Một số nội dung công việc trước mắt cho dự án điện hạt nhân đầu tiên của Việt Nam

Quan điểm của tỉnh Ninh Thuận và chuyên gia về dự án điện hạt nhân đầu tiên của Việt Nam Trong bài báo dưới đây, chúng tôi tổng hợp một số quan điểm của tỉnh Ninh Thuận về chủ trương phát triển dự án điện hạt nhân Ninh Thuận 1, Ninh Thuận 2; cùng một số kiến nghị độc lập của các chuyên gia điện hạt nhân và Hội đồng Khoa học Tạp chí Năng lượng Việt Nam.

Tình hình phát triển điện hạt nhân trên thế giới:

Theo số liệu của Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA): Tính đến cuối tháng 8/2024, trên thế giới có 415 lò hạt nhân năng lượng đang vận hành, với tổng công suất lắp đặt 373.735 MWe, và 62 lò đang được xây dựng với tổng công suất khoảng 64.971 MWe. Bên cạnh 32 nước đang sở hữu và vận hành các nhà máy điện hạt nhân, 20 quốc gia khác đang xem xét phát triển để đáp ứng nhu cầu năng lượng, hiện thực hóa các cam kết khí hậu.

Mỹ là quốc gia phát triển năng lượng hạt nhân từ nhiều thập kỷ trước và hiện là nước có số lò phản ứng nhiều nhất thế giới, với 94 lò tại hơn 50 nhà máy điện hạt nhân trên toàn quốc, tổng công suất gần 97 GW. Giai đoạn 1990-2021, các nhà máy điện hạt nhân cung cấp 19-20% sản lượng điện cho nước này.

Đứng thứ hai thế giới về số lò phản ứng hạt nhân là Trung Quốc, với tổng công suất lên 54 GW. Trung Quốc bắt đầu thực hiện chiến lược dài hạn về phát triển điện hạt nhân từ năm 2011.

Theo Viện Nghiên cứu Năng lượng Trung Quốc (thuộc Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia - NDRC): Để đạt mục tiêu trung hòa carbon, nước này phải nâng tỷ trọng điện hạt nhân trong cơ cấu năng lượng lên 28%.

Năng lượng hạt nhân là ưu tiên chiến lược quốc gia của Nhật Bản từ 1973. Sau sự cố ở Fukushima bởi thảm họa kép (động đất, sóng thần) hồi 2021, buộc nước này đóng cửa gần như toàn bộ các nhà máy điện hạt nhân. Hiện quốc gia này đã khôi phục và vận hành 13 lò phản ứng, công suất gần 12 GW, đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn khắt khe hơn so với trước khi có sự cố. Mức này chỉ bằng 20% trước năm 2011, nhưng vẫn chiếm 9% sản lượng điện.

Châu Âu gần đây ngày càng coi điện hạt nhân là cần thiết để chống biến đổi khí hậu. Nhiều nước quan tâm đến việc giảm phụ thuộc vào dầu và khí đốt, sau khi chiến sự tại Ukraine nổ ra.

Pháp năm 2022 đã công bố kế hoạch xây 14 lò phản ứng thế hệ mới cùng một số nhà máy điện hạt nhân công nghệ mô đun nhỏ. Mục tiêu là giảm phát thải khí nhà kính và sự phụ thuộc vào năng lượng nước ngoài. Euronews cho biết: 65-70% điện của Pháp hiện đến từ hạt nhân.

Chính phủ Anh đầu năm nay công bố kế hoạch phát triển điện hạt nhân lớn nhất 70 năm qua, nhằm giảm giá điện, tạo ra hàng nghìn việc làm và cải thiện an ninh năng lượng. Trước đó, nước này đặt mục tiêu có khoảng 24 GW điện hạt nhân đến năm 2050, tương đương 25% nhu cầu điện. Hiện tại, điện hạt nhân cung ứng gần 20% nhu cầu dùng điện nước này.

Liên bang Nga hiện có 30 GW và dự kiến trong 18 năm tới sẽ phát triển thêm 28 GW điện hạt nhân, nâng tỷ trọng điện hạt nhân lên 25% trong cơ cấu nguồn điện toàn hệ thống.

Vai trò điện hạt nhân trong hệ thống điện quốc gia:

Điện hạt nhân là nguồn điện lớn, sản lượng điện sản xuất không bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết, là nguồn điện nền, đáp ứng nhu cầu điện ổn định do có hiệu suất và hệ số phụ tải cao (80-90%). Do đó, phát triển nguồn điện này không chỉ giúp đa dạng nguồn cung, mà còn bảo đảm an ninh năng lượng và chuyển dịch năng lượng xanh, đạt mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050 theo cam kết của Thủ tướng Chính phủ tại COP26.

Theo Quy hoạch điện VIII, định hướng đến năm 2050, tổng công suất các nhà máy điện là từ 490.529 đến 573.129 MW (không bao gồm xuất khẩu, năng lượng tái tạo để sản xuất năng lượng mới). Trong đó, riêng điện gió (trên bờ, ngoài khơi) và điện mặt trời đã chiếm tỷ lệ đến 63,8% cơ cấu nguồn điện. Tỷ lệ % cơ cấu công suất của hệ thống điện năm 2023; 2030 và 2050 xem hình dưới đây:

Cơ cấu công suất (%) toàn hệ thống các năm 2023, 2030 và 2050 [1].

Số liệu hình trên cho thấy: Nguồn điện chạy nền trong biểu đồ phụ tải truyền thống là nhiệt điện than tại thời điểm năm 2023 chiếm tỷ lệ 33,2% cơ cấu công suất toàn hệ thống, thủy điện (28,4%) tham gia một phần chạy nền, thì đến năm 2050 sẽ không còn nhiệt điện than, thủy điện chỉ còn chiếm 7,3% trong cơ cấu nguồn. Do đó, việc bổ sung điện hạt nhân để chạy nền trong biểu đồ phụ tải là cần thiết và sẽ giải quyết bài toán ổn định trong quá trình vận hành hệ thống điện.

Đến thời điểm hiện nay, điện hạt nhân hầu như không tham gia vận hành linh hoạt bởi đặc tính riêng của nó. IAEA cũng lưu ý rằng: Quyết định tăng cường tính linh hoạt trong vận hành tại các nhà máy hạt nhân thường phức tạp. “Cụ thể, về mặt kỹ thuật, các nhà máy điện hạt nhân mới xây dựng có lợi thế là việc quy hoạch và thiết kế nhà máy nhìn chung có tính đến vận hành linh hoạt. Tuy nhiên, các hệ thống này cần được xác thực trong quá trình chạy thử nghiệm ban đầu và mọi hạn chế phải được xác định khi bắt đầu vận hành thương mại. Ngoài ra, giấy phép hoạt động có thể bao gồm các điều khoản để hỗ trợ vận hành linh hoạt”.

Còn các nguồn điện linh hoạt như thủy điện, thủy điện tích năng, nhiệt điện dầu, nhiệt điện khí và pin lưu trữ sẽ tham gia vai trò phủ đỉnh trong biểu đồ phụ tải. Tỷ lệ thay đổi công suất trong 1 phút của các dạng nhà máy điện xem bảng dưới đây:

Lợi ích phát thải rất thấp:

Điện hạt nhân ổn định, ít phát thải carbon, thân thiện với môi trường. Theo các chuyên gia quốc tế: Điện hạt nhân phát thải rất ít (khoảng 6 gram CO₂ trên mỗi kWh, so với mức phát thải trên 1.000 gram trên mỗi kWh của điện than).

Sau COP26, điện hạt nhân đã được các nước và các tổ chức quốc tế thừa nhận là một giải pháp cùng với năng lượng tái tạo giúp bảo đảm an ninh năng lượng, chống biến đổi khí hậu, nhằm đạt được cam kết giảm phát thải ròng về 0 vào năm 2050. Như vậy, xây dựng điện hạt nhân cùng với phát triển năng lượng tái tạo có thể giúp Việt Nam thực hiện mục tiêu giảm phát thải, mà vẫn đủ năng lượng phát triển kinh tế. Để đảm bảo nguồn điện hạt nhân vận hành ở chế độ tải cơ sở ổn định, chúng ta cần phát triển quy mô điện hạt nhân tăng dần, lên tới 10-20% cơ cấu nguồn điện toàn hệ thống - nghĩa là khoảng từ 50-100 GW công suất vào năm 2050 (theo dự báo tổng công suất toàn hệ thống năm 2050) [1].

Công nghệ nào là phù hợp?

Việc lựa chọn lò phản ứng nào là phù hợp cho Việt Nam luôn là câu hỏi đầu tiên khi nói đến việc xây dựng nhà máy điện hạt nhân đầu tiên của nước ta. Đối với nhà máy điện hạt nhân quy mô lớn, công nghệ đã được kiểm chứng: Hầu hết các nhà máy điện hạt nhân mới đang được xây dựng, hoặc đang vận hành đều có thiết kế lớn, cải tiến với mức công suất lớn từ 1.000-1.700 MW, xây dựng trên các hệ thống đã được kiểm chứng, đồng thời kết hợp các tiến bộ công nghệ.

Mặc dù có những sự cố trong quá khứ, điện hạt nhân truyền thống vẫn là một công nghệ tương đối an toàn; mật độ năng lượng cao so với diện tích đất yêu cầu; không phát thải CO2 khi vận hành; chi phí vận hành thấp hơn so với nhiều công nghệ khác; tiêu thụ rất ít nhiên liệu và không cần cơ sở chứa nhiên liệu lớn. Xu thế công nghệ điện hạt nhân phổ biến trên thế giới trong thời gian tới là xây mới lò phản ứng nước nhẹ (LWR) công nghệ tiên tiến thế hệ III+ và đang nghiên cứu, phát triển lò phản ứng thế hệ IV.

Lò nước nhẹ (LWR) tiên tiến, thế hệ III+ là công nghệ đã được kiểm chứng và đã được thương mại hóa rộng rãi, kinh nghiệm vận hành tích lũy qua gần 70 năm. Do vậy, xây dựng nhà máy điện hạt nhân đầu tiên tại Ninh Thuận, chúng ta đã từng, và vẫn nên chọn loại công nghệ này. Bởi tiêu chuẩn an toàn là trên hết.

Kết quả nghiên cứu và phát triển lò hạt nhân công suất nhỏ SMR trên thế giới cho thấy: Lò SMR có một số ưu thế về thời gian xây dựng, tổng mức đầu tư không lớn như các lò truyền thống, công tác quản lý đầu tư chủ động, linh hoạt hơn cùng chi phí địa điểm thấp hơn và việc lựa chọn địa điểm phong phú hơn do cần diện tích nhỏ. Chưa kể, công nghệ này có thể đạt được sự đồng thuận của xã hội dễ dàng hơn, thời gian xây dựng kỳ vọng ngắn hơn nhờ thiết kế đơn giản hơn. Nhưng còn một số thách thức như: Số lượng lò hiện đang vận hành rất nhỏ; công nghệ chưa được kiểm chứng; chưa thương mại hóa (chủ yếu đang trong quá trình thử nghiệm), nên chúng ta cần có thời gian để đảm bảo tính kiểm chứng của công nghệ.

Nếu dự kiến phát triển điện hạt nhân với tổng quy mô công suất từ 50-100 GW trong tương lai, chúng ta còn rất nhiều dư địa để xây dựng tiếp theo các nhà máy điện hạt nhân lò SMR, nếu thực sự loại công nghệ này không đắt đỏ và an toàn.

Một số công việc trước mắt, cần làm ngay của Chính phủ, các bộ, ngành liên quan:

Ngày 5/12/2024, khi thị sát địa điểm xây dựng dự án Nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 1, Tổng Bí thư Tô Lâm đã đặc biệt nhấn mạnh: “Chủ trương khởi động lại dự án điện hạt nhân Ninh Thuận đã có. Nhân dân đồng tình, thì cần xây dựng kế hoạch để bắt tay vào làm và triển khai có hiệu quả. Chậm là lãng phí” [2]. Do vậy, để có cơ sở triển khai công tác chuẩn bị đầu tư nhà máy điện hạt nhân đầu tiên tại Ninh Thuận, cần bổ sung ngay nguồn điện này vào Quy hoạch điện VIII.

Tổng Bí thư Tô Lâm thị sát địa điểm xây dựng dự án Nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 1, ngày 5/12/2024. Ảnh VOV.

Nhưng để có cơ sở bổ sung điện hạt nhân vào Quy hoạch điện VIII, chúng ta cần phải có sự chuẩn bị một số bước tiến hành gấp rút. Đây là các công việc đánh giá và nhận định để cung cấp thông tin số liệu đầu vào cho việc hiệu chỉnh bổ sung điện hạt nhân vào Quy hoạch điện VIII. Cụ thể là:

1. Chuẩn bị ngân sách cho các hoạt động chuẩn bị bổ sung điện hạt nhân vào Quy hoạch điện VIII.

2. Hiện tại, 2 vị trí tại Ninh Thuận vẫn còn khả thi cho việc phát triển 2 nhà máy điện hạt nhân đầu tiên. Tuy nhiên, để điện hạt nhân thực sự có vai trò nền tảng và đảm bảo an ninh năng lượng, thúc đẩy phát triển khoa học, công nghệ và công nghiệp phụ trợ, cần phải có một tầm nhìn dài hạn cho 30-50 GW điện hạt nhân tới năm 2050, với dự kiến tối thiểu 10 vị trí khả thi. Do vậy, đây là công việc cần đánh giá (lại) các nghiên cứu trước đây.

3. Lập (lại) các báo cáo đánh giá công nghệ mới nhất về điện hạt nhân (bao gồm công nghệ, giá thành, vận hành, quản lý và xử lý chất thải phóng xạ...). Cần một báo cáo nghiên cứu nghiêm túc và độc lập để có thể cung cấp đầu vào cho Quy hoạch điện hiệu chỉnh.

4. Thiết lập liên lạc và tìm kiếm sự hỗ trợ từ Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế để có thể tận dụng tối đa sự hỗ trợ này ngay từ trước khi đưa vào Quy hoạch điện, đảm bảo tính khả thi sau khi đã đưa vào Quy hoạch điện hiệu chỉnh. Sự hỗ trợ này có thể dưới nhiều hình thức và đều có quy trình tiến hành chặt chẽ. Đặc biệt:

5. Cần sớm thành lập “Ban Chỉ đạo Quốc gia về Điện hạt nhân Việt Nam” để điều phối công việc chuẩn bị, trước khi chương trình điện hạt nhân được bổ sung vào Quy hoạch điện, cũng như thực hiện công tác chuẩn bị đầu tư và triển khai đầu tư dự án.

6. Thành lập “Nhóm chuyên gia tư vấn về công nghệ, an toàn, đào tạo và hợp tác quốc tế về điện hạt nhân” để tư vấn cho Bộ Chính trị, Thủ tướng Chính phủ, các bộ, ngành... về những vấn đề liên quan trong quá trình phát triển điện hạt nhân Việt Nam./.

TS. NGUYỄN HUY HOẠCH, TS. NGUYỄN ANH TUẤN (B) - HỘI ĐỒNG KHOA HỌC TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Tài liệu tham khảo:

[1] Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia thời kỳ 2021 - 2030, tầm nhìn đến năm 2050.

[2] Tổng Bí thư Tô Lâm thị sát địa điểm dự án Nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 1