Điện hạt nhân và tái cơ cấu quy hoạch dài hạn (Bài 1)

Tại sao Việt Nam cần điện hạt nhân?
Khởi đầu mới của nền công nghiệp điện hạt nhân
Quan điểm của Trung Quốc về điện hạt nhân

TS. VÕ VĂN THUẬN - Nguyên Viện trưởng Viện KH&KT Hạt nhân

Bài 1: Quy hoạch điện lực quốc gia có đáp ứng phát triển bền vững không?

1. An toàn môi trường và an ninh năng lượng

Trong bài này tác giả muốn phân tích tác động của nhiệt điện than đối với mục tiêu phát triển bền vững của đất nước ta, dựa trên cơ sở những dự báo và định hướng của Quy hoạch phát triển Điện lực Quốc gia được Chính phủ phê duyệt điều chỉnh hồi tháng 3 năm nay (QHĐ VII+), thay cho Quy hoạch điện VII phê duyệt năm 2011. Bởi nhiệt điện than luôn gắn với chương trình năng lượng quốc gia - là loại quy hoạch dài hạn, cần đến tầm nhìn chiến lược từ 20 năm đến 100 năm. 

Sau giai đoạn khủng hoảng kinh tế, Việt Nam đã lựa chọn con đường phát triển với mục tiêu cơ bản trở thành quốc gia công nghiệp hóa (CNH) vào thập niên 2020. Phát triển tăng trưởng thì tất yếu phải có "điện đi trước một bước", điều đó đã diễn ra suốt 20 năm qua. Do đó, sản lượng điện thường tăng khoảng gấp đôi sau 10 năm, tốc độ tăng thường vượt trước tốc độ tăng GDP từ 1,5 đến 2 lần để đón đầu đáp ứng những đỉnh tăng trưởng kinh tế vượt mức. Xu thế này sẽ điều chỉnh dần, khi tiến đến một nền kinh tế công nghiệp hóa có trình độ cao, không còn tăng trưởng quá nóng và với quan điểm hiện đại hóa (HĐH), ưu tiên các ngành công nghiệp có hàm lượng khoa học công nghệ cao không tiêu hao nhiều năng lượng.

Như vậy cần quan điểm xây dựng ngành năng lượng ngày càng đảm bảo yếu tố hiệu quả, tiết kiệm đến mức thông minh, với mục tiêu vừa làm bàn đạp an ninh năng lượng cho CNH-HĐH, nhưng phải bảo vệ môi trường, đảm bảo phát triển bền vững.

2. Đốt than và vấn đề môi trường thường xuyên, lâu dài

Nhiệt điện than và các ngành công nghiệp đốt than như luyện thép, xi măng là một trong những nhân tố tạo ô nhiễm khí nhà kính CO2, chúng còn sinh ra các sol - khí bụi phổi kích thước nhỏ mà hệ hô hấp không thể tự lọc được. Trong sol khí có một thành phần quan trọng là các chất gây mưa a xít SO2 và NOX. Cuối cùng vẫn phải kể đến bụi và xỉ than. Mỗi năm nhà máy nhiệt điện than lớn có thể thải ra đến cả triệu tấn xỉ và bụi. Xỉ là phần cô đặc sau khi than đá hóa khí nên chứa hàm lượng rất cao các kim loại nặng độc hại và các nguồn phóng xạ vốn dĩ khá loãng trong tự nhiên. Các bãi xỉ lâu năm có nguy cơ ngấm ô nhiễm nước ngầm dẫn đến tổn hại sức khỏe trong những vùng dân cư rộng lớn. Mưa a xít còn tác động xa hơn, và khí nhà kính "đóng góp" biến đổi khí hậu toàn cầu.

Theo dự báo, nếu cuối thế kỷ này nước biển dâng thêm 100 cm thì gần 40% Đồng bằng song Cửu Long và hơn 10 % Đồng bằng sông Hồng bị nhấn chìm trong nước biển.

Tại Hội nghị chống biến đổi khí hậu COP21 ở Paris cuối năm 2015, Việt Nam đã cam kết sẽ tích cực và nghiêm túc thực hiện các biện pháp tổng hợp để cắt giảm khí nhà kính. Trong đó có trồng rừng, tiết kiệm năng lượng, tăng tỉ lệ năng lượng tái tạo, áp dụng những công nghệ năng lượng mới nhất, hiện đại nhất không phát thải CO2 (hàm ý phát triển ĐHN), vv... Cụ thể Việt Nam sẽ giảm ít nhất 8% khí CO2 vào năm 2030 và có thể hơn thế nêu có sự hỗ trợ giúp đỡ của cộng đồng quốc tế.

Đấy là một cam kết thể hiện trách nhiệm quốc tế của một nước đang phát triển trong quá trình công nghiệp hóa. Khi thể hiện nghĩa vụ và trách nhiệm, Việt Nam cũng mong muốn cộng đồng quốc tế sẽ ưu tiên giúp đỡ ủng hộ để vượt qua nguy cơ do biến đổi khí hậu toàn cầu, bởi vì Việt Nam là một trong những nước bị thiệt hại nặng nề nhất do nước biển dâng trong quá trình nóng lên toàn cầu.

Nhưng liệu với những dự báo QHĐ7+ chúng ta có thể đạt được mục tiêu đó không? Chắc chắn là rất khó khăn, dù tỉ lệ nhiệt điện than có giảm từ 55% xuống 50% sau khi có bù trừ nhờ ĐHN.

Ngược lại, sản lượng điện than tăng lên đến 2 lần từ năm 2030 đến 2050, như vậy sẽ tăng rất nhiều khí nhà kính và tự chúng ta cũng đang góp phần nhấn chìm những vùng đồng bằng màu mỡ và trù phú nhất của tổ quốc. Đấy là chưa kể, chúng ta cũng có thể sẽ có nhiều mưa a xít gây chua phèn đất đai, ảnh hưởng xấu sức khỏe đến các thế hệ tương lai.

Ở Trung Quốc, cách đây 10 năm, nhiệt điện đốt than từng có lúc chiếm đến 80% tỉ phần sản xuất điện năng khi kinh tế quốc gia này liên tục tăng trưởng nóng. Giờ đây họ phải tăng tốc để giải quyết cái hậu quả môi trường với giá còn đắt hơn nhiều so với nếu được trù liệu trước các biện pháp xử lý chất thải. Cách đối phó căn bản nhất là Trung Quốc phải thay đối cơ cấu nguồn phát điện, họ quyết đoán tăng tốc xây dựng các nhà máy ĐHN kết hợp với phát triển các nguồn năng lượng tái tạo (NLTT) để thay thế, đẩy lùi nhiệt điện than.

Nhưng dù như vậy họ sẽ mất vài chục năm để đưa lại được một thế phát triển cân bằng bền vững.

3. Vấn đề nan giải trong Quy hoạch điện lực quốc gia

Hiệu ứng nhà kính của nhiệt điện than là điều ai cũng đã nghe thấy, nhưng trong QHĐ7+, nhiệt điện than vẫn chiếm tỷ trọng từ 33% năm 2015 lên 50% vào năm 2020 và duy trì ở mức xấp xỉ trên 50% đóng góp cho lưới điện quốc gia? Về giá trị tuyệt đối, tổng sản lượng điện than tăng khoảng 1,3-1,6 lần sau mỗi thập niên. Hệ quả sẽ liên quan đến nghĩa vụ, trách nhiệm của Việt Nam theo cam kết tại COP21 về Chống biến đổi khí hậu.

Theo QHĐ7+, điện than vẫn trở thành mũi chủ lực, ngoài ra điện khí có tăng trưởng và điện hạt nhân được khởi động sẽ có đóng góp tỉ phần nhất định, nhưng khiêm tốn hơn. Đến nay các nguồn thủy điện lớn đã được khai thác hết, nên sản lượng không thể tăng thêm, mà tỉ lệ % đóng góp sẽ giảm đi. Sản lượng điện đóng góp từ các nguồn khác nhau (đơn vị: tỉ kWh) được dự báo trong QHĐ7+ như sau:

Nguyên nhân tại sao không thể chỉ dựa vào NLTT là vì điện mặt trời có giá thành rất đắt, hơn nữa Việt Nam “tấc đất tấc vàng”, mà điện mặt trời chiếm dụng diện tích lớn hơn gần 10 lần so với các nhà máy nhiệt điện tương đương. Dù hiện nay người ta hy vọng điện gió đang cải thiện về giá cả, nhưng thay vì xây trên mặt đất, nếu phải xây trên biển thì giá lại tăng vọt.

Vấn đề nan giải khác là các nguồn NLTT đều bị phụ thuộc thiên nhiên, nắng tăng giảm theo ngày, gió theo tháng và thủy văn theo mùa vụ. Trong vận hành phân phối điện luôn có một tỉ trọng lớn các nguồn phát phải đảm bảo công suất lớn và ổn định làm phụ tải nền, trên nền đó mới là phụ tải đỉnh với công suất thay đổi theo thời gian tùy nhu cầu sử dụng điện thực tế.

Ví dụ trong một ngày - đêm có giờ cao điểm và có nhiều giờ ổn định. Phụ tải nền chủ yếu lấy từ nhiệt điện (than, dầu, khí hoặc ĐHN) và một phần từ thủy điện lớn. Các nguồn phát không ổn định (thủy điện nhỏ, điện gió, mặt trời) chỉ đóng góp rất hạn chế vào phụ tải nền. Như vậy không bao giờ chúng có thể thay thế toàn bộ nguồn phát như một số người nghĩ.

Nếu có những thông tin nói rằng, chúng ta có thể vượt tỉ lệ đóng góp của NLTT trên mức như QHĐ7+ đưa ra thì đó chỉ là ước mơ, nhưng không có căn cứ kinh tế - kỹ thuật.

Trên thế giới có Đan Mạch dự định sẽ dùng 100 % NLTT (gió và mặt trời) là điều có thực, nhưng đấy là một đất nước rất phát triển, dân số ít, không khó gì để đầu tư cho kế hoạch như vậy với điều kiện họ chịu giá điện đắt gấp 2-3 lần mức trung bình phổ biến. Điều đó đối với các nước với dân số cỡ 50 triệu trở lên, kể cả Nhật Bản, Pháp cũng không ai làm như vậy.

Nhật Bản rất quan tâm NLTT vẫn phải nhập than và cố khôi phục lại ĐHN. Ngay cả Đức tuy tuyên bố sẽ bỏ ĐHN và thay bằng điện gió, nhưng hiện nay, họ vẫn duy trì vận hành 8 nhà máy ĐHN cho đến khi hết tuổi, họ còn đang mua ĐHN của Pháp và chắc chắn phải bổ sung thêm điện than mới đáp ứng đủ nhu cầu.

Tóm lại, chúng ta phải coi trọng NLTT nhưng không thể chỉ dựa vào nguồn đó.

Cuối cùng do tình huống thực tế, nếu muốn có nguồn phát phụ tải nền cho công nghiệp hóa trong những năm 2020 trở đi, nguồn đầu tư tương đối rẻ vẫn là nhiệt điện than. Trong QHĐ7+ buộc phải tăng đột biến nhập khẩu than và liên tục xây dựng các nhà máy nhiệt điện than và một phần điện khí. Nhưng chúng lại là năng lượng hóa thạch, nguồn phát gây ô nhiễm môi trường và biến đổi khí hậu. Trong khi hai quốc gia đông dân nhất là Trung Quốc và Ấn Độ đang tăng tốc xây dựng các nhà máy điện hạt nhân nhằm giảm tác động của nhiệt điện than.

Thật ra có những giải pháp công nghệ nguồn thuộc về tương lai mà trong giai đoạn lập QHĐ7+ chưa thể có đủ căn cứ khoa học công nghệ để bổ sung, vì vậy những thành tố mới có tác dụng cú hích cho phát triển bền vững chỉ có thể tường minh trong các quy hoạch điện lực tương lai sau năm 2030. Nhưng ngay bây giờ chúng ta có thể phân tích ở mức độ dự báo và đây là điều rất cần thiết. 

Điện hạt nhân và tái cơ cấu quy hoạch dài hạn (Bài 2)

NangluongVietnam Online