Singapura Menimbang Reaktor Modular Kecil untuk Mengurangkan Kebergantungan pada Gas dan Mencapai Matlamat Sifar Bersih

Mengapa Singapura menilai semula pilihan nuklear sekarang

Singapura sedang meneliti semula tenaga nuklear ketika berusaha mengurangkan kebergantungan tinggi pada gas asli import dan mencapai pelepasan sifar bersih menjelang 2050. Lebih 90 peratus elektrik negara kota itu dijana daripada gas asli. Kebergantungan ini menjamin bekalan yang stabil selama bertahun-tahun, namun mendedahkan grid kepada turun naik harga bahan api global dan risiko bekalan. Para pemimpin kini mengkaji sama ada generasi baharu sistem nuklear kompak, yang dikenali sebagai reaktor modular kecil, boleh membekalkan tenaga rendah karbon yang stabil dengan selamat dan pada kos berpatutan.

Geografi tempatan membentuk perdebatan ini. Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu sejak sekian lama menganggap Singapura kurang berkelebihan dari segi tenaga alternatif kerana angin yang terhad, ketiadaan sungai untuk tenaga hidro dan kekurangan tanah bagi tenaga boleh baharu berskala utiliti. Tenaga solar menjadi teras pelan domestik, tetapi ruang bumbung yang tersedia, litupan awan dan kekangan grid mengehadkan jumlah bekalan yang boleh dijana. Pemodelan akademik menunjukkan tenaga solar boleh memenuhi kira-kira 2 hingga 6 peratus permintaan elektrik menjelang 2030 dan berpotensi 3.5 hingga 8 peratus menjelang 2040 jika teknologi, penggunaan ruang dan sokongan dasar terus bertambah baik. Import elektrik rendah karbon dirancang mencapai sekitar 30 peratus bekalan menjelang 2035, dan kerajaan turut mengkaji peranan hidrogen pada peringkat seterusnya peralihan tenaga.

Hakikat ini membantu menjelaskan mengapa tenaga nuklear beralih daripada isu pinggiran dalam perbincangan dasar kepada bidang penyelidikan aktif. Pegawai menegaskan bahawa belum ada keputusan untuk membina loji. Matlamat yang dinyatakan adalah untuk mengekalkan pilihan, memperkukuh kepakaran dan menilai sama ada reka bentuk moden boleh memenuhi keperluan unik Singapura dari segi keselamatan, kebolehpercayaan dan kos. Jika teknologi itu terbukti berdaya maju, penganalisis di Energy Market Authority menganggarkan tenaga nuklear boleh menyumbang kira-kira 10 peratus daripada bekalan elektrik menjelang pertengahan abad ini.

Perkara yang sedang dikaji kerajaan

Energy Market Authority Singapura telah menugaskan kajian terperinci mengenai teknologi nuklear termaju, termasuk reaktor modular kecil, bagi menilai prestasi keselamatan, kebolehlaksanaan teknikal dan kesediaan komersialnya dalam konteks tempatan. Perunding Mott MacDonald dilantik menjalankan penilaian itu selepas tender dibuka pada akhir 2024. Pengawal selia dan penggubal dasar mahu mendapatkan gambaran jelas tentang reka bentuk yang paling hampir untuk digunakan, keadaan tapak yang diperlukan serta cara reka bentuk tersebut dapat disepadukan dengan grid dan sektor perindustrian Singapura. Sebarang langkah seterusnya perlu memenuhi kriteria ketat dari segi keselamatan, kebolehpercayaan, kemampuan kos dan kelestarian alam sekitar. Ringkasan skop kajian itu boleh didapati daripada penerbitan industri Nuclear Engineering International, yang melaporkan pelantikan tersebut dan kerja Energy Market Authority yang akan dijalankan di sini.

Kerjasama antarabangsa semakin mendalam seiring penyelidikan tempatan. Pada Ogos 2024, Singapura dan Amerika Syarikat menandatangani pakatan kerjasama nuklear awam, yang lazim disebut Perjanjian 123, dan akan berkuat kuasa selama 30 tahun. Pakatan itu memudahkan kerjasama dalam bidang keselamatan, perlindungan dan pembangunan teknologi tenaga nuklear termaju, termasuk reaktor modular kecil. Pakatan ini dibina berasaskan usaha pembangunan keupayaan selama bertahun-tahun antara Suruhanjaya Kawal Selia Nuklear Amerika Syarikat dengan Agensi Alam Sekitar Kebangsaan Singapura, yang telah mengadakan bengkel keselamatan bersama dan pertukaran teknikal.

Pada Singapore International Energy Week pada akhir 2024, Timbalan Perdana Menteri Gan Kim Yong berkata Singapura akan menerbitkan Hala Tuju Keupayaan Grid Masa Depan bagi menangani kerumitan baharu dari segi bekalan dan permintaan apabila lebih banyak tenaga bersih memasuki sistem. Energy Market Authority memperincikan tiga bidang tumpuan: menggunakan sumber tenaga teragih seperti solar atas bumbung, bateri dan pengecas kenderaan elektrik untuk menyokong kestabilan grid; menambah baik perancangan dan operasi grid melalui alat digital seperti kembar digital grid; serta mengekalkan kualiti bekalan elektrik yang stabil apabila bahagian tenaga boleh baharu berubah-ubah dan import meningkat. S&P Global Commodity Insights melaporkan pengumuman hala tuju itu serta usaha lebih luas Singapura untuk meningkatkan keupayaan nuklearnya di sini.

Membangunkan kepakaran dan budaya keselamatan

Singapura telah memperluas keupayaan penyelidikan nuklearnya. Singapore Nuclear Research and Safety Institute dilancarkan di National University of Singapore dengan geran baharu berjumlah S$66 juta dan mandat untuk menggandakan kumpulan pakarnya menjelang 2030. Institut itu mengkaji simulasi kemalangan bagi reaktor termaju, pengurusan sisa nuklear, konsep reaktor bawah tanah, penyebaran zarah radioaktif dan kesan radiasi terhadap kesihatan. Pegawai berkata lebih S$150 juta telah dilaburkan dalam penyelidikan nuklear dan pembangunan bakat sejak 2014. The Straits Times melaporkan tentang pembiayaan, kemudahan dan keutamaan penyelidikan institut itu di sini.

Hubungan dengan Agensi Tenaga Atom Antarabangsa (IAEA) terus diperkukuh. Rafael Mariano Grossi, Ketua Pengarah IAEA, berkata asas penyelidikan Singapura, kematangan institusi dan ruang terhad untuk tenaga boleh baharu berskala besar menjadikannya calon yang wajar mempertimbangkan tenaga nuklear. Beliau turut menyentuh peranan Singapura sejak sekian lama dalam latihan sains nuklear dan keanggotaannya dalam agensi itu sejak 1967. Beliau menekankan bahawa perancangan pengurusan sisa perlu bermula sejak awal sesuatu program dan mencadangkan Singapura boleh meneroka pembinaan loji bersama negara jiran, seperti aturan di beberapa bahagian Eropah. National University of Singapore merumuskan kenyataan beliau dan kerjasama negara kota itu dengan IAEA di sini.

Cara reaktor modular kecil berfungsi

Reaktor modular kecil ialah loji kuasa nuklear yang menghasilkan sehingga kira-kira 300 megawatt elektrik bagi setiap unit. Ia direka untuk dibina di kilang, dihantar sebagai modul dan dipasang di tapak. Saiznya yang kompak mengurangkan penggunaan tanah, satu kelebihan utama di bandar yang padat. Beberapa reka bentuk mempunyai ciri keselamatan yang dipertingkat, termasuk sistem penyejukan pasif yang boleh menyingkirkan haba tanpa kuasa luaran atau tindakan pengendali, serta sistem yang lebih ringkas bagi mengurangkan bilangan pam dan injap yang perlu diselenggara.

Bukan semua reaktor modular kecil adalah sama. Ada yang menggunakan pendekatan air bertekanan yang sudah biasa dan serupa dengan kebanyakan reaktor yang beroperasi di seluruh dunia, manakala yang lain berasaskan konsep gas suhu tinggi atau garam lebur yang menjanjikan kecekapan lebih tinggi atau pengeluaran bersama haba industri. Banyak reka bentuk masih di peringkat pelesenan atau demonstrasi. Oleh itu, usaha semasa Singapura memberi tumpuan pada kematangan teknologi, prestasi di dunia sebenar dan rantaian bekalan yang diperlukan untuk menyokong pembinaan, bahan api, operasi dan penyelenggaraan selama beberapa dekad.

Bagi grid sebesar Singapura, beberapa modul sahaja boleh membekalkan jumlah elektrik bersih yang stabil dan tidak bergantung pada keadaan cuaca. Analisis Energy Market Authority menunjukkan tenaga nuklear boleh membekalkan kira-kira 10 peratus daripada permintaan negara menjelang 2050 jika reka bentuk yang selamat dan kos efektif dikenal pasti. Tenaga nuklear akan melengkapi tenaga solar, import elektrik dan, lama-kelamaan, hidrogen rendah karbon sebagai tonggak campuran tenaga yang pelbagai.

Bolehkah loji nuklear terapung sesuai untuk negara kota yang dikelilingi laut

Satu idea yang semakin mendapat perhatian ialah penggunaan reaktor modular kecil terapung yang ditambat di luar pantai. Loji ini dibina di limbungan kapal, ditunda ke tapak dan disambungkan kepada grid melalui kabel dasar laut. Bagi Singapura, negara maritim dengan kepakaran mendalam dalam kejuruteraan dan pelabuhan, pilihan terapung boleh menawarkan kelebihan praktikal, termasuk pelaksanaan yang lebih pantas dan keupayaan membawa unit yang siap dipasang sepenuhnya ke tapak tanpa kerja pembinaan darat yang meluas.

Penyejukan air cekap di kawasan tropika, manakala laut di sekelilingnya boleh bertindak sebagai takungan haba yang besar. Loji terapung masih memerlukan kerja marin yang teliti seperti benteng pemecah ombak dan sistem tambatan, serta sambungan kukuh kepada grid. Penyelenggaraan, pengisian semula bahan api dan penyahtauliahan akhirnya boleh dilakukan di limbungan kapal, yang berpotensi memendekkan tempoh gangguan operasi berbanding tapak darat. Channel NewsAsia meneliti pertukaran antara pilihan terapung dengan pilihan darat, dengan merujuk pengalaman global daripada Akademik Lomonosov milik Rusia serta gelombang awal projek reaktor kecil di China dan tempat lain. Ulasan pakarnya boleh dibaca di sini.

Reaktor terapung juga membawa cabaran. Keadaan marin meningkatkan risiko kakisan dan memerlukan pemeriksaan yang lebih kerap. Salur masuk air laut memerlukan penapisan yang kukuh untuk melindungi peralatan dan alam sekitar. Perlindungan daripada ribut, keselamatan siber dan langkah untuk mencegah akses tanpa kebenaran memerlukan pertahanan berlapis yang diawasi pihak berkuasa maritim dan nuklear. Kos projek sulung masih tidak menentu, sama ada di darat atau di laut, maka kajian kemampuan kos yang teliti merupakan sebahagian daripada usaha wajar.

Keselamatan, peraturan dan kepercayaan awam

Keselamatan ialah pertimbangan pertama bagi sebarang pilihan nuklear di Singapura. IAEA menyokong negara yang menilai tenaga nuklear melalui proses pencapaian berperingkat yang merangkumi rangka kerja perundangan, kawal selia bebas, kesiapsiagaan kecemasan dan budaya operasi. Negara yang baru menceburi bidang ini menghadapi tugas tambahan, seperti memastikan kapasiti grid mencukupi dan membina kumpulan pakar yang mampu menilai reka bentuk, menyelia pelesenan serta mengurus operasi. Sasaran Singapura untuk melahirkan kira-kira 100 pakar keselamatan nuklear dari semasa ke semasa bertujuan membina asas itu.

Penyelidikan di Singapore Nuclear Research and Safety Institute merangkumi pemodelan penyebaran zarah radioaktif dalam keadaan cuaca tempatan serta kemungkinan kesannya terhadap ekosistem dan manusia akibat pendedahan dos rendah. Agensi Alam Sekitar Kebangsaan memantau tahap radiasi secara berterusan dan sedang menaik taraf sistem pesisir yang dapat mengesan radioaktiviti yang dibawa arus. Langkah ini bertujuan memberikan pihak berkuasa gambaran situasi yang lebih baik dan membolehkan pengesanan lebih pantas sekiranya bacaan luar biasa berlaku di rantau ini.

Penerimaan awam juga bergantung pada kepercayaan dan komunikasi yang jelas. Kajian tentang pembingkaian mesej kesiapsiagaan kecemasan yang melibatkan peserta di Singapura mendapati mesej yang menekankan keprihatinan meningkatkan kepercayaan terhadap kerajaan dengan lebih berkesan berbanding mesej yang hanya menekankan kecekapan atau kawalan. Media tradisional lebih berkesan berbanding platform sosial dalam membina kepercayaan. Kajian itu menunjukkan bahawa cara pihak berkuasa menyampaikan maklumat tentang keselamatan dan kesiapsiagaan boleh mempengaruhi pertimbangan rakyat terhadap risiko dan manfaat tenaga nuklear.

Pegawai berulang kali menegaskan bahawa kerajaan masih mengkaji pilihan itu. Energy Market Authority menyifatkan pendiriannya sebagai pilihan pragmatik untuk terus mengikuti perkembangan teknologi sambil teknologi itu berubah.

Walaupun Singapura belum membuat keputusan mengenai tenaga nuklear, adalah penting untuk mengekalkan pilihan dan terus mendapatkan maklumat tentang penyelesaian yang menjanjikan.

Pendekatan ini mencerminkan penekanan Singapura terhadap perancangan jangka panjang, pengurusan risiko dan pembinaan keupayaan sebelum sebarang keputusan besar dibuat.

Mengintegrasikan tenaga nuklear ke dalam grid yang lebih bersih

Grid moden perlu mengurus peningkatan pengeluaran solar pada waktu siang, penurunan pengeluaran apabila awan berarak tiba, serta permintaan puncak pada waktu petang apabila rumah dan tempat kerja menggunakan lebih banyak elektrik. Hala Tuju Keupayaan Grid Masa Depan memberi tumpuan pada tiga bidang yang menepati cabaran ini. Pertama, ia berusaha menggunakan sumber teragih seperti solar atas bumbung, bateri dan pengecas pintar kenderaan elektrik untuk menyediakan perkhidmatan pengimbangan serta mengalihkan permintaan daripada waktu puncak. Kedua, ia menggalakkan operasi digital, termasuk kembar digital grid untuk merancang pelaburan dan mengurus aset dengan lebih cekap. Ketiga, ia menilai penyelesaian bagi mengekalkan kestabilan voltan dan frekuensi apabila lebih banyak tenaga boleh baharu dan import rentas sempadan memasuki campuran tenaga.

Unit nuklear kecil akan membekalkan elektrik secara stabil kepada sistem ini, sekali gus mengurangkan jumlah gas yang diperlukan untuk memenuhi permintaan beban asas serta melengkapi tenaga solar dan bateri. Loji nuklear boleh melaraskan pengeluaran mengikut perubahan beban hingga tahap tertentu, dan unit modular kecil boleh dirancang secara berperingkat mengikut pertumbuhan permintaan. Import dan bekalan hidrogen pada masa hadapan boleh menambah fleksibiliti kemudian, walaupun jadual dan kos hidrogen masih tidak menentu. Penggubal dasar akan menilai pilihan ini berdasarkan harga dan manfaat pengurangan karbon setiap pilihan.

Kemampuan kos merupakan pertimbangan utama. Projek sulung reaktor modular kecil di beberapa negara menghadapi kelewatan dan kenaikan kos. Kajian Singapura sedang mencari reka bentuk matang dengan rekod prestasi yang boleh disahkan. Pelan pembiayaan yang jelas diperlukan, bersama rantaian bekalan bahan api dan komponen yang mematuhi peraturan keselamatan, sekuriti dan pencegahan percambahan nuklear. Harga karbon dan pembiayaan hijau antarabangsa boleh membantu merapatkan jurang kos jika teknologi itu memenuhi keperluan negara.

Perkembangan dan kerjasama serantau

Minat terhadap reaktor modular kecil semakin meningkat di seluruh Asia Tenggara. Indonesia telah meluluskan pelan penilaian tapak bagi projek pertama oleh Thorcon, pemaju yang berpangkalan di Singapura dan sedang mengusahakan konsep reaktor garam lebur yang boleh dibina di limbungan kapal sebelum ditunda ke tapak. Kerajaan Indonesia menyasarkan penambahan tenaga nuklear menjelang 2040 ketika mencari alternatif kepada arang batu. Kemajuan Thorcon menunjukkan bagaimana rantaian bekalan dan pengalaman pengawalseliaan di rantau ini boleh berkembang pada tahun-tahun mendatang. Ringkasan langkah pelesenan Indonesia boleh didapati di sini.

Singapura juga telah memperluas hubungan tenaga dengan India, dan kedua-dua negara bersetuju meneroka kerjasama dalam teknologi reaktor modular kecil sebagai sebahagian daripada pelan hala tuju ekonomi lebih luas yang merangkumi perdagangan dan pertahanan. Kerjasama dengan rakan di seluruh Indo-Pasifik mungkin memberi Singapura akses kepada kepakaran yang pelbagai, penanda aras keselamatan dan pilihan pembekal. Sementara itu, Persatuan Nuklear Dunia menyatakan bahawa kira-kira 30 negara sedang mempertimbangkan atau memulakan program nuklear pada pelbagai peringkat, dan negara baharu lazimnya perlu membina kapasiti grid serta infrastruktur kawal selia sebelum dapat menempatkan sebuah loji.

Jadual masa, pilihan tapak dan perkara yang perlu diperhatikan

Tiada jadual masa ditetapkan untuk keputusan mengenai tenaga nuklear di Singapura. Fasa semasa melibatkan analisis, pembangunan keupayaan dan kerjasama dengan rakan yang berpengalaman. Jika kerajaan memutuskan bahawa teknologi tertentu boleh digunakan dengan selamat dan kos efektif, proses itu masih perlu melalui pelesenan terperinci, penilaian alam sekitar, rundingan awam dan langkah kontrak. Proses tersebut sememangnya mengambil masa.

Dari segi pemilihan tapak, beberapa kemungkinan sedang dikaji. Pemasangan di darat perlu mengambil kira kepadatan penduduk, zon larangan dan akses kepada penyejukan yang boleh dipercayai. Penyelidik juga menilai kebolehlaksanaan konfigurasi bawah tanah yang boleh meningkatkan keselamatan dan mengurangkan penggunaan tanah. Loji terapung memerlukan perairan yang cukup dalam, tambatan kukuh serta kesan minimum terhadap ekosistem marin dan laluan perkapalan. Semua pilihan ini akan menjalani penilaian kesan alam sekitar dan semakan keselamatan terperinci sebelum diluluskan.

Pelan pengurusan sisa akan disediakan sejak awal. Loji nuklear menghasilkan jumlah sisa beraktiviti tinggi yang kecil berbanding proses perindustrian lain, namun pengendalian yang selamat, penyimpanan sementara dan pelupusan akhirnya memerlukan pilihan dasar yang jelas, kemudahan teknikal serta amalan terbaik antarabangsa. Penyelidik Singapura menyertai program global mengenai sisa dan sedang membangunkan kepakaran dalam pemantauan serta pemodelan.

Beberapa petunjuk akan menunjukkan kemajuan. Ini termasuk hasil kajian kebolehlaksanaan Energy Market Authority, butiran lanjut mengenai Hala Tuju Keupayaan Grid Masa Depan, pertumbuhan kumpulan pakar tempatan di Singapore Nuclear Research and Safety Institute serta usaha berterusan bersama IAEA dan negara rakan. Perkembangan serantau di Indonesia dan tempat lain akan menambah data dunia sebenar mengenai prestasi reka bentuk reaktor termaju yang relevan bagi keadaan kepulauan atau pesisir.

Perkara yang perlu diketahui

• Singapura sedang mengkaji tenaga nuklear untuk mengurangkan kebergantungan tinggi pada gas asli dan mencapai matlamat sifar bersih menjelang 2050.
• Energy Market Authority melantik Mott MacDonald untuk menilai keselamatan dan kebolehlaksanaan teknologi nuklear termaju, termasuk reaktor modular kecil.
• Singapura menandatangani pakatan kerjasama nuklear awam selama 30 tahun dengan Amerika Syarikat pada 2024, sekali gus mengukuhkan kerjasama dalam bidang keselamatan dan teknologi termaju.
• Singapore Nuclear Research and Safety Institute baharu dilancarkan di NUS dengan pembiayaan S$66 juta dan menyasarkan penggandaan kumpulan pakarnya kepada kira-kira 100 orang menjelang 2030.
• Ketua IAEA Rafael Grossi berkata asas penyelidikan Singapura yang kukuh dan kekurangan tanah untuk tenaga boleh baharu menjadikannya calon yang sesuai untuk mempertimbangkan tenaga nuklear.
• Energy Market Authority berkata Singapura belum memutuskan untuk membina loji dan sedang mengekalkan pilihannya sambil menilai penyelesaian yang menjanjikan.
• Analisis EMA menunjukkan tenaga nuklear boleh membekalkan sekitar 10 peratus elektrik menjelang 2050 jika reka bentuk yang sesuai dikenal pasti.
• Hala Tuju Keupayaan Grid Masa Depan menyasarkan sumber tenaga teragih, kembar digital grid dan penyelesaian untuk mengekalkan kestabilan bekalan apabila tenaga boleh baharu dan import meningkat.
• Tenaga solar kekal sebagai sumber boleh baharu domestik utama, dengan sasaran 2 GWp menjelang 2030, manakala import elektrik dan hidrogen sedang dibangunkan sebagai pilihan rendah karbon yang saling melengkapi.
• Reaktor modular kecil terapung dan berasaskan darat sedang dipertimbangkan, masing-masing dengan cabaran tersendiri dari segi keselamatan, kos dan kawal selia.
• Momentum serantau semakin meningkat, termasuk langkah pelesenan Indonesia bagi projek pertama dan rancangan India-Singapura untuk meneroka kerjasama dalam reaktor modular kecil.