Chuyển đổi năng lượng trong cung cấp điện và vấn đề phát triển điện hạt nhân

THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN CHUYỂN ĐỔI NĂNG LƯỢNG TRONG CUNG CẤP ĐIỆN VÀ VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN ĐIỆN HẠT NHÂN Nguyễn Anh Tuấn Ủy viên Ban chấp hành Hiệp hội Năng lượng Việt Nam (VEA) Bằng cam kết với quốc tế đưa phát thải khí nhà kính “khơng rịng” vào năm 2050 COP26 vào tháng 11/2021, Việt Nam định hướng đường phát triển bền vững, chuyển đổi mạnh mẽ từ nguồn nhiên liệu hóa thạch sang lượng tái tạo, lượng “xanh” Nhưng thách thức nhận định phân tích khơng nhỏ, gây nguy an ninh lượng Định hướng phát triển nhà máy điện hạt nhân, với ưu điểm nó, với phát triển mạnh nguồn lượng tái tạo lựa chọn sáng suốt, đóng góp vào mục tiêu trung hịa cac-bon thúc đẩy lực KHCN Việt Nam dài hạn CHUYỂN ĐỔI NĂNG LƯỢNG TỔNG QUAN NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM [1] Chuyển đổi lượng hiểu rằng, trình chuyển dịch từ khai thác, chế biến sử dụng dạng lượng có xuất xứ từ nhiên liệu hóa thạch (than, dầu mỏ, khí đốt) sang loại lượng “sạch”, không phát thải khí nhà kính (KNK) chất nhiễm mơi trường Sau trình ‘chuyển dịch’, hệ thống lượng ‘chuyển đổi’ sang hệ thống khai thácchuyển hóa-sử dụng dạng lượng tái tạo, bền vững thủy điện, điện gió, điện mặt trời, nhiên liệu sinh học dạng địa nhiệt, sóng biển, thủy triều v.v Nhà máy điện hạt nhân coi nguồn lượng ‘cận’ tái tạo, không phát thải KNK cần xem xét chìa khóa hữu hiệu cho chuyển đổi lượng Tổng cung cấp lượng Việt Nam năm 2020 ước đạt gần 95,8 MTOE (triệu dầu quy đổi) [2], than chiếm 52%, tiếp sau dầu thô sản phẩm dầu, lượng tái tạo, khí đốt xuất nhập điện Nhịp tăng bình quân tổng cung cấp lượng 8,7%/năm giai đoạn 2016-2020 Từ định hướng phát triển lượng bền vững môi trường-xã hội, nêu Nghị số 55/NQ-TW Bộ Chính trị, vừa qua Việt Nam có nhiều sách, chế hỗ trợ trình chuyển đổi lượng, khuyến khích nguồn điện mặt trời điện gió Với bùng nổ phát triển nguồn điện mặt trời năm 2018-2020, đến Việt Nam nằm top 10 quốc gia dẫn đầu giới phát triển điện mặt trời 14 Số 71 - Tháng 6/2022 Trong tổng cung lượng, phần khai thác nguồn nước suy giảm đáng kể, từ từ 58,1 MTOE năm 2019 xuống 52,8 MTOE năm 2020, chủ yếu suy giảm khai thác dầu thô năm qua Từ năm 2015 đến nay, Việt Nam từ quốc gia xuất tịnh lượng chuyển sang quốc gia nhập tịnh lượng, khối lượng nhập nhiên liệu tiếp tục tăng với tỷ trọng 8,3% năm 2020 tăng lên tới 48% tổng cung lượng vào năm 2020 Tổng tiêu thụ lượng cuối (NLCC) Việt Nam đạt 66 MTOE năm 2020, tăng 2,28% so với năm 2019 tác động xấu đại dịch Covid-19 Cơ cấu tiêu thụ NLCC năm 2020 gồm: than 31,0%; sản phẩm dầu 29,7%; điện 28,4%; lượng tái tạo 8,6% và; khí đốt 2,3% Ước tính tổng phát thải khí CO2 (KNK) từ hoạt động đốt nhiên liệu năm 2020 237,4 triệu THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ HẠT NHÂN Hình Sơ đồ Sankey dịng lượng Việt Nam năm 2020 Hình Tăng trưởng cấu loại nguồn điện Việt Nam thập kỷ qua NGUỒN ĐIỆN VIỆT NAM Tăng trưởng cấu loại nguồn điện Việt Nam thập kỷ qua Hình Trong giai đoạn 2010 - 2021, tăng trưởng công suất nguồn điện đạt bình qn 11,6%/năm Có thể nhận thấy cấu nguồn điện Việt Nam chủ yếu điện than, thủy điện điện khí Gần có bùng nổ điện mặt trời điện gió, đạt 16,4 GW GW vào năm 2021, hai nguồn chiếm tới 27% tổng công suất đặt Trong tháng đầu năm 2022, điện sản xuất tồn quốc đạt 108,95 TWh, điện than 44,2%; thủy điện 28%; điện gió-mặt trời-sinh khối 14,8% điện khí 11,9% Theo Dự thảo “Quy hoạch tổng thể lượng Việt Nam thời kỳ 2021-2030, tầm nhìn đến năm 2050”, với kịch sở, dự báo nhịp tăng cung cấp lượng sơ cấp Việt Nam trung bình 5,6%/năm giai đoạn 2021-2030 3,2%/năm giai đoạn 2031-2050 Dự thảo Quy hoạch điện VIII dự báo nhu cầu sản xuất điện kịch điều hành Chính phủ 8,8%/năm giai đoạn 2021- Số 71 - Tháng 6/2022 15 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN 2030 4,9%/năm giai đoạn 2031-2045 Như vậy, trung dài hạn, nhu cầu lượng Việt Nam tăng mạnh, dẫn đến thách thức toán đảm bảo an ninh cung cấp lượng sang nhiên liệu amoniac; tuabin khí dài hạn chuyển sang đốt hydro thay Dự kiến năm 2045 phát thải CO2 từ sản xuất điện giảm xuống 175 triệu tấn, đến năm 2050 giảm 42 triệu Trong họp Quy hoạch điện VIII, có nhiều ý kiến từ bộ, ngành chuyên gia tâm huyết việc cần thiết xem xét QUYẾT TÂM CỦA LÃNH ĐẠO CHÍNH đưa lại chương trình phát triển nhà máy điện PHỦ VÀ CHUYỂN DỊCH NĂNG LƯỢNG hạt nhân bối cảnh phát triển đất nước tiến VIỆT NAM tới “trung hòa cac-bon” Lắng nghe ý kiến, Với tâm theo đường phát triển bền Thủ tướng đạo cần nghiên cứu vấn đề Điện vững, thể trách nhiệm với cộng đồng quốc hạt nhân chuyên đề riêng báo cáo tế, đồng thời khẳng định vị Việt Nam, cấp thẩm quyền xem xét, định Hội nghị bên chống biến đổi khí hậu (COP26), Glasgow-Anh quốc, tháng 11 năm 2021 Thủ tướng Phạm Minh Chính cam kết: Với NHỮNG THÁCH THỨC KHI VIỆT NAM nỗ lực hợp tác quốc tế, Việt CHUYỂN ĐỔI NĂNG LƯỢNG Nam đưa phát thải KNK “khơng rịng” vào Với quy mơ kinh tế khiêm tốn, đạt mức năm 2050 Thủ tướng ký văn cam kết 340 tỷ USD vào năm 2020 vừa trở quốc tế không phát triển nhiệt điện than thành quốc gia có mức thu nhập trung bình khơng có biện pháp giảm nhẹ phát thải Đây thấp, Việt Nam có nhiều thách thức định cột mốc đánh dấu chuyển dịch lượng, hướng chuyển đổi lượng tiến tới chuyển đổi lượng nước ta Năng lượng tái tạo, nêu, bao gồm thủy tầm nhìn trung dài hạn điện, sinh khối, lượng mặt trời, gió, địa Thể ý chí lãnh đạo Chính phủ, tháng 5/2022 vừa qua Bộ Tài ngun & Mơi trường đệ trình Dự thảo “Chiến lược quốc gia biến đổi khí hậu giai đoạn 2021-2030, tầm nhìn đến năm 2050”, có tính tốn, biện pháp lĩnh vực kinh tế (năng lượng, giao thông vận tải, nơng nghiệp, q trình cơng nghiệp, lâm nghiệp-sử dụng đất, chất thải) để bước giảm nhẹ phát thải, đưa tới phát thải trung hòa cac-bon vào năm 2050 Trong kịch trung hòa cac-bon đến 2050, có kịch phát triển khoảng 10 GW nhà máy điện hạt nhân, giai đoạn từ năm 2040 đến 2050 Trong Dự thảo Quy hoạch điện VIII (QHĐ VIII) vào tháng 4/2022, Bộ Cơng Thương trình Chính phủ kịch phát triển điện lực với chấm dứt phát triển điện than sau năm 2030, khơng có điện khí sau năm 2035 tăng tối đa nguồn lượng tái tạo (NLTT) Các nhà máy điện than bước trộn sinh khối vào than với tỷ lệ tăng dần, dài hạn than chuyển 16 Số 71 - Tháng 6/2022 nhiệt, sóng biển, thủy triều v.v Vậy cụ thể cần phát triển loại nguồn nào? Về thủy điện, khai thác nguồn từ nhiều thập kỷ đến nói gần cạn kiệt Với tổng công suất thủy điện 22 GW, bao gồm 18 GW cơng trình loại vừa lớn, gần GW thủy điện nhỏ (dưới 30 MW), khơng có nhiều tiềm cịn lại Trong dự kiến thủy điện phát triển dài hạn, nhiều công suất từ mở rộng thủy điện tại, vốn không tăng thêm sản lượng điện đáng kể, số thủy điện nhỏ Điện mặt trời (ĐMT) vừa qua có bước phát triển ngoạn mục, từ vài ba MW vào trước năm 2018, nhờ chế khuyến khích Chính phủ, vịng năm 2019-2020 có tới 16,4 GW ĐMT đưa vào lưới điện, có 8,7 GW ĐMT quy mô lớn 7,7 GW ĐMT mái nhà Tốc độ tăng ĐMT “bùng nổ”, lại hầu hết xây dựng miền Nam trung THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN Nam bộ, dẫn đến lưới điện bị nghẽn chưa nâng cấp, bổ sung theo kịp Dự thảo QHĐ VIII dự kiến đưa vào khai thác ĐMT loại tới gần 97 GW vào năm 2045 Mặc dù giá thiết bị ĐMT giảm tới 7-8 lần so với cách 10 năm, tiếp tục giảm giá tương lai, nhiên, loại hình có nhược điểm cố hữu phát điện hiệu từ khoảng 8h sáng tới 4-5h chiều, vùng xạ nhiệt cao tập trung vùng Trung-Nam Tây nguyên, cần đầu tư khối lượng lớn lưới điện để truyền tải tới trung tâm phụ tải điện huy động nhiều nguồn đầu tư tư nhân nước, giảm nhẹ nguồn phát thải KNK, thách thức cho phát triển nguồn NLTT nói nêu tóm tắt sau: tổng cơng suất nguồn điện, theo ước tính từ EVN tháng đầu 2022 sản lượng điện từ nguồn chiếm tỷ trọng 14,6% Đây nhược điểm loại nguồn NLTT ‘biến đổi’ tính phụ thuộc thời tiết có số sử dụng thiết bị từ ¼ tới 1/3 nguồn nhiệt điện Với dự án điện than, biết, gần xu hướng từ bỏ điện than diễn với cam kết giảm phát thải KNK từ nhiều quốc gia, tổ chức tín dụng không hỗ trợ vốn vay với dự án điện than Thực Quy hoạch điện VII (điều chỉnh) giai đoạn 2016-2020 nguồn điện truyền thống hoàn thành 53%, chủ yếu chậm nhiệt điện than, khơng có dự án điện tuabin khí triển khai Trong Dự thảo QHĐ VIII có 13 GW nguồn than dự kiến đưa vào tới năm 2030, kiểm điểm cho thấy có tới dự án với tổng cơng suất 8,1 GW đưa vào từ Quy hoạch điện VII (điều chỉnh), tính khả thi thấp, phần nguyên nhân nói Điểm lưu ý nhu cầu lượng phục hồi sau đại dịch Covid-19, giá mua bán than cao, gấp lần so với năm 2021 (400 USD/tấn), ta đủ than cấp cho nửa số nhà máy điện nay, lại phải nhập - Nhu cầu đất cho xây dựng ĐMT lớn, dễ xung đột với mục đích sử dụng đất khác, quỹ đất không lớn; - ĐMT không phát vào buổi chiều tối, với điện gió bị phụ thuộc vào thời tiết (nhất tốc độ gió thấp từ tháng đến tháng hàng năm), cần có nguồn khác dự phịng lúc khơng gió khơng nắng Quy mơ nguồn Tương tự, điện gió phát triển mạnh, từ lớn, công suất dự phòng lớn theo; đồng mức 500 MW năm 2018 có tên GW vào thời yêu cầu đầu tư thêm nguồn pin lưu vận hành cuối năm 2021 Hầu hết tuabin trữ để tránh lãng phí lượng dư thừa vào gió đất liền ven bờ biển, chưa có dự án thấp điểm phụ tải; điện gió khơi xây dựng Dự thảo QHĐ VIII đưa vào tới 120 GW điện gió vào - Các vùng tiềm ĐMT gió thường năm 2045, có tới 64,5 GW điện gió ngồi cách xa trung tâm phụ tải, yêu cầu khối lượng lưới lớn để tích hợp truyền tải khơi, xa bờ Tổng hai loại nguồn ĐMT gió tăng nhanh Về nguồn điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch vịng năm qua, chiếm tới 27% (than, khí đốt) Về điện từ nguồn sinh khối (phụ phẩm nơng nghiệp, bã mía, gỗ thải…) dự kiến đưa vào gấp 13 lần so với quy mô 400 MW nay, đạt tới 5,2 GW vào năm 2045, hạn chế chủ yếu tính phụ thuộc vào mùa vụ hạ tầng cho thu gom vận chuyển sinh khối hạn chế Trong cấu nguồn điện dự kiến theo QHĐ VIII, tổng công suất đặt nguồn điện 413 GW, tỷ trọng nguồn NLTT tăng dần đến năm 2045 chiếm 66% (bao gồm 9,1% thủy điện) Bên cạnh yếu tố thuận lợi như: tận dụng tiềm lớn lao nguồn xạ, lượng gió dồi Với dự án điện khí gặp nhiều khó khăn: dào, giảm phụ thuộc vào nhập nhiên liệu, Số 71 - Tháng 6/2022 17 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ HẠT NHÂN Chuỗi khí – điện Lơ B – Ơ Mơn 3,15 GW chậm nhiều năm vướng mắc chuyển đổi nhà khai thác khâu thượng nguồn (khí Lơ B) thủ tục pháp lý vể vay vốn cho dự án điện Ơ Mơn III, Chính phủ liên quan nỗ lực tháo gỡ, mốc dự kiến đưa vào cụm tuabin khí vào năm 2025-2026 chưa có đảm bảo; Chuỗi khí – điện Cá Voi Xanh – miền Trung (3,75 GW) vướng mắc thời gian dài bảo lãnh phủ, điều khoản chi tiết thỏa thuận cung cấp khí… với liên doanh nhà khai thác ExxonMobil-PVN, vấn đề mặt tuyến đường ống chưa giải Dự kiến tiến độ lùi từ năm 2023 (dự kiến QHĐ VII) lùi tới trước năm 2030, chưa chắn Đặc điểm QHĐ VIII đưa vào khối lượng lớn nguồn tuabin khí sử dụng khí tự nhiên hóa lỏng- LNG nhập khẩu, năm dự kiến đưa vào tới 14 dự án với tổng công suất 23,9 GW Trong dự án tuabin LNG Nhơn trạch III & IV-1,5 GW, lập PreFS từ năm 2016 ký hợp đồng với liên doanh nhà thầu EPC vào cuối 2021, đến chưa thể khởi cơng Sẽ khó huy động vốn, đầu tư xây dựng với lượng công suất lớn nêu Thách thức giá LNG cao tác động cấm vận Mỹ EU Nga (theo nguồn tin quốc tế, Giá LNG giao Quý IV/2022 khoảng 40 USD/ triệu BTU, gấp gần lần so với tháng 1/2021) Có khả giá LNG giảm xuống sau xung đột Nga – Ucraina, mặt giá chắn cao dự báo trước (8-10 USD/ triệu BTU) có đủ thách thức, khó khăn, bao gồm phát triển NLTT nguồn nhiệt điện truyền thống Các nguồn thủy điện, than, dầu-khí nước ta cạn dần, chi phí khai thác ngày cao Sự phụ thuộc nhập than LNG tăng lên ảnh hưởng tới khả đảm bảo an ninh lượng Nhiên liệu “xanh” có giá cao Phát triển nguồn NLTT địi hỏi chi phí đầu tư lớn, kèm theo nhiều khối lượng xây dựng lưới điện nguồn dự phòng, pin lưu trữ… VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN ĐIỆN HẠT NHÂN THÌ SAO? Sau khoảng thời gian dài từ năm đầu kỷ đến năm 2016, chương trình Điện hạt nhân (ĐHN) có nhiều bước tiến triển, tạm dừng lại sau Quốc hội biểu dừng chương trình vào cuối năm Quyết định Quốc hội bối cảnh có nhiều lựa chọn phát triển nguồn điện khác, nợ công tăng cao với nhu cầu vốn lớn cho nhiều dự án hạ tầng quan trọng khác đất nước Nhưng bối cảnh nay, lựa chọn tiến tới trung hòa cac-bon, phải việc quay lại chương trình ĐHN cần thiết? Trước hết phải nói đến bối cảnh quốc tế, nhìn chung có nhiều thuận lợi cho việc phát triển ĐHN Nhiều quốc gia tái khởi động chương trình ĐHN mà trước họ dừng lại, mong muốn nguồn điện khơng phát thải đóng góp vào mục tiêu Net Zero, họ dự kiến tránh vấn đề phụ thuộc nhập nguồn nhiên liệu hóa thạch, vốn ngày Với tầm nhìn chuyển đổi lượng, QHĐ VIII rủi ro vấn đề địa trị, chẳng đưa q trình chuyển từ đốt than sang đốt hạn tác động giá nhiên liệu chuyển amoniac “xanh”, đốt khí sang đốt hydro “xanh” dòng chảy lượng từ xung đột Nga dài hạn, nghiên cứu quốc tế gần – Ukraina xảy Ngày có nhiều nhà máy cho thấy loại nhiên liệu có giá ĐHN xây dựng, có kế hoạch thành cao chúng điện phân từ nước chắn xây dựng vòng 10-15 năm tới nguồn điện gió mặt trời, chắn Cũng nên nhắc lại vai trò ĐHN Việt làm tăng cao chi phí sản xuất điện Nam, mà trước nêu, Có thể nói lộ trình chuyển đổi lượng giữ ngun giá trị, chí cịn tăng thêm hiệu Việt Nam, tính cho lĩnh vực cung cấp điện chuyển đổi lượng: 18 Số 71 - Tháng 6/2022 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN - Là loại nguồn sản xuất điện không phát thải CO2, quốc tế coi nguồn ‘cận’ sạch, đóng góp vào mục tiêu giảm nhẹ KNK, đồng thời không phát thải chất ô nhiễm đến sức khỏe người dân SOx, NOx, bụi PM2.5; - Cung cấp nguồn điện ổn định với số sử dụng thiết bị cao, tới gần 8.000h /8760h hàng năm, nguồn chạy hiệu quả; - Năng suất sản xuất điện cao, cần lượng nhiên liệu chứa xe tải dùng cho vận hành 1.000 MW (năm 25-27 nhiên liệu/1000 MW /năm); - Nhiên liệu cho ĐHN có giá ổn định, dự trữ nhà máy cho sử dụng từ đến 10 năm, không phụ thuộc vào biến động giá dầu mỏ, giúp tăng cường an ninh cung cấp điện; - Công nghệ lò nước nhẹ (LWR) kiểm chứng độ an toàn hạt nhân cao, hệ thứ III+ gần đây, hệ IV tương lai khơng xa; ĐHN khơng đóng góp vào mức tăng giá thành hệ thống điện lên tới khoảng 30% với cấu hình nguồn điện Dự thảo QHĐ VIII Cùng với việc chuyển dịch lượng từ nguồn hóa thạch sang nguồn NLTT nhiên liệu sạch, ĐHN có vai trị đóng góp đáng kể lộ trình tiến tới chuyển đổi lượng sang “trung hòa cac-bon” dài hạn Mặt khác, sớm xem xét tái khởi động chương trình ĐHN, tận dụng đội ngũ kỹ sư, chuyên gia đào tạo nhiều năm chuyên ngành ĐHN có kinh nghiệm trình nghiên cứu ĐHN vừa qua Đương nhiên vấn đề văn hóa cơng nghiệp, vận hành an tồn, tin cậy khơng để xảy cố đáng kể thời gian 50-60 năm, chí tới 80 năm nhà máy ĐHN vấn đề quan tâm, lo lắng cần trọng - ĐHN có tác dụng phát triển đội ngũ chuyên gia khoa học lành nghề, lan tỏa tới ngành KHCN khác, tăng cường lực KHCN đất nước Gần có nghiên cứu chung Bộ Công Thương Cơ quan Năng lượng Đan Mạch (ĐEA), “Báo cáo triển vọng lượng Việt Nam 2021” (EOR21), vừa công bố vào đầu tháng 6/2022 EOR21 giới thiệu Kịch phát triển ngành điện Việt Nam “khơng rịng” Net Zero phát thải vào năm 2050 với hầu hết dựa nguồn thủy điện, ĐMT, điện gió pin lưu trữ lượng Tổng công suất nguồn ĐMT Kịch lên tới 930 GW, nhu cầu đất chiếm tới 3% diện tích lãnh thổ Việt Nam Trong Kịch xem xét đến hạn chế quỹ đất cho ĐMT, quy mơ ĐMT giảm cịn nửa cần thiết phát triển tới 23 GW điện hạt nhân thay Với yêu cầu độ an toàn cao, giá thành sản xuất từ ĐHN cho cao giá thành nguồn điện truyền thống (nhưng tới hôm thôi), theo người viết này, giá thành Số 71 - Tháng 6/2022 19 ... chương trình phát triển nhà máy điện PHỦ VÀ CHUYỂN DỊCH NĂNG LƯỢNG hạt nhân bối cảnh phát triển đất nước tiến VIỆT NAM tới “trung hòa cac-bon” Lắng nghe ý kiến, Với tâm theo đường phát triển bền... ninh lượng Nhiên liệu “xanh” có giá cao Phát triển nguồn NLTT địi hỏi chi phí đầu tư lớn, kèm theo nhiều khối lượng xây dựng lưới điện nguồn dự phòng, pin lưu trữ… VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN ĐIỆN HẠT NHÂN... lại Trong dự kiến thủy điện phát triển dài hạn, nhiều công suất từ mở rộng thủy điện tại, vốn không tăng thêm sản lượng điện đáng kể, số thủy điện nhỏ Điện mặt trời (ĐMT) vừa qua có bước phát triển