Việt Nam nên xem xét bổ sung điện hạt nhân vào Quy hoạch điện VIII

Điện hạt nhân - Nguồn làm mát biến đổi khí hậu, gợi ý cho trường hợp Việt Nam Vấn đề khí nhà kính đã, 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 nhiều nơi trên toàn cầu). Tuy nhiên, đang và sẽ có nhiều giải pháp căn cơ để cứu hành tinh và nhân loại. Tổng hợp, phân tích và đề xuất, kiến nghị của chuyên gia Tạp chí Năng lượng Việt Nam.

Chuyển đổi từ điện than sang điện hạt nhân - Câu chuyện của Hoa Kỳ, có gợi ý cho Việt Nam? Với mục tiêu đạt mức phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050, Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đã tiến hành nghiên cứu, khảo sát, đánh giá việc chuyển đổi các nhà máy nhiệt điện than thành các nhà máy điện hạt nhân. Kết quả cho thấy: Hàng trăm địa điểm nhà máy nhiệt điện than của nước này có thể được chuyển đổi sang nhà máy điện hạt nhân, giúp tạo thêm việc làm mới, tăng lợi ích kinh tế và cải thiện đáng kể điều kiện môi trường.

Vai trò của điện hạt nhân trong cạnh tranh kinh tế:

Trước đây, các nước phát triển điện hạt nhân ngoài mục đích cung cấp điện còn nhằm mục tiêu quan trọng là tăng cường tiềm lực quốc gia, vì vậy, công nghiệp điện hạt nhân đã nhận được sự ưu đãi rất lớn của nhà nước, yếu tố cạnh tranh kinh tế nhiều khi không được tính đến.

Ngày nay, hầu hết các quốc gia đều đặt yếu tố cạnh tranh kinh tế lên hàng đầu khi xem xét đầu tư cho điện hạt nhân. Trong số các nhà máy điện hạt nhân bị đóng cửa những năm đầu thế kỷ này, ngoài do hết thời hạn sử dụng, thì chủ yếu là do không cạnh tranh được về mặt kinh tế (như một số nhà máy điện hạt nhân ở Mỹ có công nghệ cũ, lạc hậu và công suất thấp).

Theo kết quả nghiên cứu mới về giá thành sản xuất điện hạt nhân của Cơ quan Năng lượng Hạt nhân (NEA) năm 2020 [*]: Điện hạt nhân - một công nghệ phát thải ít carbon, vẫn là loại công nghệ có giá phát điện thấp nhất. Chỉ các nhà máy thủy điện lớn mới có thể có giá phát điện so sánh được với điện hạt nhân, nhưng lại vẫn lệ thuộc mạnh vào điều kiện tự nhiên của từng nước. So sánh với phát điện dựa trên nhiên liệu hóa thạch, điện hạt nhân có ưu thế hơn nhiều so với điện than. Trong khi điện từ tua bin khí hỗn hợp (CCGT) có thể cạnh tranh được ở một số khu vực, nhưng giá phát điện của loại này lại phụ thuộc vào giá của khí tự nhiên và giá buôn bán chỉ số phát thải CO2 ở các khu vực riêng. Hơn nữa, CCGT cũng chỉ giảm khoảng một nửa phát thải CO2 so với điện than.

Hiện tại, đối với các nhà máy điện than và khí có áp dụng công nghệ phát điện từ than và khí có hệ thống thu, sử dụng và lưu trữ carbon (CCUS), chỉ có ở Mỹ và Australia là có số liệu về giá phát điện. Tuy nhiên, nếu lấy giá buôn bán chỉ số phát thải carbon là 30 USD/tấn CO2 thì giá phát điện của các nhà máy loại này cũng không thể cạnh tranh được với các nhà máy nhiên liệu hóa thạch thông thường, cũng như nhà máy điện hạt nhân và trong phần lớn các khu vực với các loại nhà máy điện từ năng lượng tái tạo. Loại công nghệ này chỉ có thể cạnh tranh nếu giá buôn bán chỉ số phát thải carbon cao hơn.

Giá phát điện của các công nghệ khác nhau được tính toán sử dụng hệ số chiết khấu là 7% (theo nghiên cứu của NEA năm 2020).

Giá phát điện được tính trong nghiên cứu của NEA là giá tính ở đầu ra của nhà máy, chứ chưa tính giá truyền tải và phân phối cho đến người sử dụng. Ngoài ra, cũng chưa tính giá của toàn hệ thống phát điện của nhà máy như: Hao hụt khí đốt trong vận chuyển đến nhà máy và hao hụt khi lưu trữ trong nhà máy nhiệt điện khí, cũng như các chi phí hệ thống hỗ trợ công nghệ phát điện năng lượng tái tạo (điện gió, điện mặt trời).

Trong nghiên cứu, NEA cũng đã so sánh không chỉ các nhà máy điện hạt nhân mới xây, mà còn tính cả giá phát điện của các nhà máy điện hạt nhân được đầu tư để kéo dài thời gian sử dụng (sau khi hết hạn giấy phép vận hành). Đối với loại hình nhà máy điện hạt nhân này, thì giá phát điện còn cạnh tranh mạnh hơn nhiều, thậm chí cả khi hệ số sử dụng công suất thấp hơn.

Với giá buôn bán chỉ số phát thải carbon cao hơn, thì bức tranh sẽ khác. Đối với nhiệt điện than, do hàm lượng carbon trong nhiên liệu loại này là cao nên việc áp dụng công nghệ CCUS sẽ cạnh tranh chỉ ở giá buôn bán chỉ số phát thải carbon xung quanh 50 - 60 USD/tấn CO2. Đối với nhà máy sử dụng tua bin khí hỗn hợp CCGT, chỉ khi giá buôn bán chỉ số phát thải carbon trên 100 USD/tấn CO2 thì áp dụng công nghệ CCUS mới cạnh tranh được về giá.

Do đó, tùy thuộc vào tình hình của mỗi nước về giá buôn bán chỉ số phát thải carbon mà công nghệ CCUS có thể được chấp nhận như một loại hình phát điện carbon thấp.

Ở các giá buôn bán chỉ số phát thải carbon cao trên 100 USD/tấn CO2, các nhà máy điện năng lượng tái tạo, thủy điện và điện hạt nhân sẽ là lựa chọn công nghệ có giá phát điện thấp nhất trong số các loại phát điện carbon thấp. Đây là những số liệu rất cần thiết để các nước tham khảo khi quyết định điều hành hệ thống điện.

Cần bổ sung điện hạt nhân trong Quy hoạch điện VIII:

Quy hoạch điện VIII đã tạo hành lang pháp lý cho phát triển ngành điện đến năm 2030 và tầm nhìn 2050. Nhìn vào bản Quy hoạch này có thể thấy, để hướng đến việc cắt giảm khí gây hiệu ứng nhà kính, các nguồn năng lượng tái tạo đã được ưu tiên phát triển.

Theo Quy hoạch điện VIII, cơ cấu nguồn phát điện của Việt Nam sẽ như sau:

Để thực hiện cam kết Net zero vào năm 2050, Quy hoạch điện VIII đã đưa tỷ trọng lớn của điện từ năng lượng tái tạo (điện gió và điện mặt trời). Tuy nhiên, đặc tính cố hữu của điện năng lượng tái tạo là sự không ổn định, phụ thuộc vào điều kiện thời tiết và chu kỳ ngày đêm. Vì vậy, cần có các loại hình điện nền khác dự phòng cho những bất ổn của điện năng lượng tái tạo để bảo đảm số lượng và chất lượng nguồn điện ổn định, đáp ứng các yêu cầu cao của các ngành công nghiệp công nghệ cao như sản xuất chất bán dẫn, cung cấp điện cho các trung tâm dữ liệu lớn, AI…

Khi tỷ trọng nguồn điện năng lượng tái tạo tăng lên, thì công suất nguồn điện nền cũng cần tăng cao tương ứng. Câu hỏi đặt ra ở đây là: Các nguồn điện truyền thống ít phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính như thủy điện, điện khí sử dụng công nghệ CCUS ở nước ta có thể đáp ứng được yêu cầu điện nền khi công suất điện năng lượng tái tạo tăng cao vào năm 2050 như nêu trên không?

Theo kinh nghiệm, để bảo đảm ổn định cho điện từ năng lượng tái tạo, cần dự phòng 20% điện nền. Như vậy, tất cả điện các nguồn thủy điện và điện khí vào năm 2050 cũng chỉ đủ cho dự phòng 20% công suất của điện từ năng lượng tái tạo. Việc này khó bảo đảm sự ổn định của hệ thống điện cho phát triển kinh tế, xã hội, đặc biệt là cho các ngành công nghệ cao cần sự ổn định cao của hệ thống điện.

Với các tính toán về cạnh tranh kinh tế của điện hạt nhân nêu trên, để vừa bảo đảm có dự phòng tin cậy cho điện từ năng lượng tái tạo, vừa bảo đảm tính cạnh tranh kinh tế so với các loại hình điện nền khác, chúng ta cần xem xét đưa điện hạt nhân bổ sung vào Quy hoạch điện VIII./.

PGS, TS. VƯƠNG HỮU TẤN - HỘI NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM

[*] https://www.oecd-nea.org/jcms/pl_51110/projected-costs-of-generating-electricity-2020-edition?details=true