Vì sao Trung Quốc quyết làm điện hạt nhân tới cùng?

Hiện nay, với chương trình năng lượng đó, Trung Quốc đã trở thành nhà sản xuất và tiêu thụ năng lượng lớn thứ hai trên thế giới, sau Hoa Kỳ.

Quá trình phát triển điện hạt nhân

Ngược dòng lịch sử, tháng 1/1955, Trung Quốc khởi động chương trình phát triển năng lượng nguyên tử. Năm 1964, nước này thử nghiệm thành công quả bom nguyên tử loại thứ nhất hay bom hạt nhân (bom A). Ba năm sau đó, Trung Quốc thử nghiệm thành công quả bom nguyên tử loại thứ hai, hay còn gọi là bom khinh khí (bom H).

Đến năm 1970, trọng tâm của các chương trình hạt nhân chuyển sang mục đích dân sự khi bắt đầu xây dựng nhà máy điện hạt nhân. Năm 1991 nhà máy điện hạt nhân đầu tiên tại Tần Sơn thuộc Chiết Giang ở miền đông Trung Quốc bắt đầu hoạt động. Đây là loại lò nước áp lực (PWR) có tên là CNP-300 với công suất 288 MW.

Cách tiếp cận công nghệ điện hạt nhân của Trung Quốc khá đặc biệt: Một mặt nỗ lực tự thiết kế chế tạo một số nhà máy như Tần Sơn giai đoạn 1 và 2, mặt khác tìm cách nhập khẩu công nghệ điện hạt nhân từ nhiều nguồn khác nhau. Đó là lò PWR của Pháp cho các nhà máy Đại Á và Lĩnh Áo, lò VVER của Nga cho nhà máy Điền Loan, lò CANDU của Canada cho nhà máy Tần Sơn giai đoạn III, lò AP1000 của Westinghouse Hoa Kỳ cho nhà máy Tam Môn và Hải Dương.
 

Ảnh minh họa
 

Thông qua việc cam kết chuyển giao công nghệ qua các dự án, Trung Quốc đang vươn tới trình độ độc lập xây dựng lò PWR cải tiến thế hệ 2 vào năm 2010 và PWR thế hệ 3 vào những năm sau đó. Tổng công ty Hạt nhân quốc gia Trung Quốc (CNNC) đã hợp tác với tập đoàn Areva NP (Pháp) và Công ty Westinghouse (Hoa Kỳ) để phát triển một thiết kế tiêu chuẩn của Trung Quốc CNP-1000 với lò PWR 3 vòng tải nhiệt, độ cháy cao và chu kỳ nạp liệu 24 tháng.

Ngoài ra, CNNC ký thoả thuận với Công ty Năng lượng hạt nhân Canada (AECL) cùng phối hợp phát triển thiết kế ACR dựa trên công nghệ lò CANDU. Trung Quốc cũng bày tỏ sự quan tâm tới công nghệ ABWR của Mỹ và Công ty GE Nuclear. Tháng 2/2006, Uỷ ban Năng lượng Hạt nhân Quốc gia Trung Quốc công bố lò PWR cải tiến cỡ lớn và lò HTR (lò phản ứng làm mát bằng khí gas) cỡ nhỏ là hai loại dự án được ưu tiên phát triển trong 15 năm sau đó.

Sau sự cố ở Fukushima (Nhật Bản) hồi 2011, Trung Quốc cũng cho ngừng xây dựng mới các nhà máy điện hạt nhân. Tuy nhiên, từ năm 2012, Trung Quốc đã bộc lộ tham vọng theo đuổi chương trình điện hạt nhân, thể hiện qua việc cho tái cấu trúc lĩnh vực năng lượng.

Trước đó, hơn 2/3 tổng năng lượng của quốc gia này được sản xuất từ các nhà máy nhiệt điện đã lạc hậu. Hậu quả của nó là nạn ô nhiễm không khí và môi trường đang bủa vây Bắc Kinh. Ngoài ra, tai nạn trong khai thác than ở Trung Quốc mỗi năm giết chết trên 2.000 người, và một vùng rộng lớn ở nông thôn phía Bắc của Trung Quốc đang bị ô nhiễm nghiêm trọng.

Do đó, sau 2012, điện hạt nhân được coi là một giải pháp “năng lượng sạch” thay thế điện chạy than. Trung Quốc dự kiến sẽ vận hành 110 nhà máy điện hạt nhân vào năm 2030 để đáp ứng nhu cầu điện của mình.

Nếu thực hiện được mục tiêu này, Trung Quốc có thể sẽ bắt kịp Mỹ để trở thành quốc gia có số lượng nhà máy điện hạt nhân nhiều nhất trong mạng lưới các quốc gia có nhà máy điện hạt nhân trên thế giới. Hiện nay, Trung Quốc đã và đang xây dựng rất nhiều các nhà máy điện hạt nhân (dựa trên thế hệ công nghệ điện hạt nhân II+, và III) và có xu hướng triển khai các dự án xuống phía nam sát với biên giới Việt Nam.

Theo báo cáo của Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA), tính đến ngày 20/9/2016, Trung Quốc đã có 35 tổ máy điện hạt nhân đang hoạt động (tổng công suất là 31.617 MW), 20 tổ máy khác đang được xây dựng (tổng công suất là 22.956 MW) và có 42 dự án tổ máy điện hạt nhân khác nằm trong kế hoạch xây dựng (tổng công suất là 47.930 MW).

Kế hoạch dài hạn của Trung Quốc cho chương trình phát triển điện hạt nhân là xây mới khoảng 170 tổ máy điện hạt nhân, có tổng công suất khoảng 195.000 MW (2050) nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu thụ điện năng và giảm dần lượng khí phát thải gây nóng lên toàn cầu.

Tại khu vực giáp với biên giới phía Nam của Trung Quốc, trong năm 2016 có 3 nhà máy điện hạt nhân đã đi vào vận hành thương mại là nhà máy điện hạt nhân Phòng Thành Cảng, Quảng Tây có công suất 1000 MW, các tổ máy 650 MW của nhà máy Xương Giang ở đảo Hải Nam và tổ máy 600 MW của nhà máy Dương Giang ở Quảng Đông. Vị trí của 3 nhà máy này cũng chỉ cách Hà Nội trên dưới 500 cây số.

Do đây là các nhà máy do Trung Quốc tự phát triển công nghệ để xây dựng, điều này đòi hỏi Việt Nam cần chuẩn bị năng lực để quan trắc, dự báo và đặc biệt là năng lực ứng phó trong trường hợp xảy ra sự cố đối với các nhà máy nói trên. Việc điều chỉnh chương trình điện hạt nhân của Việt Nam đòi hỏi sự duy trì và phát triển năng lực về công nghệ điện hạt nhân để có thể đáp ứng tốt khi tình hình thay đổi.

Xuất khẩu công nghệ điện hạt nhân “Made in China”

Chính phủ Trung Quốc luôn khuyến khích các nhà sản xuất thiết bị hạt nhân nội địa mở rộng thị trường ra bên ngoài lãnh thổ của họ. Trong lễ kỷ niệm 60 năm phát triển công nghiệp hạt nhân, lãnh đạo Trung Quốc đã cho biết công nghiệp hạt nhân là "nền tảng quan trọng đối với an ninh quốc gia và sẽ tìm cách nâng cao công nghệ hạt nhân và tìm kiếm cơ hội xuất khẩu điện hạt nhân cho thị trường toàn cầu”.

Vào năm 2012, hai tập đoàn nhà nước Trung Quốc, gồm Tập đoàn Điện nguyên tử Trung Quốc (CGN) và Tổng công ty Hạt nhân Quốc gia Trung Quốc (CNNC), đã dựa trên hai loại công nghệ là CPR-1000 và CAP1000 để cùng phối hợp với nhau và cho ra đời một công nghệ có tên Hoa Long 1 với mục tiêu xuất khẩu các lò phản ứng thế hệ thứ ba sản xuất tại Trung Quốc- loại lò dựa một phần vào công nghệ Pháp.

Đây là loại lò có vòng đời vận hành 60 năm và có công suất 1150 MW. Dù liên doanh này đã xuất khẩu được 6 lò phản ứng ở nước ngoài nhưng Trung Quốc vẫn muốn gia tăng số lượng này lên nhiều hơn nữa. Các quốc gia mà Trung Quốc đã xuất khẩu công nghệ điện hạt nhân và dự kiến xuất khẩu là: Pakistan, Romania, Argentina, Anh, Iran, Thổ Nhĩ Kỳ, Nam Phi, Kenya, Ai Cập, Sudan, Armenia, Kazakhstan.

Năm 2015, tại Nam Phi, Chính phủ Trung Quốc đã ký kết một thỏa thuận về hợp tác kỹ thuật hạt nhân. Tại Romania và Argentina, CNNC cũng đã ký một bản ghi nhớ cho việc xây dựng hai lò phản ứng CANDU-6 do Canada thiết kế với số tiền 15 tỷ USD, nhưng phần lớn số tiền này do Trung Quốc hỗ trợ. Ngoài ra chính phủ Argentina đã cho phép xây dựng một lò phản ứng Hoa Long 1 tại Atucha, Buenos Aires.

Tập đoàn Đầu tư Năng lượng Quốc gia (SPIC), doanh nghiệp hạt nhân lớn thứ ba Trung Quốc, hiện đang đàm phán với chính phủ Thổ Nhĩ Kỳ về việc xây dựng 2 lò phản ứng CAP1400. Tháng 8/2015, dự án xây dựng Hoa Long 1 ở nước ngoài đầu tiên của Trung Quốc đã khởi công tại Karachi (Pakistan).

Các dự án cao cấp nhất của CNNC được thực hiện tại Pakistan, với 2 lò phản ứng cỡ nhỏ đã đi vào hoạt động và hai lò khác đang triển khai xây dựng. Tuy Trung Quốc tuyên bố rằng thiết kế lò phản ứng Hoa Long 1 là một trong những lò phản ứng an toàn nhất trên thế giới, nhưng công nghệ này hiện chưa được kiểm chứng.

Ngoài việc phát triển và xuất khẩu công nghệ điện hạt nhân “Made in China” thì Trung Quốc hiện bắt đầu tham gia xây dựng dự án nhà máy điện hạt nhân Hinkley Point C tại Anh có trị giá 18 tỷ bảng Anh (tương đương 24 tỷ USD). Dự án này, ngày 15/9/2016, được Chính phủ Anh thông báo đồng ý cho triển khai.

Đây sẽ là nhà máy điện hạt nhân mới nhất ở Anh được xây dựng kể từ sau khi nhà máy điện hạt nhân Sizewell B được đưa vào vận hành thương mại năm 1995. Dự án gồm 2 tổ lò phản ứng nước áp lực thế hệ III+ EPR (European Pressurized Reactor), có công suất điện lắp đặt mỗi tổ máy là 1670 MWe.

Tập đoàn Điện lực Pháp (EDF) là chủ đầu tư và Tập đoàn Điện hạt nhân Trung Quốc (CGN) giữ 33,5% cổ phần trong dự án. Bên cạnh đó, 2 tập đoàn còn có kế hoạch phát triển các dự án nhà máy điện hạt nhân mới sử dụng công nghệ lò phản ứng của Trung Quốc (Hoa Long 1) sẽ được xây dựng tại Sizewell ở Suffolk và Bradwell ở Essex (Anh).

Theo đà của Trung quốc, các nước Đông Nam Á như Indonesia, Thái Lan, Lào và Campuchia hiện cũng đang rất quan tâm tới việc xây dựng các dự án nhà máy điện hạt nhân để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ năng lượng ngày càng tăng và để đảm bảo cho sự phát triển kinh tế bền vững. Hiện Lào và Campuchia đã có những bước đi đầu tiên như việc ký thỏa thuận xây dựng nhà máy điện hạt nhân với Nga, một cường quốc về phát triển và xây dựng công nghệ điện hạt nhân.

Cùng với việc tham gia xây dựng, phát triển nhà máy điện hạt nhân ở các nước lân cận phía nam nói trên, Tổng công ty Hạt nhân Quốc gia Trung Quốc (CNNC) cho biết Trung Quốc dự tính xây khoảng 20 nhà máy điện hạt nhân di động với tổng vốn đầu tư 40 tỷ Nhân dân tệ (gần 6 tỷ USD).

Sự tham gia hạn chế của nguồn năng lượng tái tạo

Trong nỗ lực đa dạng hóa nguồn cung năng lượng và giảm sử dụng các loại năng lượng hóa thạch, đặc biệt là than và dầu, Trung Quốc đã có nhiều chính sách ưu tiên về phát triển năng lượng tái tạo.

Nhận thức được các tiềm năng phát triển kinh tế quan trọng nhờ vào việc sản xuất các sản phẩm liên quan đến năng lượng tái tạo cũng như những lợi thế của nguồn năng lượng này trong việc giảm ô nhiễm và phát thải, Trung Quốc đã nhanh chóng trở thành nhà sản xuất năng lượng tái tạo lớn cũng như một thị trường khổng lồ đối với các sản phẩm năng lượng tái tạo này.

Trong vòng mười năm trở lại đây, việc sử dụng thủy điện, năng lượng gió, sinh khối và năng lượng mặt trời đã tăng đáng kể, và Trung Quốc đã trở thành nước đứng đầu trên thị trường thế giới về sản xuất và tiêu thụ năng lượng tái tạo. Với công suất thiết kế lên đến gần 26 GW vào cuối năm 2009, trong vòng năm năm trở lại đây, lượng năng lượng gió sản xuất tại Trung Quốc mỗi năm đều tăng gấp đôi. Năm 2009, Trung Quốc đã vượt qua Mỹ để trở thành thị trường năng lượng gió lớn nhất thế giới.

Sau khi gần như đạt được mục tiêu (năm 2007) đặt ra cho tới năm 2020 là 30 GW với 10 năm vượt kế hoạch, mới đây, Trung Quốc đã nhắm tới một mục tiêu mới là 150 GW cho năm 2020, tức là gần như tương đương với tổng công suất thiết kế của cả thế giới. Ngược lại, năng lượng mặt trời mới chỉ đạt 0,32 GW vào năm 2009, song Trung Quốc đã đặt ra mục tiêu đạt được 20 GW trước năm 2020. Hiện Trung Quốc đã trở thành nhà sản xuất công nghệ điện mặt trời lớn thứ ba thế giới với khoảng 30% lượng công nghệ trên thế giới, trong đó 98% được xuất khẩu, chủ yếu là sang Đức, Tây Ban Nha và California.

Đến đây, có thể đặt ra câu hỏi rằng “Trung Quốc phát triển, triển khai và xuất khẩu rất nhiều dự án điện gió cũng như điện mặt trời. Tại sao Trung Quốc vẫn phát triển điện hạt nhân một cách mạnh mẽ và có bài bản như vậy?”.

Chẳng hạn về điện gió? Chúng ta đều biết rằng, gió là một nguồn năng lượng có khả năng tái tạo và việc sử dụng nó không tạo ra các chất độc hại như nhiên liệu hóa thạch. Đây là một trong những dạng năng lượng có thể mang lại hiệu quả cao, nó có thể trở thành một trong những nguồn năng lượng chính cho các thế hệ tương lai. Mặc dù năng lượng gió có ưu điểm, nhưng nó cũng có nhiều nhược điểm.

Nhược điểm lớn nhất của năng lượng gió là nó không liên tục. Điện có thể được sản xuất và cung cấp đầy đủ khi gió đủ mạnh, cũng có thời điểm gió tạm lắng, việc sản xuất điện bằng năng lượng gió là không thể. Do tính chất không liên tục của năng lượng gió, nó cần phải được lưu trữ hoặc phải sử dụng thêm các nguồn năng lượng khác. Tuy nhiên, việc lưu trữ nó tốn khá nhiều chi phí và các quốc gia phải sử dụng các nguồn năng lượng khác để đáp ứng đủ nhu cầu năng lượng.

Ngoài ra có những báo cáo trước đây về sự nguy hiểm mà cối xay gió đặt ra với các loài chim. Do chiều cao đáng kể của các cối xay gió nên thường gây ra sự va chạm với các loài chim đang bay, và một số lượng lớn các loài chim chết vì các cột gió và cánh quạt. Bên cạnh đó. việc vận hành các cột gió sẽ gây ra ô nhiễm tiếng ồn đối với cư dân các vùng lân cận.

Và về điện sử dụng năng lượng mặt trời? Năng lượng mặt trời cũng được xem là năng lượng sạch và là giải pháp thay thế cho nhiên liệu hóa thạch.

Tuy nhiên, một nghiên cứu năm 2009 của Silicon Valley Toxics Coaliation - tổ chức phi lợi nhuận chuyên nghiên cứu về các tác động của chất thải độc hại từ các ngành công nghiệp công nghệ cao đối với sức khỏe con người, cho rằng vấn đề khiến năng lượng mặt trời không sạch nằm ở vòng đời của những tấm pin quang điện và ắc-qui lưu trữ, cụ thể là khi chúng được tạo ra và khi được thải bỏ.

Hoạt động sản xuất sử dụng hóa chất nguy hiểm, thải ra khí nhà kính và mối lo ngại hiện tại là sự phát triển của ngành công nghiệp nặng này có thể khơi nguồn cho một loạt các vấn đề môi trường mới mà thế hệ sau phải đối đầu. Khi tấm pin và ắc-qui không còn dùng nữa, nếu không được thải bỏ đúng cách thì chúng chắc chắn sẽ gây ô nhiễm.

Bên cạnh đó, nhược điểm lớn của việc sử dụng năng lượng mặt trời là giá thành sản xuất điện năng cao do các nhà khoa học hiện mới đang tìm kiếm các phương pháp để lưu trữ năng lượng từ pin quang điện ở quy mô lớn, thì các dự án điện mặt trời thường chiếm một mặt bằng rất lớn để triển khai. Ngoài ra, các nhà nghiên cứu thay đổi khí hậu cũng phát hiện ra rằng những tấm pin quang điện có xu hướng làm cho khu vực xung quanh trở nên lạnh hơn khi chuyển đổi ánh nắng thành điện và tăng nhiệt độ tại vùng đô thị khi điện thu được chuyển đổi thành nhiệt.

Với các nhược điểm như trên đối với việc sử dụng năng lượng gió và năng lượng mặt trời, nếu muốn đáp ứng đủ nhu cầu điện năng để phát triển đất nước thì Trung Quốc vẫn phải phát triển điện hạt nhân. Năng lượng điện hạt nhân là một bộ phận hữu cơ trong chiến lược phát triển năng lượng của Trung Quốc. Điện hạt nhân đang và sẽ là nguồn cung cấp quan trọng cho các vùng duyên hải, nơi kinh tế phát triển nhanh và cần nhiều điện.

Để đáp ứng nhu cầu sử dụng năng lượng ngày càng tăng phục vụ phát triển kinh tế bền vững, giảm sự phụ thuộc vào nhiệt điện than góp phần chống biến đổi khí hậu, Trung Quốc đang nỗ lực đa dạng hóa nguồn cung điện năng. Dù là quốc gia xuất khẩu công nghệ năng lượng tái tạo (gió và mặt trời) lớn trên thế giới, nhưng Trung Quốc vẫn kiên định và có chính sách nhất quán trong việc phát triển điện hạt nhân.