Điện hạt nhân còn ngân vang?

Địa điểm xây dựng nhà máy điện hạt nhân: Một quá trình lâu dài và tốn kém [Kỳ 1]
Địa điểm xây dựng nhà máy điện hạt nhân: Một quá trình lâu dài và tốn kém [Kỳ 2]
Địa điểm xây dựng nhà máy điện hạt nhân: Một quá trình lâu dài và tốn kém [Kỳ 3]
Địa điểm xây dựng nhà máy điện hạt nhân: Một quá trình lâu dài và tốn kém [Kỳ 4]

PGS, TS. BÙI HUY PHÙNG - HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Loài người từ khi biết dùng lửa để sưởi ấm và nướng thức ăn đã trải qua hàng ngàn năm sử dụng năng lượng với các dạng khác nhau từ củi, rác, than, dầu, sức nước, năng lượng hạt nhân, năng lượng tái tạo… với quy mô ngày càng lớn, công nghệ càng hiện đại. Quá trình diễn ra không ít thăng trầm, nhưng đã đưa con người đến nền văn minh ngày nay.

Tiêu thụ năng lượng sơ cấp và sản xuất điện toàn cầu

Dưới đây giới thiệu vài con số thống kê tổng hợp năng lượng mới nhất của BP (Statistics Energy of the World 2018 - BP) để hình dung bức tranh chung sử dụng năng lượng và điện năng toàn cầu trong những năm gần đây.

Bảng 1: Tiêu thụ năng lượng sơ cấp toàn cầu theo dạng năng lượng - Triệu TOE

Bảng 2: Điện năng sản xuất toàn cầu theo dạng nhiêu liệu - tỷ kWh

Từ số liệu trong bảng 1 cho thấy, tiêu thụ năng lượng sơ cấp đang tăng, năm 2017 đạt trên 13,5 tỷ TOE với tốc độ khoảng 1 - 1,5%/năm, tất cả các dạng năng lượng đều tăng kể cả năng lượng hạt nhân, năng lượng tái tạo (NLTT) tăng nhanh hơn cả khoảng 15-16%/năm.  Các nguồn năng lượng hóa thạch chiếm tới 90% tổng tiêu thụ năng lượng sơ cấp.

Bảng 2 cho thấy, sản xuất điện năng toàn cầu đang tăng với tốc độ khoảng 2,5%/năm, năm 2017 đạt trên 25 nghìn tỷ kWh; trong đó chỉ dầu cho sản xuất điện giảm; khí đốt, thủy năng  đều tăng. Than vẫn tăng về trị tuyệt đối, tỷ trọng có giảm nhưng vẫn ở mức trên 38%. Điện hạt nhân sau sự cố Fukushima, một số nước điều chỉnh giảm, nhưng nhìn chung vẫn tăng. Sản xuất điện từ năng lượng hóa thạch chiếm tới 75% tổng sản xuất toàn cầu. Điện từ NLTT tăng nhanh trong những năm vừa qua, năm 2017 đạt 2334,1 tỷ kWh (chiếm 9%) [9,10].

Với mức tiêu thụ năng lượng như nói trên các nguồn năng lượng đang dần cạn kiệt. Một số đánh giá tuy có khác nhau, nhưng đều cho thấy: nguồn thủy năng đã cạn; dầu mỏ và khí đốt chỉ còn sử dụng khoảng 50 năm; nguồn than trữ lượng dồi dào hơn - khoảng 1.000 tỷ tấn, còn có thể sử dụng khoảng 130 năm.

Xu thế phát triển năng lượng hiện nay

Với mức tiêu thụ như trình bày trên và nhu cầu năng lượng của thế giới được dự báo sẽ tăng gấp rưỡi trong giai đoạn 2010 - 2040, trong khi các nguồn năng lượng hoá thạch, nguồn thuỷ năng của hành tinh ngày càng trở nên khan hiếm, đắt đỏ. Mặt khác biến đổi khí hậu ngày càng hiện hữu đe dọa hành tinh và nhân loại.

Trước bối cảnh đó, các nhà khoa học, các quốc gia đều phải tìm cách để đảm bảo nguồn năng lượng sạch cho phát triển bền vững. Xu thế phát triển năng lượng có thể được đi theo hai hướng cung và cầu như sau.

Thứ nhất: Hướng cung.

1/ Đa dạng hoá nguồn năng lượng mà chủ yếu là pháp triển sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo như: năng lượng mặt trời, gió, biomas và các sản phẩm đuợc chế biến từ nó (ethanol, biodisel...); biogas; địa nhiệt, năng lượng biển... Đây là các nguồn năng lượng sạch, tái sinh, tiềm năng lớn. Phát triển sử dụng năng lượng tái tạo để thay thế dần năng lượng hoá thạch.

2/ Thăm dò tìm kiếm bổ sung nguồn năng lượng từ than, dầu, khí, uran, đá dầu, hydrat…

3/ Hoàn thiện và tìm các phương pháp mới để sản xuất năng lượng, có thể kể tới là: Thay thế các chu trình sản xuất điện truyền thống; phát  triển công nghệ than sạch; hoàn thiện công nghệ NLTT, hoàn thiện công nghệ hạt nhân đảm bảo an toàn, hiệu quả; Sản xuất điện năng bằng máy phát từ thủy động; công nghệ pin nhiên liệu; công nghệ nanô, hydro; công nghệ cung cấp năng lượng sinh học; khống chế phản ứng nhiệt hạch để sản xuất năng lượng. Những công nghệ này đang đòi hỏi đầu tư lớn cho nghiên cứu, hoàn thiện.

Thứ hai: Hướng cầu.

1/ Sử dụng năng lượng hiệu quả và tiết kiệm, là xu thế chiến lược được xem là quốc sách ở hầu hết các quốc gia hiện nay. Năng lượng tiết kiệm được là nguồn năng lượng sạch, giá rẻ và giảm phát thải CO2.

2/ Hoàn thiện và sáng tạo các công nghệ sử dụng ít năng lượng, nhu cầu năng lượng không thể tăng mãi với tốc độ cao, trong tương lai định mức tiêu thụ năng lượng và phát thải thấp, hiệu quả cao mà xã hội vẫn phát triển mới là niềm tự hào. Xu thế đang hướng tới những đột phá, đổi mới nguyên tắc sử dụng năng lượng ít nhất cho cả sản xuất và đời sống.

Mặc dù chúng ta đang cố gắng phát triển nguồn NLTT nhanh hơn, các chi phí đối với nguồn năng lượng mặt trời và gió đã giảm đáng kể; các biện pháp sử dụng năng lượng hiệu quả đang được chú trọng; nhưng chúng lại chưa thể là nguồn năng lượng thay thế trực tiếp và đáng tin cậy như than và khí đốt, đảm bảo cho nhu cầu phát triển nhanh của con người, đặc biệt là các nước đang phát triển.

Về năng lương hạt nhân, từ khi con người xây dựng nhà điện hạt nhân đầu tiên đến nay đã 6-7 thập niên, công nghệ đã được cải tiến qua 3-4 thế hệ, mức độ an toàn hạt nhân ngày càng cao, đã đóng góp 11-12% tổng điện sản xuất toàn cầu với giá ngang ngửa với nhiệt điện than. Về sự cố và tai nạn có nhiều, nhưng điển hình có hai sự cố.

Một là: Sự cố Chernobyl năm 1986, đã làm 60 người tử vong và bị cho là tiếp tục gây ra cái chết của hàng ngàn người khác do bức xạ mức thấp.

Hai là: Năm 2011, tại Nhật Bản động đất lớn cùng với sóng thần cao 14-15m, đã cướp đi khoảng hai vạn sinh mạng, phá hủy cơ sở điện hạt nhân Fukushima và trực tiếp có trên 10 người bị phơi nhiểm hạt nhân. Đây là những tai nạn rất nghiêm trọng; khắc phục khó khăn, tốn kém.

Tuy nhiên, nói đi thì cũng nên nói lại, những tai nạn của nhà máy điện cổ điển, công nghiệp khác cũng không kém phần tồi tệ. Thống kê có rất nhiều, đơn cử một số vụ, sự cố vỡ đập thủy điện ở Trung Quốc năm 1975 đã làm chết hàng chục ngàn người. Tháng 7/2018 sự cố vỡ đập thuỷ điện Xepian-Xe Nam Noy ở nam Lào đã làm ngập nhiều làng, làm mất tích hàng trăm người. Năm 1984 vụ rò khí Bhopal tại nhà máy Union Carbide - Ấn Độ, theo thông báo đã làm chết trước sau khoảng gần 20.000 người. Các tai nạn sập hầm mỏ, nổ lò hơi nhiệt điện cũng xẩy ra không ít. Tuy nhiên, không vì sự cố mà chúng ta từ bỏ, kỳ thị các ngành công nghiệp này.

Những nỗ lực không ngừng gần đây, công nghệ điện hạt nhân được hoàn thiện, kiểm soát an toàn hơn. Chất thải phóng xạ sinh ra từ phát điện không nhiều, cách giải quyêt hiện nay là chúng được lưu giữ tại lò phản ứng trong các thùng bê tông và sau đó sẽ được đốt cháy trong các lò phản ứng, hoặc được chôn sâu trong lòng đất vĩnh viễn. Điện hạt nhân, nếu được mở rộng quy mô đúng cách thì có thể dễ dàng cạnh tranh về giá với các loại nhiệt điện truyền thống. Chính nguồn năng lượng đang và sẽ thiếu hụt và những nỗ lực hoàn thiện công nghệ mà những năm qua điện hạt nhân vẫn có xu hướng tăng lên.

Do đó, theo chúng tôi, điện hạt nhân chắc còn ngân vang!

Đảm bảo cung cấp năng lượng cho Việt Nam

Phát triển năng lượng của Việt Nam nói chung không thể nằm ngoài xu thế của thế giới. Nhu cầu sử dụng năng lượng của Việt Nam đang tăng nhanh, trong khi các nguồn năng lượng nội địa sớm cạn kiệt: thủy điện cơ bản hết; than, dầu, khí không nhiều, những năm gần đây đã phải nhập than cho sản xuất điện số lượng lớn, NLTT tuy có tiềm năng khá nhưng để sử dụng hiệu quả còn nhiều bất cập, do đó, nguồn hạt nhân cần quan tâm xác minh đầy đủ hơn.

Theo Quy hoạch điện VII điều chỉnh, cơ cấu công suất, sản lượng điện theo loại nguồn năng lượng đến năm 2030 được trình bày trong bảng 3 [1].

Bảng 3:  Cơ cấu công suất, sản lượng điện theo loại nguồn đến 2030 [%]

* Điện hạt nhân đã có quyết định dừng từ 10-2016.

Cơ cấu sử dụng các nguồn năng lượng để sản xuất điện vẫn còn nhiều ý kiến, nhiệt điện than có cao quá không? NLTT đã phù hợp chưa? Điện hạt nhân tương lai thế nào? [4,5,7,8],...

Nội dung đảm bảo cơ cầu nguồn năng lượng hợp lý nói chung và nguồn điện nói riêng cho phát triển bền vững quốc gia, chúng ta cần thay đổi tư duy, tiệm cận hệ thống, khách quan, khoa học, thông qua thực hiện  bài toán Quy hoạch phát triển tổng thể năng lượng quốc gia, mà các nước tiên tiến từng làm; Luật Điện lực, Luật Quy hoạch Việt Nam đã có quy định.

Xuất phát từ nhu cầu năng lượng, tiềm năng năng lượng của quốc gia, khả năng bang giao với các nước, dự báo công nghệ, môi trường, tiềm lực tài chính,.. các nguồn năng lượng được đưa vào xem xét bình đẳng với những thuộc tính khách quan của chúng, được tính toán với phương pháp khoa học, xây dựng nhiều kịch bản phát triển năng lượng quốc gia cho các giai đoạn tương lai tùy chọn 20; 30; 40 và có thể 50 năm. Kết quả tính toán tổng thể này, cho phép chúng ta thấy rõ cơ cấu sử dụng tối ưu các nguồn năng lượng với chi phí hệ thống cần thiết. Kết quả tính toán tổng thể này chính là cơ sở khoa học, pháp lý cho quy hoạch năng lượng/điện lực quốc gia [3,4,6].

Về nguồn điện hạt nhân,Việt nam đã quan tâm phát triển cách đây trên hai mươi năm, nhưng khá sôi nổi là giai đoạn 2010-2015, cả quá trình đã thực hiện một khối lượng công việc lớn về nghiên cứu khả thi, các quy định pháp lý, tìm đối tác, đặc biệt là công tác tìm chọn địa điểm xây dựng, khá tốn kém.

Gần 20 năm khảo sát, tìm kiếm, đánh giá, sàng lọc, cùng với sự giúp đỡ của chuyên gia Nga, Nhật Bản, chúng ta đã  chọn được hai địa điểm khả thi là Phước Dinh và Vĩnh Hải tại Ninh Thuận, từ 20 địa điểm nghiên cứu. Nhưng sau đó vì những lý do khách quan và chủ quan, Quốc hội đã có Nghị quyết dừng thực hiện Dự án điện hạt nhân Ninh Thuận vào 10-2016.

Gần đây được biết, Ủy ban Nhân dân tỉnh Ninh Thuận có kiến nghị đề nghị Chính phủ điều chỉnh chuyển đổi mặt bằng địa điểm hai nhà máy điện hạt nhân tại Ninh Thuận sang sử dụng cho điện NLTT; chưa rõ Chính phủ đã có quyết định như thế nào? Nhưng đây là một vấn đề đang được các cơ quan và nhà khoa học quan tâm. Việc địa điểm hai nhà máy đã được dày công nghiên cứu, tốn kém hàng triệu USD, nhằm xây dựng hai nhà máy có tổng công suất vài chục ngàn MW, chuyển sang để xây dựng nhà máy điện NLTT với công suất chỉ vài trăm MW, là một việc phải thận trọng, phải xem xét với tầm nhìn dài hạn.

Vài kiến nghị thay lời kết

Một là: Nhu cầu năng lượng nói chung và điện năng nói riêng vẫn đang tăng lên, tiềm năng năng lương đang ngày càng khan hiếm và yêu cầu bảo vệ môi trường càng cao hơn, việc sử dụng hiệu quả các nguồn năng lượng của trái đất là cần thiết và là trách nhiệm của mọi người, mọi quốc gia; theo đó năng lượng hạt nhân cũng sẽ được xem xét bình đẳng như các nguồn năng lượng khác.

Hai là: Việt Nam là nước đang phát triển, nhu cầu năng lượng đang tăng nhanh, mà nguồn năng lượng nội địa đã thể hiện khó đáp ứng, việc xác định cơ cấu sử dụng hợp lý các nguồn than, dầu, khí đốt, NLTT, hạt nhân… cần được tính toán thận trọng, khoa học theo quan điểm hệ thống, dài hạn. Hiện nay Việt Nam có đủ điều kiện thực hiện nhiệm vụ này, không thể chỉ thông qua tham vấn, hay "nói vo".

Ba là: Về địa điển hai nhà máy điện hạt nhân tại Ninh Thuận chưa nên vội vàng chuyển đổi sử dụng, vấn đề sẽ giải quyết hợp lý hơn khi xem xét dài hạn thông qua  nghiên cứu quy hoạch năng lượng tổng thể quốc gia.

Hà nội 30-3-2019

Tài liệu tham khảo chính:

1/ QHĐ VII-ĐC, 2016

2/ Tài liệu Hội thảo khu vực Châu Á: Lộ trình hướng tới chuyễn dịch cơ cấu năng lượng đảm bảo công bằng xã hội, HN 20-7-2017

3/ Bùi Huy Phùng - Tính toán khoa học Vai trò nhiệt điện than trong cơ cấu nguồn điện VN, Tạp chí Năng lượng Việt Nam, 9-2018

4/ Bùi Huy Phùng - Bất cập của QHĐLQG và kiến nghị khắc phục, Tạp chí Năng lượng Việt Nam, 5/2018

5/ Dự thảo QHNL Quốc gia, Viện Năng lượng, 2017

6/ Bùi Huy Phùng - Quy hoạch NLTTQG là cơ sở khoa học và pháp lý cho quy hoạch các phân ngành năng lượng - Tạp chí Năng lượng Việt Nam, 5 năm 2013.

7/ BC HT - Lộ trình hướng tới chuyễn dịch cơ cấu năng lượng đảm bảo công bằng xã hội, Hà Nội, 9-2017

8/ BC Hội thảo: Tích hợp các mục tiêu NLTT với HTĐ Việt Nam, kết quả sơ bộ, World Bank Group và Bộ CT, Hà Nội 30-5-2018

9/ EIA Energy Statistics-2018

10/ BP Statistcal Review of the World Energy-2018