Các ‘điều kiện cần’ để Việt Nam bổ sung điện hạt nhân vào Quy hoạch điện VIII

Việt Nam nên xem xét bổ sung điện hạt nhân vào Quy hoạch điện VIII Cạnh tranh kinh tế và bảo đảm sự ổn định của hệ thống điện quốc gia là yếu tố quan trọng để xem xét tái khởi động dự án điện hạt nhân. Điều này cũng sẽ giúp Việt Nam có thể đạt được mục tiêu phát thải ròng bằng 0 (Net zero) vào năm 2050.

I. Những vấn đề toàn cầu và xu thế của thế giới:

Thế giới đang đứng trước những thách thức mang tính toàn cầu, tạo ra nhiều khó khăn cho phát triển kinh tế, xã hội.

Thứ nhất: Vấn đề khí nhà kính từ phát thải CO2 đang và sẽ tiếp tục gây nên hiện tượng nóng lên toàn cầu, nước biển dâng, biến đổi khí hậu là thách thức lớn của loài người. Các hiện tượng khí hậu cực đoan ngày càng nhiều và dữ dội, từ bão tố, lũ lụt, đến nắng nóng, hạn hán, băng tan nhanh, hệ sinh thái bị huỷ hoại, đã và đang xảy ra nhiều nơi trên toàn cầu.

Thứ hai: Sự phát triển của con người đang ngày càng gây ra ô nhiễm không khí, nước, đất đai và môi trường sống. Môi trường bị hủy hoại đang là nhân tố làm cho dịch bệnh và các bệnh hiểm nghèo ngày càng nhiều trên thế giới… Phát triển bền vững trở thành một mục tiêu quan trọng.

Thứ ba: Con người đã khai thác quá mức các nguồn năng lượng của Trái đất. Trong đó, thủy năng, dầu, khí, than đều ở ngưỡng sắp cạn kiệt. Nhân loại đang phải chuyển đổi cơ cấu sử dụng năng lượng. Về sản xuất điện năng, là lĩnh vực đóng góp lớn nhất trong phát thải khí nhà kính, các xu thế nổi bật hiện nay là:

1. Giảm dần và tiến tới ngừng sử dụng nhiên liệu hóa thạch, đặc biệt là không sử dụng than trong phát triển nguồn điện mới.

2. Phát triển mạnh năng lượng tái tạo (hướng đến mục tiêu bền vững, tránh phá rừng, phá hoại môi trường tự nhiên, mất diện tích canh tác).

3. Phát triển điện hạt nhân như là nguồn điện sạch, công suất lớn, ổn định thay thế cho nhiệt điện.

4. Tiết kiệm năng lượng, phát triển các công nghệ thân thiện môi trường, chuyển dần sang các phương tiện giao thông sử dụng điện năng.

Từ khoảng 10 năm trở lại đây, ngay cả tại các quốc gia có chương trình điện hạt nhân đã phát triển rất cao như Mỹ, Nhật Bản, Đức... vì lý do chính trị và/hoặc ảnh hưởng của sự thiếu tin tưởng sau sự cố Fukushima, mà việc giữ nhịp độ phát triển điện hạt nhân có lúc chùng xuống. Nhưng sự thúc ép xử lý các vấn đề nóng bỏng của biến đổi khí hậu trong các khuyến cáo của Thỏa thuận Paris, cũng như sự tin cậy ngày càng cao về công nghệ an toàn tiên tiến hơn của các nhà máy điện hạt nhân, chính sách của các quốc gia này cho thấy sự trở lại phát triển sáng sủa của điện hạt nhân.

Các nước châu Âu, Trung Quốc, Mỹ, Nhật Bản và nhiều nước khác đã hạn chế (hoặc bắt đầu dừng) việc xây dựng mới các nhà máy nhiệt điện than. Thị trường CO2 đang hình thành trên thế giới và thuế carbon đang tăng lên. Để giữ ổn định của hệ thống điện quốc gia, việc kết hợp điện tái tạo (điện gió, mặt trời) và điện hạt nhân là xu thế ngày càng phổ biến.

Điện hạt nhân sẽ là trụ cột của tương lai “không carbon” trong cơ cấu điện năng của các nước trên thế giới. (Ảnh: Tạp chí Năng lượng Việt Nam).

II. Phát triển nguồn điện hiện nay của Việt Nam và một số hạn chế:

Tiêu thụ điện những năm qua vẫn tăng nhanh, khoảng 9 - 10%/năm. Tiêu thụ điện đầu người của Việt Nam là 2.232 kWh, thấp hơn mức trung bình của thế giới (khoảng 3.100 kWh), chỉ 1/3 mức tiêu thụ trung bình của các nước châu Âu và 1/6 mức tiêu thụ điện hàng năm của các nước như Mỹ, Canada, Hàn Quốc, Thuỵ Điển… Trong giai đoạn (2021 - 2030) tốc độ tăng trưởng nhu cầu điện của Việt Nam vẫn ở mức 8,5% đến 9,4% hàng năm theo phương án cơ sở và phương án cao; các con số đó ở giai đoạn 2031 - 2040 tương ứng là 4,7%/năm và 5,8%/năm.

Mặc dù mức độ tiêu thụ điện năng còn ở mức thấp, nhưng việc phát triển nguồn điện hiện nay của Việt Nam đang gặp nhiều khó khăn và hạn chế. Trong 30 năm qua, Việt Nam hầu như đã khai thác hết các tiềm năng về thuỷ điện, khai thác than không đủ cấp cho các nhà máy nhiệt điện than hiện có, nhập khẩu than đang tiếp tục tăng. Theo xu thế hiện nay, cần phải hạn chế nhiệt điện, đặc biệt là nhiệt điện than do phát thải khí nhà kính và gây ô nhiễm môi trường.

Năng lượng tái tạo đang phổ biến hiện nay, tuy nhiên cũng có một số hạn chế. Đó là sản lượng điện thấp trên quy mô công suất, không thể cung cấp điện liên tục, không ổn định, nên ảnh hưởng lớn đến hệ thống điện. Do nguồn điện này không nằm gần trung tâm phụ tải, chiếm nhiều diện tích, nên có thể ảnh hưởng đến diện tích canh tác, diện tích rừng, khu vực biển và vấn đề rác thải sau này chưa rõ phương án xử lý... Điện gió ngoài khơi có thể gây ảnh hưởng đến giao thông thủy, đánh bắt cá... và có thể ảnh hưởng đến quốc phòng, an ninh, địa chính trị của đất nước.

Khoảng 10 năm qua trong việc thúc đẩy năng lượng tái tạo, chúng ta gặp nhiều vấn đề về quy hoạch và quản lý. Thủy điện tích năng là một dạng công trình lưu trữ điện, tạo ổn định vận hành hệ thống và có nhiều tiềm năng, tuy nhiên phát triển nguồn điện này cần có điện năng dư thừa ở thời điểm nhu cầu phụ tải thấp để chúng tích trữ lại, phát điện phủ đỉnh khi nhu cầu phụ tải cao.

Như vậy, trong quy hoạch điện hiện nay, nếu hạn chế xây dựng nhiệt điện, thì chúng ta đang thiếu những nguồn điện ổn định, công suất lớn để đảm bảo một hệ thống điện ổn định, đáp ứng nhu cầu điện tăng nhanh, bền vững với giá điện phù hợp, phục vụ phát triển nhanh kinh tế, xã hội của đất nước.

III. Điện hạt nhân và vai trò giảm thiểu tác động biến đổi khí hậu:

Theo số liệu cập nhật của IAEA: Tính đến tháng 8/2024, có 34 quốc gia và vùng lãnh thổ đang sử dụng, xây dựng nhà máy điện hạt nhân, tổng số có 415 lò phản ứng điện hạt nhân đang vận hành, với tổng công suất lắp đặt 373.735 MW. Trong đó, Mỹ đứng đầu trên thế giới, với 94 lò phản ứng điện hạt nhân, tổng công suất đặt là 96.952 MW. Tiếp theo là Pháp, Trung Quốc, Nga, Hàn Quốc, Ấn Độ, Canada, Ukraina.

Trên thế giới hiện có 61 lò phản ứng điện hạt nhân đang xây dựng, với tổng công suất 63.873 MW. Trong đó, Trung Quốc dẫn đầu với số lượng 27 lò phản ứng, tổng công suất 28.501 MW. Còn Ấn Độ hiện đang xây dựng 7 lò phản ứng…

Bốn quốc gia đã xây dựng nhà máy điện hạt nhân đầu tiên:

1. Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất có 4 tổ máy APR1400 của Hàn Quốc, đã vận hành thương mại vào các năm 2020, 2021, 2022 và ngày 23/3/2024. Sản lượng điện hạt nhân của Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất năm 2023 chiếm 19,7%.

2. Belarus có 2 tổ máy AES-2006 (V-491) của Nga đã vận hành thương mại vào các năm 2021 và 2023, với sản lượng điện hạt nhân năm 2023 chiếm 28,6%.

3. Bangladesh với 2 tổ máy AES-2006 (V-392M) của Nga bắt đầu khởi công xây dựng tháng 12/2017 và tháng 7/2018.

4. Thổ Nhĩ Kỳ với 4 tổ máy VVER (V-509) của Nga, bắt đầu khởi công xây dựng các tổ máy vào tháng 4/2018, tháng 4/2020, tháng 3/2021 và tháng 4/2022. Các tổ máy trên đang được xây dựng đáp ứng tiến độ.

Đến nay, điện hạt nhân thế giới đã bắt đầu phục hồi và đang phát triển ở nhiều nước (đặc biệt các nước châu Á). Còn tại Hoa Kỳ đang tiếp tục đẩy mạnh điện hạt nhân với công nghệ mới sử dụng an toàn thụ động (AP1000), cũng như lò mô đun nhỏ (SMR), một số thiết kế đã được cấp phép và đang được triển khai xây dựng. Liên bang Nga tiếp tục đẩy mạnh phát triển điện hạt nhân với công nghệ chính là lò VVER thế hệ III+ (AES2006) và xuất khẩu các lò hạt nhân sang nhiều nước trên thế giới (Trung Quốc, Ấn Độ, Belarus, Thổ Nhĩ Kỳ, Bangladesh, Hungary, Phần Lan, Ai Cập …). Trung Quốc có Chương trình điện hạt nhân đầy tham vọng, với mục tiêu đến 2030 sẽ có hơn 100 lò, đến 2050 sẽ vận hành hơn 270 lò hạt nhân. Ấn Độ phát triển năng lượng tái tạo cùng với điện hạt nhân, chủ động công nghệ, thiết kế, xây dựng và vận hành lò hạt nhân trên nền tảng lò nước nặng (PHWR) với thiết kế mới ACR700 thế hệ III+ và nhập khẩu công nghệ lò nước nhẹ từ các cường quốc hạt nhân như Nga, Mỹ. Pháp vẫn có tỷ lệ điện hạt nhân cao (trên 70%), bổ sung năng lượng tái tạo. Nhiều nước khác cũng đang tiếp tục giữ chương trình điện hạt nhân, hoặc phát triển điện hạt nhân mới.

Ngoài việc cung cấp điện năng công suất lớn, ổn định, giá thành phù hợp, góp phần đảm bảo an ninh năng lượng, chiếm ít diện tích đất, một trong những điểm quan trọng của điện hạt nhân là ít phát thải khí nhà kính nhất và sẽ trở thành nguồn điện quan trọng giảm nhẹ biến đổi khí hậu.

Theo số liệu công bố, ở châu Âu, điện hạt nhân đóng góp 50% sản lượng điện trong các nguồn điện sạch. Trong cam kết của Mỹ, Nhật Bản và nhiều nước châu Âu sẽ đưa phát thải carbon về zero vào năm 2050, Trung Quốc vào năm 2060, điện hạt nhân giữ vai trò quan trọng trong cơ cấu nguồn điện của các nước này.

Theo Bộ Năng lượng Mỹ: “Điện hạt nhân là thành phần chủ yếu trong chương trình loại bỏ khí nhà kính” và “Tổng thống Biden cam kết mạnh mẽ là sẽ đưa đất nước phát triển bằng năng lượng sạch, sử dụng tất cả các dạng năng lượng sạch đang có”. Điện hạt nhân sẽ là trụ cột của tương lai “không carbon” trong cơ cấu điện năng của các nước và thế giới.

Vậy, những công nghệ điện hạt nhân nào sẽ phổ biến trong thời gian tới?

Các lò hạt nhân được xây dựng trong khoảng 20 năm gần đây, thế hệ III và III+ là các thiết kế tiên tiến, đáp ứng các yêu cầu an toàn tuyệt đối theo các yêu cầu khắt khe nhất của IAEA. (Ảnh: Tạp chí Năng lượng Việt Nam).

IV. Công nghệ điện hạt nhân thế hệ mới đảm bảo an toàn:

Trong các lò hạt nhân phát điện đang vận hành, đa số là lò nước áp lực thế hệ II đã được đánh giá lại an toàn đầy đủ, đáp ứng các yêu cầu an toàn khắt khe hậu Fukushima. Phần còn lại là các lò hạt nhân mới được xây dựng trong khoảng 20 năm gần đây, thế hệ III và III+ là các thiết kế tiên tiến, đáp ứng các yêu cầu an toàn mới.

Đặc biệt, các thế hệ lò III+ (VVER-1200, AP1000, EPR1600, APR1400, HPR-1000, hay còn gọi là HuaLong One, ACR700 ...) là các lò tiên tiến, thiết kế có áp dụng thêm các hệ thống an toàn thụ động, đảm bảo trong trường hợp sự cố xấu nhất xảy ra cũng không phải sơ tán người dân sống gần khu vực nhà máy.

Các lò đang xây dựng hiện nay thuộc loại lò thế hệ III+. Công nghệ lò nước nhẹ (LWR) tiên tiến đã được nghiên cứu kỹ trong gần 70 năm qua, thuần thục, đảm bảo an toàn, tránh được các sự cố nặng xảy ra gây hậu quả đến môi trường và con người. Do đó, ngành công nghiệp điện hạt nhân thế giới tiếp tục tồn tại và phát triển trong 40 - 50 năm tiếp theo với công nghệ lò nước nhẹ.

Một xu hướng mới trong công nghệ điện hạt nhân hiện nay là lò mô đun nhỏ (SMR), công suất dưới 300 MWe, sử dụng chất tải nhiệt (làm mát) là nước, hoặc kim loại lỏng. SMR có mức độ an toàn cao hơn, tuy nhiên cần thêm thời gian để triển khai, kiểm chứng công nghệ và an toàn.

Đặc biệt, với các lò SMR sử dụng kim loại lỏng làm mát, cộng đồng khoa học cần thêm nhiều thời gian để hiểu kỹ về các khía cạnh khoa học liên quan. Dự báo công nghệ SMR sẽ được phổ biến sau 30 - 40 năm nữa (SMR dùng nước làm mát sẽ được triển khai sớm hơn).

V. Tính kinh tế của điện hạt nhân:

Hiện nay, do các yêu cầu khắt khe về an toàn nên suất đầu tư cho nhà máy điện hạt nhân cao. Mặc dù vậy, do công suất lớn và ổn định, nhiên liệu giá rẻ, hệ số phụ tải cao (gần 90%), thời gian vận hành rất dài (60 năm, sau đó có thể gia hạn lên 80 năm, nếu tính cho cả đời dự án), giá thành điện hạt nhân vẫn có sức cạnh tranh với nhiệt điện than nhập khẩu, hay nhiệt điện khí hoá lỏng (LNG).

Tại Hàn Quốc, Trung Quốc, Belarus, giá thành điện hạt nhân vẫn rẻ và thấp hơn các nguồn điện khác (nhiệt điện than, nhiệt điện khí, khí hoá lỏng). Giá thành điện tại Pháp - quốc gia có hơn 70% điện hạt nhân hiện nay rẻ nhất trong các nước châu Âu (chỉ bằng khoảng 1/3 giá thành điện tại Đức) - quốc gia duy nhất của khu vực này quyết định bỏ điện hạt nhân.

Trong thời gian tới, khi điện hạt nhân được đẩy mạnh, chắc chắn suất đầu tư điện hạt nhân sẽ giảm khi số đơn đặt hàng tăng lên (sản xuất thiết bị hàng loạt). Thêm vào đó, thuế carbon được áp dụng sẽ làm cho giá thành điện hạt nhân tăng tính cạnh tranh hơn nữa so với các nguồn điện khác.

VI. Phát triển điện hạt nhân sẽ thúc đẩy khoa học, công nghệ và công nghiệp:

Lịch sử thế giới trong 70 năm qua đã cho thấy: Phát triển điện hạt nhân là động lực quan trọng để thúc đẩy khoa học, công nghệ nền tảng, công nghiệp của các nước. Liên Xô và Mỹ trong thời kỳ chiến tranh lạnh, tiếp theo là Anh, Pháp, Đức, Nhật Bản, sau đó là Hàn Quốc, Trung Quốc... những nước đã trải qua quá trình bứt phá về khoa học, công nghệ và công nghiệp. Các lĩnh vực khoa học nền tảng như vật lý hạt nhân nguyên tử, cơ học chất lỏng, khoa học tính toán, điều khiển tự động, cơ khí, công nghệ hoá học, vật liệu thép hợp kim... cũng như công nghiệp cơ bản, khoa học quản lý, xây dựng, hệ thống pháp quy liên quan đều được phát triển vượt bậc, kèm theo đào tạo được nguồn nhân lực chất lượng cao tương ứng.

Ngoài việc đáp ứng nhu cầu điện năng, đảm bảo an ninh năng lượng, phát triển điện hạt nhân sẽ tạo ra tiềm lực khoa học, công nghệ, công nghiệp cho đất nước, góp phần đảm bảo quốc phòng an ninh, chủ quyền biển đảo của Việt Nam.

Mặt khác, đất nước ta với dân số gần 100 triệu rất cần phát triển mạnh khoa học, công nghệ và công nghiệp.

VII. Sự sẵn sàng của Việt Nam đối với phát triển điện hạt nhân:

Chương trình phát triển điện hạt nhân được hình thành từ trước khi thống nhất đất nước. Từ sau 1996, chương trình điện hạt nhân được đẩy mạnh với việc lựa chọn các địa điểm, Nghiên cứu Tiền khả thi (Pre-FS) - năm 2002 và năm 2009, Quốc hội Việt Nam phê duyệt chủ trương đầu tư 2 dự án điện hạt nhân tại Ninh Thuận.

Liên bang Nga và Nhật Bản là hai đối tác đầu tiên được chọn thực hiện 2 dự án điện hạt nhân này (giai đoạn 2010 - 2016). Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đã nỗ lực triển khai dự án, nâng cao năng lực và đã có thêm nhiều kinh nghiệm trong tổ chức, quản lý dự án hạt nhân. Những kết quả đã đạt được trong quá trình triển khai dự án điện hạt nhân có thể nêu tóm tắt như sau:

Thứ nhất: Về địa điểm: Có 8 địa điểm để xây dựng nhà máy điện hạt nhân đã được quy hoạch (Quyết định 906/QĐ-TTg ngày 17/6/2010). Địa điểm Phước Dinh và Vĩnh Hải (Ninh Thuận) đã được tư vấn Nga và Nhật Bản đầu tư khảo sát, đánh giá, với kinh phí mỗi địa điểm trên 30 triệu USD. Hai địa điểm này nằm ở khu vực có địa chất ổn định, phù hợp để xây dựng nhà máy điện hạt nhân.

Thứ hai: Về công nghệ và an toàn, trong hơn 20 năm gần đây, Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam (VINATOM) đã xây dựng đội ngũ nghiên cứu mạnh về công nghệ, phân tích an toàn. Lò VVER1200 của Nga, AP1000 của Mỹ đã được nghiên cứu và đánh giá kỹ (cho dự án Ninh Thuận). Các lò này hiện nay đã được triển khai ở nhiều nước, vận hành đảm bảo an toàn.

Thứ ba: Về hệ thống pháp quy hạt nhân, Việt Nam đã có Luật Năng lượng Nguyên tử (2008), đã xây dựng được một số văn bản pháp quy hạt nhân đủ cho quá trình triển khai xây dựng nhà máy điện hạt nhân.

Thứ tư: Về nguồn nhân lực: Hàng trăm cán bộ đã được đào tạo chuẩn bị cho xây dựng nhà máy điện hạt nhân (đào tạo thời Liên Xô, đào tạo tại Nga, Nhật Bản và các nước khác theo Đề án 1558).

Trong nước, chương trình đào tạo ngành hạt nhân được bắt đầu ở 8 cơ sở đại học và sau đại học từ 2010. Nguồn nhân lực là chìa khóa thành công của chương trình điện hạt nhân, việc đào tạo nguồn nhân lực cho điện hạt nhân cần có sự chuẩn bị trước hàng chục năm, hoặc hơn. Nếu Việt Nam không có định hướng phát triển điện hạt nhân, thì nguồn nhân lực đang có hiện nay sẽ nhanh chóng mất đi.

Thứ năm: Về quan hệ quốc tế, Việt Nam đã có sự hỗ trợ tốt của các đối tác, của các cường quốc hạt nhân, của Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA). Hợp tác với Nga, Nhật Bản, hay Hàn Quốc, Ấn Độ trong lĩnh vực điện hạt nhân sẽ củng cố thúc đẩy quan hệ với các đối tác “Chiến lược toàn diện” của Việt Nam với đối tác.

Thứ sáu: Về chi phí kinh tế, theo nghiên cứu của Quy hoạch điện VIII, trong 11 phương án phát triển nguồn điện, tổ hợp nguồn điện với thành phần điện hạt nhân có tổng chi phí toàn hệ thống nằm trong 3 phương án thấp nhất.

Ngoài ra, do điện hạt nhân là lĩnh vực đa ngành, với nhiều lĩnh vực khoa học công nghệ nền tảng cho sự phát triển (vật lý hạt nhân, tự động điều khiển, khoa học nhiệt, cơ khí chế tạo, công nghệ hoá học, vật liệu thép hợp kim v.v...). Việc phát triển điện hạt nhân sẽ mở ra nhiều cơ hội và điều kiện cho những người làm nghiên cứu, các nhà khoa học công nghệ Việt Nam phát triển các công nghệ kỹ thuật nền tảng, tiên tiến sau này cho phát triển kinh tế, xã hội.

VIII. Kết luận và kiến nghị:

1. Trong bối cảnh hạn chế phát triển nhiệt điện, đặc biệt là nhiệt điện than, việc quy hoạch phát triển điện năng sẽ gặp khó khăn do thiếu nguồn điện công suất lớn, ổn định, giá thành phù hợp.

2. Điện hạt nhân, cùng năng lượng tái tạo đang là xu thế phát triển hiện nay của thế giới để giảm thiểu biến đổi khí hậu, ô nhiễm môi trường, đảm bảo phát triển bền vững.

3. Công nghệ điện hạt nhân tiên tiến hoàn toàn có thể đảm bảo an toàn tuyệt đối theo các yêu cầu khắt khe nhất của IAEA và các nước thời kỳ hậu Fukushima…

Do đó, chúng tôi đề xuất bổ sung nguồn điện hạt nhân vào Quy hoạch điện VIII với công nghệ lò nước nhẹ, để có cơ sở chuẩn bị cho việc quay lại xây dựng nhà máy điện hạt nhân (trong giai đoạn sau năm 2030). Đây cũng là giải pháp để chúng ta giữ nguồn nhân lực hạt nhân đã đào tạo trong mấy chục năm qua, cũng như duy trì cơ sở vật chất, hạ tầng về điện hạt nhân mà Việt Nam đã có.

Đón đọc kỳ tới: Vì sao Việt Nam cần sớm khởi động lại chương trình điện hạt nhân?

HỘI ĐỒNG KHOA HỌC TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM