Bài học quốc tế về đầu tư điện hạt nhân rẻ hơn [kỳ 1]: Cơ sở nghiên cứu của CIS

Phát triển điện hạt nhân, Việt Nam cần kế thừa địa điểm và công nghệ đã nghiên cứu Sau khi Hội nghị Ban Chấp hành Trung ương Đảng (khóa XIII) nhất trí khởi động lại kế hoạch phát triển điện hạt nhân, gần đây trên công luận có nhiều ý kiến bày tỏ các quan điểm khác nhau về các vấn đề liên quan đến điện hạt nhân. Trong đó có ý nêu ra không có cơ sở, thiếu thông tin và không chính xác. Để bạn đọc có thêm thông tin đa chiều, chuyên gia Tạp chí Năng lượng Việt Nam tóm tắt những công việc đã thực hiện cho đến thời điểm (cuối năm 2016) về quá trình nghiên cứu, tìm kiếm, lựa chọn, đánh giá công nghệ và địa điểm xây dựng nhà máy điện hạt nhân ở Việt Nam. Đây là những thông tin có thể giúp các cơ quan chức năng tham khảo, lựa chọn khi quyết định khởi động lại các dự án điện hạt nhân.

KỲ 1: GIỚI THIỆU CHUNG VÀ CƠ SỞ NGHIÊN CỨU CỦA CIS

Điện hạt nhân (ĐHN) có thể là rất rẻ, hoặc rất đắt. Gần đây, giới nghiên cứu đã tốn khá nhiều giấy mực để cố gắng xác định "chi phí" thực của ĐHN, như thể đó là một sự thật khách quan cố định. Trên thực tế, ĐHN phụ thuộc vào các lựa chọn chính sách về cách lập kế hoạch, mua sắm, xây dựng và vận hành các nhà máy điện hạt nhân. Việc đưa ra những lựa chọn đúng đắn này là chìa khóa để bảo đảm ĐHN đạt mức giá thấp. Báo cáo của Trung tâm Nghiên cứu Độc lập (CIS) Úc cố gắng cung cấp thông tin cho một số lựa chọn chính sách, thông qua cách khảo sát 8 quốc gia và so sánh các thuộc tính chính trong ngành công nghiệp của các quốc gia về mặt chi phí và thời gian xây dựng.

Quan sát chính cho thấy, ĐHN dường như được hưởng lợi từ mức độ tập trung và quy mô (theo cả nghĩa kỹ thuật lẫn nghĩa doanh nghiệp). Phát hiện này có thể được tóm tắt trong 4 bài học về cách thực hiện tốt dự án điện hạt nhân, gồm:

1. Ít thiết kế hơn: Các quốc gia thành công tập trung nỗ lực của họ vào một số lượng hạn chế các thiết kế lò phản ứng. Những thiết kế này có thể được phát triển, cải thiện chậm và theo từng bước, nhưng những bước nhảy vọt về mặt khái niệm là rất hiếm và tốn kém. Việc duy trì nhiều thiết kế, hoặc ý tưởng lò phản ứng khác nhau có vẻ khó khăn vì nó làm loãng kinh nghiệm công nghiệp và kéo dài chuỗi cung ứng mỏng hơn. Thay vì "thử nghiệm" nhiều thiết kế khác nhau, hoặc khăng khăng sử dụng một thiết kế ban đầu, Úc chọn một thiết kế đã hoạt động tốt ở nước ngoài.

2. Ít địa điểm hơn: Các quốc gia thành công giữ chi phí ở mức thấp bằng cách xây dựng nhiều lò phản ứng hơn tại ít địa điểm phát điện hơn, do đó được hưởng lợi từ quy mô kinh tế tại mỗi địa điểm. Nhiều chi phí đầu tư ĐHN được tính theo "mỗi địa điểm" (bao gồm thiết lập hệ thống truyền tải, nước làm mát, sự đồng thuận xã hội và các chi phí về an toàn). Úc tập trung vào việc xây dựng các nhà máy điện hạt nhân lớn hơn tại một số địa điểm hạn chế. Ví dụ, một nhà máy điện hạt nhân lớn có thể thay thế hai, hoặc ba nhà máy điện than nhỏ hơn hỗ trợ Sydney và Melbourne ở thung lũng Hunter, hoặc Latrobe. Khi có thể, nên sử dụng các hệ thống nước và truyền tải điện hiện có với sự điều chỉnh, hoặc mở rộng khiêm tốn.

3. Ít thực thể công ty độc lập hơn: Các quốc gia thành công liên kết lợi ích của các thực thể chịu trách nhiệm thiết kế (hoặc phát triển thiết kế được cung cấp), xây dựng, vận hành và sở hữu các nhà máy điện hạt nhân của quốc gia. Thành công này thường đạt được bằng cách có mức độ tích hợp theo chiều dọc cao giữa các vai trò nói trên (thường là ở mức độ một công ty duy nhất, hoặc các công ty con của công ty đó) chịu trách nhiệm cho tất cả các giai đoạn. Điều này giúp đảm bảo nhà máy được thiết kế để xây dựng và vận hành hiệu quả, với tiến độ xây dựng nhanh nhất có thể. CIS nhận thấy, ở các quốc gia không thể duy trì nhiều công ty lớn tích hợp theo chiều dọc cạnh tranh, ngành công nghiệp hạt nhân có thể có một số đặc điểm của độc quyền tự nhiên. Có nghĩa là lợi thế cạnh tranh đạt được bằng cách duy trì nhiều công ty hoạt động có thể bị lu mờ khi tập trung kinh nghiệm và năng lực vào một công ty.

4. Nhất thiết phải có sự tham gia của chính phủ: Các quốc gia thành công có mức độ tham gia cao của chính phủ vào các ngành công nghiệp năng lượng hạt nhân của họ. Chính phủ có vị thế tốt hơn để nắm bắt được các lợi ích rộng hơn về an ninh quốc gia, môi trường và hệ thống điện do năng lượng hạt nhân mang lại. Các công ty tư nhân thấy khó thu hồi được lợi nhuận tài chính từ những lợi ích xã hội rộng hơn này. Rủi ro về thay đổi quy định cũng rất khó định giá đối với một thực thể tư nhân, trong khi chính phủ sở hữu và kiểm soát tốt rủi ro này. Tuổi thọ dài của nhà máy ĐHN cũng là điều khó có thể đánh giá đối với một công ty khi phải đối mặt với lãi suất thương mại. Ngoại trừ Hoa Kỳ, mọi quốc gia trên thế giới có ngành công nghiệp điện hạt nhân trưởng thành đều có quyền sở hữu đáng kể của chính phủ đối với các lò phản ứng đầu tiên của mình, hoặc được thúc đẩy bởi các nhà máy thuộc sở hữu tư nhân, do chính phủ quản lý, với một số quyền độc quyền về phân phối điện để bảo lãnh cho khoản đầu tư.

Khi cuộc tranh luận xung quanh năng lượng hạt nhân diễn ra, các nhà hoạch định chính sách của Úc đã nghiêm túc xem xét các bài học từ các quốc gia khác. Có vẻ như có một lý do nặng ký cho thấy việc chính phủ nên tham gia sâu vào việc thành lập ngành công nghiệp hạt nhân. Nếu không có sự lãnh đạo của chính phủ thì không thể đạt được mức độ tập trung và quy mô cần thiết để làm cho năng lượng hạt nhân có hiệu quả về mặt chi phí.

Giới thiệu chung:

Hiện tại, có sự ủng hộ của cả hai đảng tại Úc về việc chuyển đổi nền kinh tế sang mức phát thải ròng bằng 0 (Net zero) vào năm 2050. Tuy nhiên, vẫn còn tranh luận về việc liệu có thể đạt được nguồn cung cấp điện phát thải thấp, đáng tin cậy và giá cả phải chăng dựa trên các nguồn gió, mặt trời thay đổi theo thời tiết hay không, hay liệu có cần một số đóng góp từ nguồn điện có độ tin cậy cao hay không?

Do Úc không có đủ các dạng địa hình cần thiết để sản xuất thủy điện ở quy mô lớn, và giả sử việc thu giữ, lưu trữ carbon vẫn tốn kém, khó mở rộng quy mô, nên quốc gia này chỉ có một lựa chọn cung cấp thực sự để cung cấp nguồn điện phát thải thấp, đáng tin cậy cao: Hạt nhân.

Báo cáo GenCost của CSIRO thường được trích dẫn cung cấp bằng chứng cho thấy đầu tư cho nguồn ĐHN đắt hơn so với năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, cách tiếp cận của CSIRO đối với việc tính giá thành ĐHN lại có vấn đề về mẫu chọn. Họ đã chọn lấy mẫu chỉ một dự án cụ thể từ một thiết kế lò phản ứng cụ thể (thiết kế lò phản ứng mới) của một quy mô lò phản ứng cụ thể (nhỏ) tại một quốc gia (Hoa Kỳ). Dự án này vẫn chưa được xây dựng, hoặc cung cấp bất kỳ nguồn điện nào và gần đây đã bị hủy bỏ. Tuy nhiên, công nghệ ĐHN hiện nay tạo ra khoảng 10% điện năng toàn cầu, tại 32 quốc gia, từ hơn 400 lò phản ứng đang hoạt động. Việc chọn một dự án thiết kế phát triển đầu tiên, biệt lập và chưa hoàn thiện như vậy làm ví dụ là không phù hợp để phân tích nghiêm túc và khách quan.

Trong chuyên đề này, CIS đề xuất cách tiếp cận đáng tin cậy và thực tế hơn để giải quyết chi phí điện hạt nhân bằng cách xem xét nhiều loại lò phản ứng tại một số quốc gia khác nhau.

CIS phân tích các ngành công nghiệp hạt nhân của 8 quốc gia là Hoa Kỳ, Vương quốc Anh, Canada, Pháp, Nga, Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc (bao gồm cả việc sử dụng dữ liệu cấp độ lò phản ứng về chi phí, thời gian xây dựng và thiết kế). Do danh sách quốc gia này không đầy đủ, nên CIS đã lấy mẫu ở nhiều nơi khác nhau trên thế giới và tập trung vào những quốc gia đã xây dựng đủ lò phản ứng trong một thời gian đủ dài để có thể đưa ra kết luận về xu hướng, cũng như mức trung bình. CIS cố gắng đưa ra lời giải thích đầy đủ về sự phát triển theo thời gian của chi phí ĐHN trong từng quốc gia, mặc dù thấy rằng có sự khác biệt. Nhiều tổ chức nghiên cứu khác đã phân tích các xu hướng khác nhau tại các quốc gia, bao gồm tác động của các yêu cầu pháp lý thay đổi và việc tạm dừng xây dựng dự án ĐHN trong thời gian dài. Nghiên cứu của CIS tập trung so sánh những khác biệt về mặt cấu trúc giữa các quốc gia trong cách tiếp cận.

Theo CIS, chỉ cần nhìn lướt qua lịch sử của điện hạt nhân, dư luận sẽ thấy chi phí cho điện hạt nhân ở các quốc gia khác nhau vào những thời điểm khác nhau là không đồng nhất. Không thể chọn mức giá 'đúng', hoặc 'hiện tại' áp dụng ở Úc với bất kỳ mức độ chính xác nào - ít nhất là cho đến khi một số quyết định về cách xây dựng ĐHN được đưa ra.

Mục đích nghiên cứu của CIS là cung cấp thông tin cho những quyết định đó. CIS không tìm cách trả lời câu hỏi chi phí điện hạt nhân là bao nhiêu, vì những câu trả lời đáng tin cậy bao gồm nhiều phạm vi rộng. Thay vào đó, CIS muốn trả lời câu hỏi: Làm thế nào để xây dựng nhà máy điện hạt nhân với giá rẻ và hợp lý nhất?

Cơ sở nghiên cứu của CIS:

CIS tiến hành khảo sát, phân tích ngành công nghiệp hạt nhân của 8 quốc gia và dữ liệu chi tiết về cấp độ lò phản ứng để đưa ra hiểu biết sâu sắc giúp Úc có thể giảm thiểu chi phí và thời gian xây dựng nhà máy ĐHN. CIS đánh giá 6 nội dung khác nhau đã quan sát được về các lò phản ứng của các quốc gia này, chia thành đầu vào và đầu ra.

Đầu vào là các lựa chọn chính sách do các quốc gia xây dựng ĐHN đưa ra về việc thành lập ngành công nghiệp và cách thức hoạt động. Cụ thể là cách họ tập trung, hoặc phân tán nỗ lực của mình vào các thiết kế, địa điểm và thực thể các công ty khác nhau.

Đầu ra là các số liệu về thành công (cụ thể là lượng thời gian, tiền bạc mà các quốc gia dành để xây dựng từng lò phản ứng, cũng như mức độ mà họ có thể xuất khẩu chúng) - điều này cho thấy mức độ năng lực và sự tự tin cao hơn mức cần thiết cho việc xây dựng trong nước. Chúng được giải thích ngắn gọn như sau:

1. Đầu vào - các lựa chọn chính sách:

- Có bao nhiêu thiết kế khác nhau đang được sử dụng trong toàn ngành? CIS coi một thiết kế là một nhà cung cấp và loại lò. Nhiều lò phản ứng là sự phát triển gia tăng của một thiết kế và khái niệm cốt lõi. Ví dụ, CIS coi các lò của Canada (lò phản ứng CANDU) là đặt trọng tâm mạnh mẽ vào một số lượng thiết kế hạn chế, mặc dù có một số quy mô công suất/thế hệ khác nhau.

- Mức độ tích hợp theo chiều dọc: CIS xem xét mức độ mà nhà thiết kế, nhà xây dựng, chủ sở hữu và nhà điều hành tập trung vào ít thực thể công ty hơn để xác định mức độ tích hợp theo chiều dọc. Các ví dụ về mức độ tích hợp theo chiều dọc cao nhất có thể là Hàn Quốc, hoặc Pháp - nơi một công ty do nhà nước hậu thuẫn đóng tất cả các vai trò (có thể thông qua các công ty con khác nhau), trái ngược với Hoa Kỳ - nơi các thực thể khác nhau thường thực hiện từng chức năng.

- Có bao nhiêu lò phản ứng tại mỗi địa điểm? CIS đánh giá cách các lò phản ứng trong tổng số lò của một quốc gia được phân bổ trên các địa điểm khác nhau, cho biết liệu hầu hết các lò phản ứng có nằm ở các nhà máy lớn (4 lò phản ứng trở lên), hay các nhà máy nhỏ hơn?

- Mức độ tham gia của chính phủ: CIS xem xét mức độ tham gia của chính phủ vào các quyết định đầu tư cuối cùng, thông qua quyền sở hữu một phần, hoặc toàn bộ các thực thể có liên quan, hoặc thành lập một số nhiệm vụ được quản lý.

2. Đầu ra - thước đo thành công:

- Chi phí xây dựng qua đêm (OCC): Chỉ tính riêng chi phí xây dựng, không bao gồm chi phí tài chính (lãi suất) và chi phí của chủ sở hữu. Điều này giống như thể dự án được xây dựng 'qua đêm'.

- Thời gian xây dựng: Khoảng thời gian từ khi bắt đầu xây dựng đến khi nhà máy điện đi vào hoạt động thương mại.

- Lò phản ứng hạt nhân đã xuất khẩu: Số lượng lò phản ứng hạt nhân mà một quốc gia đã xuất khẩu sang các quốc gia khác, trong đó xuất khẩu là một thành phần đáng kể của toàn bộ tổ máy chứ không chỉ là một phần như lò phản ứng.

Cũng cần lưu ý rằng, những gì CIS định nghĩa là 'thời gian xây dựng' đôi khi cũng được gọi là 'thời gian dẫn đầu' và được định nghĩa là thời gian xây dựng và đưa vào vận hành. Cả hai thước đo này đều quan trọng. Chi phí xây dựng qua đêm (OCC) là động lực chính của chi phí dự án và thời gian xây dựng, vì nó xác định tốc độ hệ thống năng lượng được hưởng lợi từ nguồn điện chạy nền phát thải thấp, cũng như có tác động đáng kể đến chi phí do chi phí vốn trước khi vận hành, tạo ra doanh thu.

Không có gì ngạc nhiên khi cả ba thước đo thành công này đều có mối tương quan mật thiết với nhau. Các quốc gia làm tốt ở một thước đo có xu hướng cũng làm tốt ở những thước đo khác. Vì thời gian xây dựng là động lực thúc đẩy tổng chi phí của một dự án, nên hai thước đo này có mối tương quan đặc biệt.

Kỳ tới: Bài học về ít thiết kế hơn và ít địa điểm hơn

BBT TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Link tham khảo:

https://www.cis.org.au/publication/how-to-build-low-cost-nuclear-lessons-from-the-world/

https://world-nuclear.org/information-library/country-profiles.aspx.

https://pris.iaea.org/PRIS/WorldStatistics/NuclearShareofElectricityGeneration.aspx.

https://econpapers.repec.org/article/eeeenepol/v_3a120_3ay_3a2018_3ai_3ac_3ap_3a158-166.htm.

https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/RDS-2-42_web.pdf.