Triển vọng phát triển điện hạt nhân thế giới

Điện hạt nhân: Giải pháp tối ưu của nhân loại

Vấn đề được các quốc gia quan tâm nhất hiện nay đối với nhà máy điện hạt nhân là an toàn của các lò phản ứng đặc biệt là từ khi xuất hiện các tai nạn và sự cố hạt nhân trong những năm gần đây. Chính vì vậy, bên cạnh các quốc gia hiện còn đắn đo trước khi lựa chọn điện hạt nhân cho giải pháp an ninh năng lượng, vẫn có nhiều quốc gia khác kiên định theo con đường  phát triển điện hạt nhân phục vụ nhu cầu phát triển kinh tế, xã hội. Thực tế cho thấy ngày càng có nhiều nhà máy điện hạt nhân đang được xây dựng trên thế giới.

Nhà máy điện hạt nhân Rostov, Nga. (Ảnh: NangluongVietnam.vn)

Bước vào năm 2015, thế giới có 436 lò phản ứng có khả năng vận hành với tổng công suất 377,7Gwe, so với năm 2014 là 435 lò phản ứng với tổng công suất là 375,3 Gwe. Có khoảng 70 lò phản ứng đang được xây dựng với tổng công suất gần 74 Gwe. Các nhà máy điện hạt nhân cung cấp hơn 11% sản lượng điện năng của thế giới một cách liên tục, nguồn phụ tải đáy đáng tin cậy, không gây phát thải khí CO2.

Thống kê trên toàn cầu hiện có 56 quốc gia đang vận hành khoảng 240 lò phản ứng nghiên cứu và hơn 180 lò phản ứng hạt nhân cung cấp năng lượng cho khoảng 150 tàu và tàu ngầm. Trong số đó có 16 quốc gia phụ thuộc vào năng lượng hạt nhân để sản xuất ít nhất một phần tư sản lượng điện của đất nước.

Các quốc gia như Pháp sản xuất khoảng ba phần tư điện năng từ năng lượng hạt nhân; Bỉ, Cộng hòa Czech, Hungary, Slovakia, Thụy Điển, Thụy Sỹ, Slovenia và Ukraina sản xuất trên một phần ba. Hàn Quốc, Bungari và Phần Lan thường có trên 30% điện năng từ năng lượng hạt nhân; Hoa Kỳ, Anh, Tây Ban Nha và Liên Bang Nga có gần một phần năm điện năng từ năng lượng hạt nhân. Nhật Bản từng dựa vào năng lượng hạt nhân với hơn một phần tư sản lượng điện và dự kiến sẽ quay trở lại mức đó. Trong số các nước không sở hữu nhà máy điện hạt nhân, Italy và Đan Mạch có khoảng 10% điện năng từ năng lượng hạt nhân.

Với 5 lò phản ứng mới bắt đầu cung cấp điện, trong khi chỉ có một lò phản ứng là đóng cửa vĩnh viễn thì công suất điện hạt nhân trên toàn cầu tăng nhẹ trong năm 2014. Bên cạnh sự khan hiếm, đắt đỏ của nhiên liệu hoá thạch và những hạn chế mang tính pháp lý về phát thải khí nhà kính do đốt nhiên liệu hoá thạch, thì sự cải tiến thiết kế của các lò phản ứng hạt nhân, sự xuất hiện các thế hệ lò mới cùng với sự giảm giá thành thiết bị đã làm cho điện hạt nhân thêm lợi thế cạnh tranh.

Phòng điều hành Nhà máy điện hạt nhân Rostov, Nga. (Ảnh: NangluongVietnam.vn)

Trong năm 2014 chứng kiến các lò phản ứng mới với tổng công suất 4763 Mwe kết nối với lưới điện gồm Ningde 2, Fuqing 1 and Fangjiashan 1 tại Trung Quốc; Atucha 2 tại Aghentina và Rostov 3 của Nga.

Cũng năm này, 3 tổ máy hạt nhân được bắt đầu xây dựng bao gồm tổ máy thứ hai của nhà máy điện hạt nhân Ostrovets của Belarus, tổ máy thứ 3 của nhà máy Barakah tại các Tiểu vương quốc Ả rập và Aghentina cũng đổ mẻ bê tông đầu tiên cho mẫu CAREM-25 – một lò phản ứng tích hợp nhỏ được thiết kế và xây dựng trong nước.

Trong cuối tháng 12, Entergy của Mỹ đóng cửa nhà máy Vermont Yankee với công suất 604 Mwe sau 42 năm hoạt động vì lý do kinh tế. Mặc dù tổ máy này đã được các nhà quản lý an toàn cấp giấy phép vận hành đến năm 2032. Đây là lò phản ứng duy nhất đóng cửa trong năm 2014

Tổ máy 5 và 6 của nhà máy Fukushima Daiichi của Nhật Bản đã chính thức được phân loại để dỡ bỏ. Chủ Công ty điện lực Tokyo (Tepco) công bố vào cuối năm 2013 rằng họ không có dự định tái khởi động các lò phản ứng mà đã bị hư hại bởi trận động đất và sóng thần vào hồi tháng 3 năm 2011 dẫn đến đống đổ nát tại các tổ máy từ 1 đến 4

Khi năm 2014 sắp kết thúc, 48 lò phản ứng hạt nhân của Nhật Bản vẫn ngừng hoạt động chờ đánh giá. Cơ quan pháp quy hạt nhân nước này đã phê duyệt cho việc tái khởi động 4 tổ máy, tuy nhiên đến nay vẫn chưa hoạt động trở lại. 17 lò phản ứng khác vẫn đang ở giai đoạn đánh giá an toàn.

Tình hình chung của các quốc gia có liên quan đến phát triển điện hạt nhân trên thế giới:

Trung Quốc

Chính phủ Trung Quốc dự kiến tăng công suất phát điện lên 58 GWe với hơn 30 GWe đang xây dựng cho tới 2020. Trung Quốc đã hoàn thành việc xây dựng và đưa vào vận hành 17 lò phản ứng hạt nhân mới trong giai đoạn 2002-2013, và khoảng 30 lò phản ứng hiện đang được xây dựng hoặc chuẩn bị xây dựng vào cuối năm 2014, bao gồm 4 tổ máy AP1000 của Westinghouse đầu tiên trên thế giới và một nhà máy với lò phản ứng nhiệt độ cao làm mát bằng khí. Nhiều hơn nữa các nhà máy đã được lên kế hoạch, và việc xây dựng sẽ được bắt đầu trong vòng khoảng 3 năm. Trung Quốc đang bắt đầu tiếp thị xuất khẩu một thiết kế lò phản ứng tỷ lệ nội địa hóa cao. Việc nghiên cứu và phát triển về công nghệ lò phản ứng hạt nhân của Trung Quốc không hề thua kém các nước khác.

Ấn Độ

Mục tiêu của Ấn Độ là có 14,5 GWe công suất điện hạt nhân lên lưới điện tới năm 2020 như một phần của chính sách năng lượng nước. Bao gồm các lò phản ứng nước nặng, nước nhẹ và các lò phản ứng tái sinh nhanh. Có 7 lò phản ứng hạt nhân đang hoặc sắp được xây dựng, gồm cả thiết kế trong và ngoài nước, bao gồm lò phản ứng tái sinh nhanh nguyên mẫu 500 MWe. Việc này sẽ đưa chương trình sử dụng thorium đầy tham vọng của Ấn Độ sang giai đoạn 2, và xây dựng quy hoạch cho việc sử dụng cuối nguyên tố thori phong phú của đất nước làm nhiên liệu lò phản ứng.

Liên bang Nga

Liên bang Nga dự kiến tăng công suất năng lượng hạt nhân lên 30,5 GWe tới năm 2020, sử dụng các lò phản ứng nước nhẹ vào loại tốt nhất trên thế giới của nước. Một lò phản ứng tái sinh nhanh cỡ lớn đã gần hoàn thành xây dựng, và sự phát triển tiếp tục diễn ra ở các nhà máy khác, nhắm tới việc xuất khẩu một cách mạnh mẽ. Nhà máy điện hạt nhân nổi đầu tiên đang được xây dựng, xuất xưởng vào năm 2016. Liên bang Nga hiện rất tích cực trong việc xây dựng và tài trợ các nhà máy điện hạt nhân mới ở một số nước.

Châu Âu

Phần Lan và Pháp đều cùng mở rộng hệ thống các nhà máy điện hạt nhân với lò phản ứng EPR 1650 MWe từ công ty Areva, 2 trong số các lò phản ứng này đang được xây dựng ở Trung Quốc. Một vài nước đông Âu hiện cũng đang xây dựng hoặc có những kế hoạch xây dựng một cách chắc chắn các nhà máy điện hạt nhân mới (Bungari, Cộng hòa Czech, Hungary, Romani, Slovakia, Slovenia và Thổ Nhĩ Kỳ).

Một tờ báo năng lượng của chính phủ Vương quốc Anh vào giữa năm 2006 đã xác nhận việc thay thế hệ thống các lò phản ứng hạt nhân đã lỗi thời trong nước bằng công trình hạt nhân mới, 4 tổ máy 1600 MWe của Pháp đã được lên kế hoạch đi vào hoạt động năm 2023. Chính phủ Anh cũng đặt mục tiêu sẽ có 16 GWe công suất điện hạt nhân mới vận hành vào năm 2030.

Thụy Điển đã từ bỏ kế hoạch sớm dừng hoạt động các nhà máy điện hạt nhân trong nước, và hiện đang đầu tư mạnh mẽ vào việc nâng cấp và kéo dài tuổi thọ nhà máy. Hungary, Slovakia và Tây Ban Nha đang thực hiện tất cả các công việc hoặc có kế hoạch để tăng thời gian hoạt động của các nhà máy điện hạt nhân hiện có. Đức đã chấp thuận kéo dài thời gian hoạt động các nhà máy điện hạt nhân trong nước, ngược lại ý định đóng cửa các nhà máy này trước đó, nhưng đã một lần nữa đảo ngược các chính sách sau tai nạn Fukushima.

Ba Lan đang phát triển một chương trình hạt nhân, với 6000 MWe đã được lên kế hoạch. Estonia và Latvia được tham gia vào dự án thành lập sản xuất điện hạt nhân Lithuania. Belarus đã bắt đầu xây dựng lò phản ứng đầu tiên theo công nghệ của Liên bang Nga, và tổ máy thứ hai tiếp theo đó.

Hoa Kỳ

Hiện có 5 lò phản ứng đang được xây dựng, 4 trong số đó là thiết kế AP1000 đời mới. Một trong những lý do gián đoạn trong xây dựng các nhà máy điện hạt nhân tại Hoa Kỳ cho tới hiện nay là do đạt được được cuộc cách mạng vô cùng thành công trong các chiến lược bảo trì. Trong 15 năm qua, những thay đổi làm gia tăng việc sử dụng các nhà máy điện hạt nhân tại Hoa Kỳ, sản lượng điện tăng tương ứng với việc có thêm 19 nhà máy điện hạt nhân công suất 1000 MW được xây dựng.

Nam Mỹ

Argentina và Brazil đều có các lò phản ứng hạt nhân thương mại sản xuất điện và các lò phản ứng khác đang được xây dựng. Chi Lê đã có lò phản ứng nghiên cứu đang vận hành, có cơ sở hạ tầng và quan tâm tới việc xây dựng các lò phản ứng thương mại.  

Hàn Quốc

Hàn Quốc hiện đang vận hành 23 lò phản ứng với tổng công suất 20.716 MWe, đang xây dựng 5 lò phản ứng và 4 lò phản ứng đã được lên kế hoạch xây dựng. Hàn Quốc cũng có kế hoạch hoặc các đơn đặt hàng cho 12 lò phản ứng hạt nhân mới. Ngoài ra còn tham gia vào các nghiên cứu sâu về thiết kế lò phản ứng tương lai.

Đông Nam Á

Việt Nam dự kiến sẽ có nhà máy điện hạt nhân đầu tiên hoạt động vào khoảng năm 2023 với sự giúp đỡ của Liên bang Nga và nhà máy thứ hai sớm ngay sau đó với sự giúp đỡ của Nhật Bản. Indonesia và Thái Lan đang có kế hoạch về các chương trình điện hạt nhân.

Nam Á

Bangladesh đã thông qua đề xuất của Liên bang Nga trong việc xây dựng nhà máy điện hạt nhân đầu tiên. Pakistan với sự giúp đỡ của Trung Quốc đang xây dựng 3 lò phản ứng hạt nhân cỡ nhỏ và đang chuẩn bị để xây dựng 2 lò phản ứng cỡ lớn gần Karachi.

Trung Á

Kazakhstan với tài nguyên uranium phong phú đang phối hợp chặt chẽ với Liên bang Nga trong việc lên kế hoạch phát triển các lò phản ứng mới cỡ nhỏ để sử dụng trong nước và xuất khẩu.

Trung Đông

Các Tiểu vương quốc Ả rập Thống nhất đang xây dựng hai lò phản ứng đầu tiên trong số 4 lò phản ứng 1450 MWe của Hàn Quốc với chi phí trên 20 tỷ USD và hiện đang hợp tác chặt chẽ với IAEA và các công ty quốc tế có nhiều kinh nghiệm. Lò phản ứng hạt nhân đầu tiên của Iran đang được vận hành, và một số đã được lên kế hoạch.

Ả rập xê-út, Jordan và Ai Cập cũng đang theo con đường sử dụng năng lượng hạt nhân để sản xuất điện và khử muối nước biển.

Châu Phi

Nam Phi đã cam kết để lên kế hoạch tăng thêm các lò phản ứng hạt nhân thông thường.

Nigeria đã nhờ tới sự giúp đỡ của IAEA để phát triển các kế hoạch cho 2 lò phản ứng 1000 MWe.

Nguồn: varans/ WNA