ต้นทุนทางเศรษฐศาสตร์ ของการผลิตไฟฟ้าด้วยพลังนิวเคลียร์ ตอน 2 :
ต้นทุนการจัดเก็บและการกำจัดกากนิวเคลียร์

โดย ดร.กรรติกา ศิริเสนา

เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ใช้แล้วมีความแรงรังสีสูงและร้อนจัด ต้องเก็บรักษาไว้ในบริเวณโรงไฟฟ้า จนกว่าความแรงรังสีจะลดลง อยู่ในระดับที่ผู้ปฏิบัติงานจะดำเนินการต่อไปได้ การเก็บรักษาในช่วงนี้ แม้จะเป็นการเก็บชั่วคราว แต่ก็นานหลายสิบปี ส่วนการขจัดกากขั้นสุดท้าย (Final disposal) คือการแยกกากกัมมันตรังสี จากอาณาบริเวณที่สิ่งมีชีวิตอยู่ วิธีที่เป็นที่ยอมรับในปัจจุบันคือ การฝังไว้ใต้ดินลึกประมาณ 500-700 เมตร "สุสาน" ที่ฝังกากเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ดังกล่าวนี้ ต้องออกแบบและก่อสร้างเพื่อการนี้โดยเฉพาะ

ปัจจุบันมีทางเลือกในการขจัดเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ใช้แล้วอยู่สองทาง ทางเลือกหนึ่งคือ การคืนสภาพ (Reprocessing) ซึ่งหมายถึงการใช้กระบวนการทางเคมี แยกยูเรเนียมและพลูโทเนียมออก เพื่อใช้ผลิตเป็นเชื้อเพลิงใหม่ ส่วนกากที่เหลือ หลอมกับบอโรซิลิเกต ได้แก้วที่คงทนต่อปฏิกิริยาเคมี และการกัดกร่อนอื่น ๆ แก้วที่ได้นี้ จะถูกนำไปฝังใน "สุสาน" เป็นการขจัดขั้นสุดท้าย ประเทศที่เลือกใช้วิธีการนี้ มีประเทศอังกฤษ ฝรั่งเศส สาธารณรัฐประชาชนจีน ญี่ปุ่น รัสเซีย และอินเดีย ส่วนอีกทางเลือกหนึ่งคือ การฝังแท่งเชื้อเพลิงทั้งแท่ง โดยไม่มีการคืนสภาพ ประเทศที่เลือกใช้วิธีนี้ มีประเทศสหรัฐอเมริกา แคนาดา เกาหลีใต้ ฟินแลนด์ สเปน สวีเดน อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันยังไม่มีประเทศใดทำการขจัดกากกัมมันตรังสีขั้นสุดท้าย เนื่องจากสถานที่เก็บรักษาชั่วคราว ยังสามารถรองรับกากเชื้อเพลิงที่มีอยู่

ค่าขจัดกากด้วยวิธีทั้งสอง ไม่ว่าจะเลือกใช้วิธีใด ก็ไม่ได้มีผลต่อต้นทุนการผลิตไฟฟ้าอย่างมีนัยสำคัญ การเลือกใช้วิธีไหน จึงขึ้นอยู่กับศักยภาพและนโยบายของแต่ละประเทศ โดยพิจารณาเปรียบเทียบ ข้อดีและข้อเสียระหว่างทางเลือกทั้งสอง ในอนาคต การฟื้นสภาพเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ใช้แล้ว อาจเป็นที่สนใจมากขึ้น หากสามารถพัฒนากระบวนการแยกกากนิวเคลียร์ที่มีอายุยาว แล้วใช้ปฏิกิริยานิวเคลียร์แปรสภาพ (transform) ให้เป็นกากที่มีอายุสั้นลงได้ อย่างไรก็ตาม การคืนสภาพเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ใช้แล้ว ทำให้ได้พลูโทเนียมซึ่งใช้ประกอบเป็นระเบิดนิวเคลียร์ได้ ประเทศที่ใช้ทางเลือกนี้ จึงต้องมีนโยบายและระบบเกี่ยวกับการพิทักษ์ การไม่แพร่ขยายอาวุธนิวเคลียร์ (nonproliferation policies) ที่ชัดเจน ส่วนประเทศที่กำลังพัฒนา หากศึกษาหรือพัฒนาเทคโนโลยีของการคืนสภาพเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ใช้แล้ว จะเป็นที่เพ่งเล็งของประชาคมโลก ว่ามีวัตถุประสงค์ที่จะพัฒนาอาวุธนิวเคลียร์

(credit: www.uic.com)

ปัจจุบัน ประเทศที่มีโครงการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ มีหน้าที่รับผิดชอบการขจัดกากขั้นสุดท้าย ของกากที่ผลิตในประเทศของตน อย่างไรก็ตาม การหาสถานที่ที่เหมาะสมทางธรณีวิทยา ที่ใช้เป็น "สุสาน" ฝังกากเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ เป็นเรื่องยุ่งยาก เพราะไม่ได้มีในทุกประเทศ ที่มีหรือคิดจะมีโครงการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ นอกจากนี้ แม้จะพบสถานที่ที่เหมาะสมแล้ว ก็ยังอาจได้รับการต่อต้านจากชุมชนที่อยู่รอบ ๆ อีกด้วย ปัจจุบัน มีการศึกษาความเป็นไปได้ที่จะสร้าง "สุสาน" นานาชาติ (international repositories) ในประเทศที่มีสถานที่เหมาะสม

เพื่อไม่ให้เป็นภาระแก่ผู้บริโภคในอนาคต หลายประเทศมีการจัดตั้งกองทุน เพื่อการขจัดกากเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ขั้นสุดท้าย เพื่อใช้ในอนาคต เช่น ประเทศสหรัฐอเมริกา มีกฎหมายบังคับให้เจ้าของกิจการผลิตไฟฟ้า ด้วยพลังนิวเคลียร์จ่ายเงินเข้า "กองทุนกากนิวเคลียร์" (Nuclear Waste Funds) 0.1 เซ็นต์ต่อไฟฟ้าหนึ่งกิโลวัตต์-ชั่วโมงที่ผลิต กองทุนนี้บริหารและจัดการโดยกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา เป็นต้น

การปลดโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จากการใช้งาน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์โดยทั่วไปมีอายุการใช้งานระหว่าง 40-60 ปี เมื่อหมดอายุใช้งานแล้วต้องปลดจากการใช้งาน หลักสำคัญของการปลดโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือ การขจัดสารกัมมันตรังสี ที่ปนเปื้อนอยู่ออกจากอุปกรณ์ เครื่องมือ เครื่องใช้ อาคาร และบริเวณโรงงาน รวมถึงการปรับปรุงสภาพแวดล้อมของโรงไฟฟ้า ให้กลับสู่สภาพที่นำไปใช้งานในกิจกรรมอื่นได้

การขจัดสารกัมมันตรังสี ที่ปนเปื้อนออก อาจทำโดยตรง ด้วยกรรมวิธีทางเคมีหรือฟิสิกส์ หลังจากขนย้ายเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ใช้แล้ว ไปยังสถานที่เก็บรักษา อีกวิธีหนึ่ง ที่ใช้แทนการขจัดโดยตรงคือ การปิดบริเวณที่มีการเปื้อนปนของสารกัมมันตรังสี แล้วคอยเฝ้าระวังบริเวณเป็นเวลานานประมาณ 60 ปี เพื่อให้สารกัมมันตรังสีที่เหลืออยู่ สลายถึงระดับที่ไม่เป็นอันตรายแล้วจึงทำการรื้อถอน

ต้นทุนการปลดโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบหลายอย่าง เช่น แบบและกำลังของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ระยะเวลาที่ใช้ ในการประกอบการตามขั้นตอนต่าง ๆ ของการปลด ปริมาณและต้นทุนการขจัดกากกัมมันตรังสี กฎหมายของประเทศที่ใช้บังคับเกี่ยวกับการปลดโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เป็นต้น การปลดโรงไฟฟ้านิวเคลียร์หนึ่งโรงใช้งบประมาณระหว่าง US $ 300-500 (ที่มา : Nuclear Statistics, Costs : Operating/Building/Disposal, Nuclear Energy Institute) เจ้าของกิจการผลิตไฟฟ้าด้วยพลังนิวเคลียร์ในประเทศสหรัฐอเมริกา ต้องเก็บเงินเข้ากองทุนเพื่อใช้จ่ายในการปลดโรงไฟฟ้าในอนาคต อัตราที่เก็บอยู่ระหว่าง 0.1-0.2 เซ็นต์/กิโลวัตต์-ชั่วโมง กองทุนดังกล่าวจัดตั้งโดยเจ้าของกิจการเอง แต่ต้องรายงานสถานภาพทางการเงินต่อรัฐทุกปี

สรุป เงินทุนที่ใช้ในการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ อาจลดลงได้ถ้าใช้โรงไฟฟ้าที่มีแบบไม่ยุ่งยาก และมีการใช้งานแล้วทั่วไป มีการจัดมาตรฐาน (standardization) ให้เป็นแบบเดียวกัน เพื่อให้ง่ายต่อการก่อสร้างและออกใบอนุญาต มีการเปลี่ยนแปลงแบบในระหว่างการก่อสร้างน้อย มีกฎข้อบังคับของหน่วยควบคุมความปลอดภัยที่ชัดเจนและแน่นอน

ราคาต่อหน่วยของไฟฟ้า (levelised cost) ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบหลายประการ ซึ่งแต่ละประเทศ แต่ละแหล่งผลิตจะแตกต่างกัน เช่น การกำหนดอายุใช้งานของโรงไฟฟ้า ค่าตัวประกอบการใช้ไฟฟ้า (load factor) อัตราลดค่า (discount rate) เป็นต้น การผ่อนคืนเงินทุนที่ใช้ในการก่อสร้าง รวมทั้งดอกเบี้ย เป็นสัดส่วนใหญ่ของราคาต่อหน่วยของไฟฟ้า ตามมาด้วยค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานผลิต รวมถึงการซ่อมบำรุง และค่าเชื้อเพลิง ส่วนการขจัดกากเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ และการปลดโรงไฟฟ้าจากการใช้งาน เป็นเรื่องที่รัฐต้องวางนโยบายและแผนไว้ เมื่อตัดสินใจลงทุนในโครงการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์