จะเพิ่มขึ้นจาก 16% ในปัจจุบัน เป็น 18% ของความต้องการใช้ไฟฟ้า (เพิ่มขึ้นจาก 2650 TWh เป็น 6000 TWh/yr) ซึ่งเป็นการเพิ่มขึ้นของพลังงานนิวเคลียร์มากกว่า 2 เท่า ในปี 2030 ในรายงานได้ชี้ให้เห็นว่า พลังงานชนิดอื่นที่ไม่ปล่อญก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ได้แก่ พลังงานน้ำ จะมีสัดส่วนในการผลิตไฟฟ้าประมาณ 12-17% ในปี 2030

ตัวเลขเหล่านี้เป็นค่าประมาณการ ถ้าพลังงานหมุนเวียนไม่สามารถเพิ่มสูงขึ้นตามที่คาดหวังไว้ นั่นหมายถึง แหล่งพลังงานชนิดอื่นที่ไม่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะมีบทบาทเพิ่มมากขึ้น การใช้พลังงานนิวเคลียร์จึงอาจเพิ่มขึ้นเป็น 3 เท่า หรืออาจถึง 4 เท่า หรือมีสัดส่วนมากกว่า 30% ของการผลิตไฟฟ้าในปี 2030 ซึ่งจะมีค่าประมาณ 10,000 TWh

พลังงานนิวเคลียร์มีบทบาทสำคัญ ในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ทุกๆ 22 ตัน ของการใช้ยูเรเนียม (26 ตันของ U₃O₈) จะเท่ากับลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 1 ล้านตัน ถ้าไปใช้เชื้อเพลิงถ่านหิน