Điện hạt nhân tiếp tục tăng trưởng ổn định

Bản đồ Sản lượng điện và Công suất của các nhà máy điện hạt nhân đang xây dựng  trên toàn cầu (Ảnh: Hiệp hội hạt nhân Thế giới).

Trong Báo cáo Hiệu suất vận hành điện hạt nhân thế giới năm 2018, Hiệp hội đã nêu chi tiết về những thành tựu trong xây dựng và sản xuất điện hạt nhân trong những năm qua. Ngoài ra, báo cáo còn đưa ra 5 nghiên cứu điển hình về các chủ đề bao gồm: việc một trong những lò phản ứng hoạt động lâu đời nhất đạt kỷ lục Hệ số khả dụng (Availability Factor - AF) 100%; khởi động lại hai lò phản ứng ở Nhật Bản và xây dựng và vận hành ba mô hình lò phản ứng mới tại Trung Quốc, Nga và Hàn Quốc.

Vào cuối năm 2017, công suất điện hạt nhân toàn cầu của 448 lò phản ứng đang hoạt động đạt mức 392 GWe, tăng 2 GWe so với cuối năm 2016. Bốn lò phản ứng mới được kết nối với lưới điện, với tổng công suất 3373 MWe. Tổng số lò phản ứng đang được xây dựng giảm đi 2 lò, còn 59 lò trong năm 2017. Năm lò phản ứng - hai trong số đó đã ngừng phát điện vài năm qua - với công suất tổng là 3025 MWe, đã bị đóng cửa.

Thời gian xây dựng trung bình trong năm 2017 là 58 tháng, giảm so với mức 74 tháng năm 2016, và bằng thời gian xây dựng trung bình 5 năm thấp nhất đạt được trong giai đoạn 2001-2005.

Hệ số sử dụng công suất đặt (Capacity Factor - CF) cho toàn bộ các nhà máy điện hạt nhân toàn cầu đứng ở mức 81% trong năm 2017, duy trì mức độ sẵn sàng hoạt động cao của nhà máy ở khoảng 80% suốt từ năm 2000, tăng từ mức hệ số CF trung bình 60% vào đầu những năm 1980.

“Nói chung, hệ số CF cao nói lên rằng nhà máy đang vận hành tốt”, Hiệp hội Hạt nhân thế giới cho biết. “Tuy nhiên, ở một số quốc gia, xu hướng để các lò phản ứng hạt nhân hoạt động ở chế độ vận hành theo tải (a load-following mode) ngày càng tăng, dẫn đến việc hệ số sử dụng công suất đặt hàng năm bị giảm đi“.

Hiệp hội lưu ý rằng không có xu hướng thay đổi đáng kể nào liên quan đến tuổi thọ của lò trong hoạt động của lò phản ứng hạt nhân. Hệ số sử dụng công suất trung bình của các lò phản ứng hạt nhân trong năm năm qua không có sự thay đổi đáng kể nào bất chấp tuổi tác của chúng.

Bà Agneta Rising, Tổng giám đốc Hiệp hội Hạt nhân thế giới nhấn mạnh: “Không thể có tương lai năng lượng bền vững nếu không có năng lượng hạt nhân. Chúng ta sẽ cần phải huy động tất cả các nguồn năng lượng carbon thấp. Sản lượng điện hạt nhân sẽ phải tăng lên để đáp ứng mục tiêu của Chương trình phát triển Hài hòa là đảm bảo cung cấp 25% nhu cầu điện của thế giới vào năm 2050.”

Mục tiêu của Chương trình phát triển Hài hòa (Harmony Goal) sẽ đòi hỏi phải tăng sản lượng điện hạt nhân lên gấp ba lần so với mức hiện tại. Để đạt được mục tiêu đó, cần phải xây dựng thêm các tổ máy điện hạt nhân mới với công suất khoảng 1000 GWe.

“Tuy vẫn còn rất nhiều việc phải làm để đạt được mục tiêu của Chương trình phát triển Hài hòa, nhưng chúng ta đã đạt được nhiều tiến bộ đáng kể, cả về hiệu suất vận hành  lò phản ứng toàn cầu và về việc tăng công suất phát điện hạt nhân mới”, Bà Rising nói. “Trong năm 2015 và 2016, mỗi năm đã đạt gần 10 GWe công suất điện hạt nhân mới và năm 2017 con số này là khiêm tốn hơn, chỉ đạt trên 3,3 GWe. Tuy nhiên, năm 2018 và 2019 sẽ có hơn 26 GWe điện hạt nhân mới được lên kế hoạch kết nối với lưới điện, đáp ứng mục tiêu tổng thể cho giai đoạn năm năm đầu tiên này”.

Bà Agneta Rising cho biết thêm: “Trong thập kỷ tới, cần phải  gia tăng tốc độ bổ sung công suất điện hạt nhân mới cần thiết nhằm đáp ứng mục tiêu của Chương trình phát triển Hài hòa để cuối cùng đạt được mức trung bình có 33 GWe công suất điện hạt nhân mới được thêm vào mỗi năm. Cần có những động thái cần thiết để đạt được sự tăng tốc này”.

Hiệp hội Hạt nhân thế giới đã xác định ba lĩnh vực hành động để đạt được điều đó: thiết lập một sân chơi bình đẳng trong thị trường điện, xây dựng các quy trình pháp quy hài hoà và một mô hình an toàn hiệu quả.

Giải thích từ ngữ:

1. Chương trình phát triển hài hòa (The Harmony Programme) là Chương trình do Hiệp hội Hạt nhân thế giới (World Nuclear Association - WNA) khởi xướng. Chương trình này đưa ra tầm nhìn của ngành công nghiệp hạt nhân toàn cầu đối với tương lai của ngành điện. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về các nguồn sản xuất điện năng sạch, giá cả hợp lý và tin cậy, chúng ta cần phải vận hành tất cả các nguồn năng lượng carbon thấp như là một phần của chính sách đa dạng hóa các nguồn năng lượng. Đạt được điều này có nghĩa là công suất điện hạt nhân phải gia tăng, đáp ứng mục tiêu cung cấp 25% sản lượng điện thế giới vào năm 2050 thông qua việc bổ sung mới 1000 GW công suất điện hạt nhân. Chương trình phát triển Hài hòa đưa ra một khuôn khổ hành động nhằm giúp cho ngành công nghiệp hạt nhân tiếp cận với các bên liên quan chủ chốt để có thể phá bỏ các rào cản đối với sự tăng trưởng của năng lượng hạt nhân. Tốc độ xây dựng để đạt được mục tiêu 1000 GWe công suất hạt nhân mới của Chương trình phát triển hài hòa vào năm 2050 là: 10 GWe / năm giai đoạn 2016 - 2020; 25 GWe / năm giai đoạn 2021 - 2025 và  33 GWe / năm giai đoạn 2026 - 2050.

- Thiết lập một sân chơi bình đẳng trong thị trường điện nhằm tối ưu hóa các nguồn năng lượng carbon thấp hiện có và thúc đẩy đầu tư vào năng lượng sạch trong tương lai, nơi mà năng lượng hạt nhân được đối xử một cách bình đẳng với các công nghệ carbon thấp khác và được công nhận giá trị của nó là một nguồn năng lượng carbon thấp đáng tin cậy và linh hoạ.

- Xây dựng các quy trình pháp quy hài hòa nhằm thiết lập một chế độ cấp phép hạt nhân phù hợp hơn, hiệu quả hơn và có thể dự báo được trên quy mô quốc tế, nhằm tạo điều kiện tăng trưởng đáng kể năng lượng hạt nhân mà không ảnh hưởng đến an toàn và an ninh.

- Mô hình an toàn hiệu quả hướng vào phúc lợi công cộng đích thực, trong đó những lợi ích về sức khoẻ, môi trường và an toàn của năng lượng hạt nhân được nhận thức và đánh giá đúng đắn hơn khi so sánh với các nguồn năng lượng khác.

2. Hệ số sử dụng công suất đặt (Capacity Factor) là tỷ lệ không thứ nguyên của sản lượng điện thực tế trong một khoảng thời gian nhất định trên sản lượng điện tối đa có thể phát ra trong khoảng thời gian đó. Hệ số sử dụng công suất đặt được xác định cho bất kỳ nhà máy sản xuất điện nào, như nhà máy điện chạy bằng nhiên liệu hoặc một nhà máy sử dụng năng lượng tái tạo, chẳng hạn như gió hoặc mặt trời. Hệ số sử dụng công suất đặt trung bình có thể được xác định cho bất kỳ loại nhà máy điện nào và có thể được sử dụng để so sánh các loại nhà máy điện khác nhau. (theo: https://en.wikipedia.org/wiki/Capacity_factor).

3. Hệ số khả dụng của nhà máy điện – Availability Factor (AF) là lượng thời gian mà nhà máy có thể sản xuất điện trong một giai đoạn nhất định chia cho lượng thời gian trong giai đoạn đó. Những thời gian mà nhà máy chạy chỉ với một phần công suất có thể được hoặc không được khấu trừ. Trường hợp được khấu trừ, hệ số này được gọi là Hệ số khả dụng tương đương (EAF). Hệ số khả dụng của một nhà máy điện khác nhau tùy thuộc vào loại nhiên liệu, thiết kế và cách thức vận hành của nhà máy. Khi mọi yếu tố khác là như nhau, các nhà máy chạy ít thường xuyên hơn có các hệ số AF cao hơn vì chúng đòi hỏi ít thời gian bảo trì hơn, đồng thời trong thời gian nhà máy không hoạt động cũng dễ dàng bố trí các đợt thanh tra và bảo trì hơn. Hầu hết các nhà máy nhiệt điện như than, địa nhiệt và các nhà máy điện hạt nhân có hệ số AF dao động từ 70% đến 90%.

Không nên nhầm lẫn Hệ số khả dụng AF với Hệ số sử dụng công suất đặt CF. Hệ số CF trong một khoảng thời gian nhất định không bao giờ có thể vượt quá Hệ số AF cho cùng kỳ. Hay nói cách khác, khi nhà máy hoạt động ở mức thấp hơn công suất đầy đủ (full capacity) thì Hệ số CF luôn nhỏ hơn hệ số AF.

(theo https://en.wikipedia.org/wiki/Availability_factor)

BIÊN DỊCH: NGUYỄN THỊ YÊN NINH - VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM