An toàn là hàng đầu

Cùng với các yêu cầu khác để đảm bảo an toàn thì trước hết, bản thân công nghệ điện hạt nhân phải được thiết kế sao cho trong mọi hoàn cảnh khắc nghiệt nhất, tồi tệ nhất có thể xảy ra, nó phải tự động dừng lò và giữ được trạng thái dừng lò an toàn mà không cần tới hành động của nhân viên vận hành trong một khoảng thời gian đủ dài. Đó chính là yêu cầu đối với lựa chọn công nghệ cho chương trình phát triển điện hạt nhân của Việt Nam.

Quá trình phát triển các thế hệ công nghệ điện hạt nhân

Công nghệ điện hạt nhân (ĐHN) đã được nghiên cứu, phát triển và khai thác, sử dụng trong suốt hơn một nửa thế kỷ qua kể từ ngày 27 tháng 6 năm 1954, khi Liên Xô (cũ) đã đưa vào vận hành thương mại thành công lò phản ứng hạt nhân năng lượng đầu tiên trên thế giới tại thành phố Obninsk.

Xét về mặt chủng loại, hiện nay, công nghệ lò phản ứng năng lượng phát triển rất phong phú và đa dạng. Hiện có trên 10 loại lò đang được sử dụng và nghiên cứu phát triển. Việc mỗi quốc gia sử dụng và phát triển loại lò nào phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trước hết là ý đồ chiến lược của mỗi quốc gia, sau đó là trình độ khoa học – công nghệ và khả năng tham gia của công nghiệp nội địa.

Mặc dù số loại lò nhiều như vậy nhưng đa số hoặc đã bị loại bỏ khỏi xu hướng phát triển hoặc đang ở giai đoạn thử nghiệm. Cho đến nay, thực chất chỉ mới có ba loại được thừa nhận là những công nghệ đã được kiểm chứng và được phát triển nhiều nhất, đó là lò phản ứng nước áp lực (Pressurired Water Reactor – PWR+VVER), lò phản ứng nước sôi (Boiling Water Reactor – BWR) và lò nước nặng kiểu CANDU (Pressurired Heavy Water Reactor – PHWR). Tỷ phần của các loại công nghệ này như sau: dẫn đầu là lò phản ứng nước áp lực: 61% , kế theo đó là lò phản ứng nước sôi: 21% và cuối cùng là lò nước nặng kiểu CANDU: 7%,  phần còn lại là các loại lò khác.

Hình 1. Quá trình phát triển các thế hệ công nghệ lò

Xét về mặt thế hệ, cho đến nay, đã có 3 thế hệ công nghệ được xây dựng và khai thác sử dụng. Các nhà máy điện hạt nhân hiện đang hoạt động trên thế giới, tuyệt đại đa số thuộc thế hệ thứ II. Đối với các dự án ĐHN đang hoặc có kế hoạch xây dựng, hầu hết các quốc gia,  đặc điệt là các nước nhập công nghệ đều chọn giải pháp xây dựng các NMĐHN với lò thế hệ III hoặc thế hệ III+. Gần đây nhất, tại châu Âu, Phần Lan đã chọn và đang xây dựng lò EPR của Pháp, Ukraina và Bungari mới hoàn thành đấu thầu NMĐHN năm 2008 và đã chọn lò VVER-1000 thế hệ III của Nga. Tại châu Á, Ấn Độ, Iran cũng chọn VVER-1000 thế hệ III của Nga, Trung Quốc chọn EPR của Pháp và AP-1000 của Hoa Kỳ.

Các lò phản ứng thế hệ III và III+ đã kế thừa các đặc tính thiết kế ưu việt của thế hệ thứ II, vận dụng các kinh nghiệm vận hành và xây dựng các nhà máy điện hạt nhân hiện hành cùng với các tiến bộ khoa học công nghệ trong các ngành mũi nhọn như công nghệ thông tin, điều khiển tự động, khoa học vật liệu .v.v. Khác biệt lớn nhất so với các thiết kế hiện thời (thế hệ II) là các nhà máy điện hạt nhân thế hệ mới (thế hệ III và III+) tích hợp được đặc điểm an toàn thụ động nội tại, không đòi hỏi sự kiểm soát chủ động của con người hay sự can thiệp của nhân viên vận hành để tránh tai nạn khi có trục trặc.

Các loại lò thế hệ mới – thế hệ IV có tính cách mạng với mục tiêu: an toàn hơn, kinh tế hơn, giảm nguy cơ phổ biến vũ khí hạt nhân và góp phần giải quyết vấn đề chất thải phóng xạ còn đang trong giai đoạn nghiên cứu, thiết kế và thử nghiệm. Chúng có thể được thương mại hoá vào những năm sau 2030.

Vai trò của những yếu tố phi công nghệ trong lựa chọn công nghệ điện hạt nhân

Lựa chọn công nghệ nhà máy điện hạt nhân là một vấn đề rất phức tạp bởi vì ngoài các yếu tố khoa học và công nghệ thuần tuý, lựa chọn loại lò còn bị ràng buộc bởi yếu tố kinh tế, tài chính và quan hệ chính trị. Khi xem xét lại toàn bộ quá trình phát triển điện hạt nhân ở các nước, ta có thể chia thành 3 nhóm nước như sau:

Nhóm thứ nhất: bao gồm các nước có sẵn tiềm lực hạt nhân, tự phát triển công nghệ ĐHN nhằm làm chủ công nghệ này. Nhóm nước này bao gồm: Mỹ, Nga, Anh và Canada. Sự lựa chọn công nghệ của nhóm nước này xuất phát từ tiềm lực quốc phòng và năng lực công nghiệp sẵn có.

Nhóm thứ hai: bao gồm các nước muốn phát triển công nghệ ĐHN nhờ nội lực và ngoại lực để xây dựng tiềm lực của đất nước. Nhóm nước này bao gồm: Ấn Độ, Pakistan,… Sự lựa chọn công nghệ của nhóm nước này nhằm vào loại công nghệ có khả năng phục vụ mục tiêu quốc phòng nhanh nhất.

Nhóm thứ ba: bao gồm các nước phát triển công nghệ ĐHN trước hết nhằm giải thoát sự phụ thuộc nặng nề vào nguồn năng lượng nhập ngoại. Nhóm nước này bao gồm: Pháp, Nhật Bản, Hàn Quốc… Sự lựa chọn công nghệ của nhóm nước này phụ thuộc chủ yếu vào quan hệ chính trị, thương mại và khả năng thu xếp tài chính.

Đối với trường hợp của Việt Nam, một tháng sau khi Quốc hội khóa XII đã thông qua Nghị quyết về chủ trương đầu tư Dự án điện hạt nhân Ninh Thuận, trong chuyến thăm Nga của Thủ tướng Chính phủ, Nga đã được chọn làm đối tác cung cấp công nghệ cho nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 1 và tháng 10/2010, Nhật Bản được chọn làm đối tác để xây dựng nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 2. Như vậy, cách thức lựa chọn đối tác của Việt Nam gần giống với cách tiếp cận của nhóm nước thứ ba.

Nhìn nhận trên khía cạnh công nghệ thuần túy

Ngoài những yếu tố phi công nghệ như đã nêu trên, Việt Nam vẫn phải đặc biệt chú trọng yêu cầu về công nghệ, theo tinh thần Nghị quyết của Quốc hội là chọn công nghệ lò nước nhẹ cải tiến, thế hệ lò hiện đại nhất, đã được kiểm chứng, bảo đảm tuyệt đối an toàn và hiệu quả kinh tế tại thời điểm lập dự án đầu tư. Muốn làm được điều này, chúng ta phải thiết lập cho được các tiêu chí cốt lõi cho việc lựa chọn công nghệ điện hạt nhân.

Tuy nhiên, trước khi xem xét công nghệ nào cho các dự án ĐHN của Việt Nam, ta hãy luận bàn một vấn đề mang tính vĩ mô và dài hạn, đó là Việt Nam nên dùng đơn công nghệ hay đa công nghệ trong chương trình phát triển điện hạt nhân của mình?

Như chúng ta biết, trên thế giới, do những hoàn cảnh lịch sử và tình thế khác nhau, nhiều nước ban đầu đã từng sử dụng 2 hoặc 3 loại công nghệ. Do năng lực quốc gia ở giai đoạn ban đầu còn đang yếu kém lại phải phân chia nguồn nhân lực để đảm đương các công nghệ khác nhau nên đã phải trả giá. Cuối cùng, các nước này cũng phải định hướng và tập trung vào 1 loại công nghệ. Từ hoàn cảnh Việt Nam hiện nay còn quá non yếu về năng lực quốc gia cần thiết cho chương trình điện hạt nhân và rút kinh nghiệm của các nước đi trước, có thể khẳng định Việt Nam chỉ nên sử dụng một loại công nghệ. Việc lựa chọn sử dụng đơn công nghệ trong Chương trình phát triển ĐHN của mình sẽ giúp Việt Nam không phải chia sẻ tiềm lực quốc gia còn đang rất yếu kém; thuận lợi trong đào tạo cán bộ nói chung, đặc biệt là cán bộ xây dựng, vận hành, bảo dưỡng; thuận lợi trong công tác xây dựng các văn bản quy phạm pháp luật, tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật; thuận lợi trong tiếp thu công nghệ, tiến tới thực hiện chương trình nội địa hoá…

Khi đã quyết định sử dụng đơn công nghệ thì xuất hiện vấn đề là chọn công nghệ nào trong lò nước nhẹ cải tiến? Lò nước áp lực cải tiến – APWR hay là lò nước sôi cải tiến ABWR?

Như đã nói ở trên, cho đến nay, thực chất chỉ mới có ba loại công nghệ được thừa nhận là những công nghệ đã được kiểm chứng và được phát triển nhiều nhất, đó là lò phản ứng nước áp lực, lò phản ứng nước sôi và lò nước nặng kiểu CANDU, trong đó có trên 61% các lò đang vận hành thuộc loại lò nước áp lực – PWR và tuyệt đại đa số các lò đang xây dựng và có kế hoạch xây dựng thuộc loại lò nước áp lực cải tiến – APWR. Với xu thế áp đảo của loại công nghệ này và là loại công nghệ phổ biến nhất, có nhiều nước sử dụng, nhiều hãng cung cấp thiết bị công nghệ và nhiên liệu, có bề dày kinh nghiệm xây dựng, vận hành, bảo dưỡng, có nhiều kết quả nghiên cứu và thử nghiệm, có đông đảo đội ngũ chuyên gia tầm quốc tế… và do đó, việc Việt Nam lựa chọn công nghệ lò nước áp lực cải tiến sẽ làm cho cơ hội hợp tác và phát triển của Việt Nam thuận lợi hơn rất nhiều. Như vậy, công nghệ lò APWR loại VVER1000/1200 mà dự kiến sẽ được Nga cung cấp là hoàn toàn phù hợp với yêu cầu lựa chọn của Việt Nam.

Quay trở lại yêu cầu của Nghị quyết 41 là lựa chọn thế hệ lò hiện đại nhất, đã được kiểm chứng, bảo đảm tuyệt đối an toàn. Có thể nói, đây là một yêu cầu rất cao nhưng đúng đắn và xác đáng xét trên quan điểm lợi ích quốc gia. Để đáp ứng yêu cầu này, đặc biệt là qua bài học từ sự cố Fukushima về xử lý sự cố nặng thì hiện nay chỉ có thể lựa chọn công nghệ lò thế hệ III, thậm chí là III+, trong đó có sự kết hợp hài hoà giữa các hệ thống an toàn chủ động (mang tính truyền thống) và an toàn thụ động (mang tính cách mạng), có khả năng chống chọi với tình huống xấu nhất có thể xảy ra, đó là sự cố mất chất tải nhiệt (LOCA) cùng với sự kiện mất điện hoàn toàn trong khu vực nhà máy (Station Black Out – SBO).

Công nghệ phải đồng bộ với chất lượng con người

Công nghệ không ngừng tiến bộ nhưng không bao giờ đạt được trạng thái hoàn hảo và an toàn tuyệt đối. Bởi vậy, ngoài thiết kế công nghệ, chế tạo thiết bị, việc đảm bảo an toàn phải được thực hiện trong quá trình lựa chọn địa điểm, thi công xây lắp, vận hành bảo dưỡng và tháo dỡ nhà máy khi hết thời gian sử dụng. Muốn vậy, con người trong ngành hạt nhân phải có kiến thức vững chắc và chuyên môn sâu, phải được đào tạo chính quy, bài bản và luôn luôn phải được đào tạo lại. Năng lực khoa học (R&D) của đất nước phải được ưu tiên tập trung xây dựng, hình thành đội ngũ chuyên gia với các nhóm nghiên cứu mạnh về công nghệ, an toàn…để hỗ trợ xây dựng, vận hành an toàn và kinh tế các nhà máy điện hạt nhân. Điều đặc biệt quan trọng là, ứng xử của mỗi con người, mỗi tổ chức trong lĩnh vực hạt nhân phải là ứng xử theo văn hóa an toàn.

Ngoài các giải pháp kỹ thuật đảm bảo an toàn, công tác quản lý nhà nước về an toàn hạt nhân phải được thực thi một cách chặt chẽ và nghiêm ngặt. Cơ quan pháp quy hạt nhân phải đảm bảo có đủ quyền lực, nhân lực và vật lực, và đủ khả năng xây dựng hệ thống pháp quy hạt nhân đầy đủ, chặt chẽ, đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ quản lý nhà nước về an toàn hạt nhân.