Điện hạt nhân ở Việt Nam: Những niềm hy vọng
Cả thế giới đang chứng kiến sự hồi sinh đầy hy vọng của điện hạt nhân.
Việt Nam đã cân nhắc nghiêm túc việc khai thác năng lượng hạt nhân từ năm 1996 đặc biệt khi, năm 2011, Nga và Nhật Bản đồng ý tài trợ và xây dựng các nhà máy điện hạt nhân với tổng công suất 2,4 tỉ watt dự kiến đưa vào vận hành năm 2020. Nhưng vào tháng 11/2016, kế hoạch này đã bị hủy bỏ để việc sản xuất điện trong nước chủ yếu dựa vào than đá và khí đốt. Nhu cầu sử dụng điện trong nước vẫn tăng đều, gần 10% mỗi năm, cùng với nhu cầu chuyển đổi chính sách năng lượng do cạn kiệt nguồn tài nguyên hóa thạch, áp lực toàn cầu ủng hộ quá trình khử carbon, thúc đẩy nhu cầu tái thiết chính sách năng lượng hạt nhân như một thành phần quan trọng trong chính sách năng lượng của đất nước.
Trong bài viết này, sau khi nhắc lại một số thông tin liên quan, tôi sẽ mô tả những tiến bộ đạt được trong thiết kế các lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR) và lập luận rằng đây có thể là một cơ hội rất hấp dẫn cho tương lai của năng lượng Việt Nam.
1. Một số thông tin liên quan
1.1 Tổ chức tổng thể
Có ba lĩnh vực chính trong hoạt động sử dụng hiện tượng hạt nhân của con người: sản xuất vũ khí hạt nhân, xây dựng và khai thác các nhà máy điện hạt nhân và sử dụng phóng xạ ứng dụng trong công nghiệp và y tế. Việt Nam hiện chỉ hỗ trợ, duy trì và phát triển chuyên môn trong lĩnh vực ứng dụng phóng xạ.
Ba đơn vị lớn liên quan đến hạt nhân nằm dưới sự kiểm soát của Bộ Khoa học và Công nghệ (MOST) là: Cục Năng lượng Nguyên tử Việt Nam (VAEA), Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam (VINATOM) và Cục An toàn Bức xạ và Hạt nhân (VARANS). VAEA là cơ quan tư vấn, hỗ trợ Bộ KH&CN quản lý các vấn đề về chính sách hạt nhân. VARANS đóng vai trò chủ đạo trong lĩnh vực an toàn; năm 2015, Cục ký thỏa thuận với công ty GEH của Nhật Bản về đào tạo và phát triển nguồn nhân lực trong lĩnh vực phân tích an toàn hạt nhân cho lò phản ứng nước sôi. VINATOM, còn gọi là VAEI, chịu trách nhiệm quan trọng trong hai lĩnh vực: đồng vị phóng xạ và năng lượng hạt nhân. Trong khuôn khổ chức năng của mình, VINATOM giám sát các hoạt động của Viện Khoa học và Kỹ thuật Hạt nhân (INST), Viện Công nghệ Xạ hiếm (ITRRE), Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt (DNRI) và Trung tâm Đào tạo Hạt nhân (NTC). Ngoài nhiều công việc liên quan đến khoa học và kỹ thuật bức xạ cũng như vật lý hạt nhân, INST thực hiện nghiên cứu và phát triển (R&D) về công nghệ điện hạt nhân, đặc tính của neutron trong các lò phản ứng, chu trình nhiên liệu hạt nhân cho các lò phản ứng thế hệ mới, đánh giá và lựa chọn công nghệ nhà máy điện hạt nhân cho Việt Nam và tính toán hiệu năng cao trong nghiên cứu hạt nhân và lò phản ứng. Một trong những nhóm của họ đã thực hiện một nghiên cứu chi tiết về công nghệ và độ an toàn của các nhà máy điện hạt nhân nổi sử dụng các lò phản ứng mô-đun nhỏ1; ITRRE có một trung tâm quản lý chất thải phóng xạ; DNRI quản lý và khai thác lò phản ứng nghiên cứu Đà Lạt, một hình mẫu về quản lý thành công mà tôi sẽ bình luận trong phần sau; Trung tâm Đào tạo Hạt nhân tổ chức và điều phối các hoạt động đào tạo trong lĩnh vực khoa học và công nghệ hạt nhân.
Ngoài ra, Bộ Tài nguyên và Môi trường (MONRE) đóng vai trò xác định địa điểm có thể để xây dựng lò phản ứng hạt nhân. Cục Địa chất và Khoáng sản của Bộ này đã tiến hành đánh giá trữ lượng uranium ở một số vùng trong cả nước.
Cuối cùng, Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) tuy được giao trọng trách lớn tại dự án Ninh Thuận nhưng lại có ít kinh nghiệm, chuyên môn trong lĩnh vực nhà máy điện hạt nhân.
1.2 Một vài cột mốc quan trọng
Năm 1995: khẳng định điện hạt nhân sẽ được đưa vào sử dụng vào khoảng năm 2015, khi nhu cầu điện đạt hơn 100 tỉ kwh.
Tháng 2/2006: nhà máy điện hạt nhân 2 tỉ watt sẽ đi vào hoạt động vào năm 2020.
Tháng 8/2007: Chính phủ phê duyệt kế hoạch phát triển điện hạt nhân 2 tỉ watt đến 2020 và tổng cộng 8 tỉ watt đến 2025.
Giữa năm 2008: Luật chung về năng lượng hạt nhân mở ra cơ hội phát triển khung pháp lý và quy định toàn diện.
Tháng 7/2011: Quy hoạch tổng thể với các nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 1và 2 với tổng cộng 8 lò phản ứng loại 1 tỉ watt, mỗi năm sẽ có một lò mới đi vào hoạt động từ 2020 đến 2027, sau đó là hai lò lớn hơn đến 2029. MOIT chịu trách nhiệm thực hiện dự án, MOST hỗ trợ chương trình bằng cách xây dựng quy hoạch và quy định tổng thể.
Tháng 1/2014: Việc phát triển điện hạt nhân bị trì hoãn tới bốn năm do không đạt được thống nhất trong đàm phán về công nghệ và tài chính. Trước đó, Việt Nam báo cáo rằng Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) đã yêu cầu trì hoãn dự án một thời gian để có sự chuẩn bị đầy đủ hơn.
Tháng 2/2014: Công ty Việt Nam (Doosan Vina) nhận được chứng nhận của Hiệp hội Kĩ sư Cơ khí Hoa Kỳ (ASME) về sản xuất linh kiện hạt nhân.
Tháng 1/2015: VAEA thông báo tiếp tục trì hoãn dự án điện hạt nhân và việc xây dựng sẽ bắt đầu vào khoảng 2019.
Tháng 3/2016: bản sửa đổi Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia đến năm 2020 đề cập lò phản ứng đầu tiên sẽ được vận hành vào năm 2028, dự kiến đến năm 2030 đạt 4,6 tỉ watt.
Tháng 11/2016: Nghị quyết của Quốc hội hoãn vô thời hạn kế hoạch xây dựng hai nhà máy điện hạt nhân.
Tháng 3/2022: Bộ Công thương ban hành dự thảo kế hoạch phát triển kêu gọi đưa SMR vào cơ cấu năng lượng của đất nước sau năm 2030.
Tháng 6/2022: Bộ Công thương trình bày với Quốc hội rằng phát triển điện hạt nhân là xu hướng tất yếu đang diễn ra trên thế giới. Mặc dù cam kết tăng cường năng lực năng lượng tái tạo nhưng đất nước sẽ thiếu “nguồn năng lượng ổn định”.
1.3 Dự án Ninh Thuận (2011-2016)
Hai lò phản ứng có tổng công suất 2 tỉ watt tại Phước Dinh, phía Nam Ninh Thuận và một nhà máy hai tổ máy 2 tỉ watt ở Vĩnh Hải gần đó đã được đề xuất xây dựng. Dự kiến vào năm 2030 theo sau là 6 tỉ watt nữa. Một kịch bản nhu cầu cao khác đề xuất đạt 8 tỉ watt vào 2025 và 15 tỉ watt (10% tổng số) vào 2030 đặt tại 8 địa điểm thuộc 5 tỉnh, xây dựng thêm 4 tổ máy tại hai địa điểm đầu tiên, sau đó là 6 tổ máy ở ba hoặc bốn địa điểm trung tâm ở các tỉnh Quảng Ngãi, Bình Định và Phú Yên. Từ 2011 đến 2015, nhiều liên hệ đã được thực hiện với Nga và Nhật Bản liên quan đến việc xây dựng các lò phản ứng Ninh Thuận, ở Phước Dinh với Nga và ở Vĩnh Hải, cách đó 20 km về phía Bắc, với Nhật Bản. Đối tác sẽ tài trợ 85% cho mỗi nhà máy này. Các lò phản ứng này lẽ ra là Lò phản ứng nước áp lực được dự kiến xây dựng theo kiểu chìa khóa trao tay; các thỏa thuận đã được ký kết ở cấp liên chính phủ hoặc giữa Tập đoàn Điện lực Việt Nam với các tổ chức, công ty của Nga và Nhật Bản. Nhiều hạng mục đáng kể đã được thực hiện tại các địa điểm, chủ yếu ở Phước Dinh, trước khi dự án bị hoãn vô thời hạn, bao gồm việc di dời hai làng, nâng cấp cơ sở vật chất hạ tầng. Ngoài ra, trong cùng thời gian này, các hiệp định liên chính phủ về hợp tác hạt nhân đã được ký kết với Hàn Quốc, Pháp, Trung Quốc, Mỹ và Canada.
1.4 Câu chuyện thành công
Được xây dựng vào năm 1980 và đưa vào hoạt động năm 1984 theo thỏa thuận hợp tác hạt nhân với Nga, lò phản ứng nghiên cứu Đà Lạt 500kW đang hoạt động thuộc Viện Nghiên cứu Hạt nhân (Đà Lạt). Lò phản ứng này thay thế lò phản ứng trước đó của Mỹ bắt đầu hoạt động từ năm 1963 nhưng đã bị Mỹ tháo dỡ vào đầu những năm 1970. Năm 2007, Mỹ đã giúp chuyển đổi lò phản ứng Đà Lạt sang sử dụng nhiên liệu có độ giàu thấp. Lò được thiết kế để sản xuất đồng vị phóng xạ, phân tích kích hoạt neutron, nghiên cứu cơ bản và ứng dụng cũng như giáo dục và đào tạo trong lĩnh vực hạt nhân. Hơn bốn thập kỷ vận hành trơn tru, lò phản ứng đã hoàn thành tất cả các nhiệm vụ được thiết kế một cách thành công. Đặc biệt, lò đã được sử dụng hiệu quả để sản xuất nhiều loại đồng vị và dược phẩm phóng xạ cho các trung tâm y học hạt nhân cũng như công nghiệp, nông nghiệp và thủy văn. Tại đây, phương pháp kết hợp kỹ thuật phân tích hạt nhân và hóa lý đã được phát triển để phân tích định lượng khoảng 70 nguyên tố và thành phần trong các mẫu khác nhau; các thí nghiệm trong lĩnh vực đo lường dữ liệu hạt nhân, chụp ảnh bức xạ neutron và nghiên cứu cấu trúc hạt nhân đã được thực hiện. Lò đóng vai trò quan trọng trong việc đào tạo nguồn nhân lực trên quy mô cả nước, từ sinh viên đại học đến các nhà khoa học, kỹ thuật viên và kỹ sư. Bắt đầu từ 2010, ROSATOM hợp tác với MOST để thành lập một Trung tâm (CNEST, năm 2011 đổi tên thành CNST, tên viết tắt từ tiếng Anh của Trung tâm Khoa học và Công nghệ Hạt nhân) dự kiến quản lý một lò phản ứng nghiên cứu nước áp lực 15MW thay thế lò phản ứng Đà Lạt. Hiện nay, người ta nói khá nhiều về công suất 10 triệu watt: vào cuối tháng 9/2023, tại đại hội đồng IAEA2, Thứ trưởng Lê Xuân Định đã đại diện Bộ KH&CN tuyên bố rằng “[…] Lò phản ứng nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt đã đóng một vai trò then chốt trong tiến hành nghiên cứu khoa học, bồi dưỡng các chuyên gia lành nghề và sản xuất các dược phẩm phóng xạ thiết yếu, vừa để phục vụ nhu cầu trong nước vừa cung cấp cho nước khác. Hiện nay, Việt Nam đang tích cực tham gia vào nỗ lực quan trọng xây dựng Trung tâm Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ Hạt nhân, được trang bị lò phản ứng nghiên cứu với công suất trung bình 10MW. Dự án có tầm nhìn xa này nhằm mục đích thay thế lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt đã cũ, đảm bảo cam kết tiếp tục của Việt Nam trong việc khai thác năng lượng nguyên tử vì mục đích hòa bình nhằm thúc đẩy phát triển kinh tế-xã hội. Việt Nam cảm ơn sự hỗ trợ của Cơ quan trong việc thực hiện dự án này, đặc biệt thông qua các dự án TC thúc đẩy Chương trình Phát triển An toàn Lò phản ứng. Việt Nam mong đợi sự hợp tác liên tục với IAEA, bao gồm tham vấn, phát triển nguồn nhân lực, v.v…, để đảm bảo thực hiện thành công dự án quan trọng này. Hợp tác này sẽ đặc biệt quan trọng khi chúng tôi khởi động các hoạt động thiết yếu trong hai năm tới, bao gồm khảo sát và đánh giá địa điểm cũng như báo cáo Nghiên cứu khả thi.” Quả thực, nhu cầu thay thế lò phản ứng Đà Lạt đã trở nên cấp bách, như giáo sư Phạm Duy Hiển3, một trong những viện trưởng thành công nhất của lò phản ứng này đã nhấn mạnh gần đây.
Lò phản ứng nghiên cứu không phải là lò phản ứng sản xuất điện, nhưng những kinh nghiệm, chuyên môn, kiến thức và sự quen thuộc với văn hóa vận hành lò được tích lũy ở Đà Lạt trong nhiều năm qua nên được các cơ quan chức năng ở Hà Nội đánh cao.
1.5 Ngày nay chúng ta đang ở đâu?
Năm 2014, 344 sinh viên đại học và sau đại học của Việt Nam đã sang Nga học tập để chuẩn bị cho dự án Phước Dinh và 150 kỹ sư đã giúp xây dựng nhà máy hạt nhân Rostov. Đầu năm 2017, 28 người Việt Nam đã trở thành sinh viên quốc tế đầu tiên tốt nghiệp khóa học sáu năm về công nghệ hạt nhân tại Đại học Nghiên cứu Hạt nhân Quốc gia Nga. Cuối 2014, Đại học Bách khoa Hà Nội (HUST) và Đại học Điện lực đã ký thỏa thuận với GEH về hợp tác trong lĩnh vực kỹ thuật hạt nhân. Vào tháng 10/2015, một thỏa thuận khác đã được ký kết giữa GEH và VAEA nhằm nâng cao hiểu biết về công nghệ lò phản ứng nước nhẹ cũng như quản lý dự án hạt nhân và đào tạo nhân viên. Tính đến nay đã hơn 10 năm, các công ty Nhật Bản như Toshiba và Hitachi đều hỗ trợ đào tạo về công nghệ điện hạt nhân tại HUST.
Hiện nay, sau khi hủy bỏ chương trình điện hạt nhân vào năm 2016, nguồn nhân lực có chuyên môn trong lĩnh vực nhà máy điện hạt nhân ở đâu? Khi cử thanh niên Việt Nam đi đào tạo ở nước ngoài ở những lĩnh vực mà đất nước không có cơ hội đào tạo phù hợp, cần giữ liên lạc chặt chẽ với họ trong thời gian họ ở nước ngoài, tạo cho họ những vị trí việc làm hấp dẫn khi trở về và phát triển cơ sở hạ tầng trong nước cho phép họ không chỉ duy trì mà còn phát triển tài năng và kiến thức chuyên môn thu được khi học ở nước ngoài. Không làm như vậy sẽ dẫn đến chảy máu chất xám, đồng nghĩa với việc lãng phí nguồn lực lớn, biến sự đầu tư đó thành một khoản đầu tư vô ích. Thật không may, Việt Nam lại có tiếng không tốt trong lĩnh vực này, ít nhất là theo những gì tôi biết về những lĩnh vực mà tôi quen thuộc. Trong trường hợp hiện tại, hầu hết những người đã được đào tạo tại Nga trong khuôn khổ dự án Ninh Thuận đều không duy trì được sự kết nối với công nghệ điện hạt nhân; nguồn chính các nhà khoa học và kỹ sư duy trì kiến thức và chuyên môn trong lĩnh vực này là tại INST, với một nhóm khoảng hơn chục người.
2. Lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR)
2.1 Tổng quan ngắn gọn
SMR có kích thước nhỏ, công suất nhỏ hơn một bậc so với các lò phản ứng tỉ watt thông thường. Lò có tính mô-đun, nghĩa là có thể được chế tạo trong một nhà máy, sau đó được vận chuyển, lắp đặt và vận hành tại một địa điểm riêng biệt. Lợi thế chính của loại lò này là: không yêu cầu nhân sự lớn để vận hành; an toàn hơn dựa vào các hệ thống thụ động hoạt động không cần sự can thiệp của con người; tiếp nhiên liệu với tần suất thấp, khoảng chục năm một lần; diện tích nhỏ, ít ràng buộc hơn trong việc chọn địa điểm đặt lò; chi phí và thời gian xây dựng thấp; cho phép triển khai dần phù hợp với nhu cầu năng lượng ngày càng tăng; có khả năng hòa vào lưới điện hiện có hoặc ngoài lưới từ xa. Ngược lại với các lò phản ứng lớn thông thường, SMR có thể được lắp đặt trong buồng ngầm kín nếu cần thiết. Tính linh hoạt vốn có của mô-đun cho phép các SMR mới có thể được bổ sung dần dần khi tải trên lưới tăng lên. Ngoài ra, tính mô-đun cho phép sản xuất nhanh chóng với chi phí giảm sau khi hoàn thành lò phản ứng đầu tiên. Tại một địa điểm có thể xây dựng một vài SMR cho phép một lò ngừng hoạt động để tiếp nhiên liệu trong khi các lò khác vẫn chạy.
SMR duy trì khả năng làm mát lõi bằng hệ thống an toàn thụ động, giúp loại bỏ nhu cầu sử dụng hệ thống phun áp lực và không cần nguồn điện khẩn cấp trong trường hợp xảy ra sự cố. Một số thiết kế sử dụng đối lưu nhiệt để làm mát, giúp loại bỏ sự cần thiết của các máy bơm làm mát có thể bị hỏng. Hệ số nhiệt độ âm của chất điều khiển và nhiên liệu giữ cho các phản ứng phân hạch được kiểm soát, diễn ra chậm hơn khi nhiệt độ tăng. Hệ thống an toàn thụ động đơn giản và dễ vận hành hơn, có thể loại bỏ nhiệt thụ động ra khỏi khu vực ngăn chặn. SMR có thể giữ lại các sản phẩm phụ của nhiên liệu phân hạch nhiễm vào chất làm mát khi xảy ra tai nạn nghiêm trọng. Trong các thiết kế SMR tích hợp, lõi lò phản ứng sơ cấp, bộ tạo hơi nước và bộ điều áp được tích hợp trong thùng lò phản ứng kín. Thiết kế tích hợp này cho phép giảm thiểu sự cố có thể xảy ra vì có thể dễ dàng ngăn chặn rò rỉ phóng xạ, đây là một ưu thế so với các lò phản ứng lớn hơn luôn có nhiều bộ phận bên ngoài thùng chứa. Hơn nữa, thiết kế này cho phép dễ dàng chôn lò phản ứng và các bể chứa nhiên liệu đã qua sử dụng dưới lòng đất khi hết thời hạn sử dụng, tăng tính an toàn khi xử lý chất thải.
SMR thường được mong đợi sẽ cung cấp năng lượng cho mạng lưới điện cơ sở; một số thiết kế cho phép điều chỉnh sản lượng điện dựa vào nhu cầu. Một cách tiếp cận khác của SMR là gọi là đồng phát, tức là duy trì sản lượng ổn định, đồng thời chuyển lượng nhiệt không cần thiết cho những mục đích sử dụng phụ trợ như sưởi ấm, khử muối và sản xuất hydro.
Ưu và nhược điểm của SMR được các nhà xây dựng và người sử dụng nhìn nhận khác nhau. Các nhà xây dựng ưu tiên chuyển đổi tính kinh tế đơn lẻ sang kinh tế sản xuất hàng loạt. Tuy nhiên, người dùng cũng có thể sẵn sàng trả nhiều tiền hơn cho mỗi triệu watt điện sản xuất nếu SMR phù hợp hơn với nhu cầu thực tế của họ. Tương tự như vậy, các quốc gia phát triển và đang phát triển có thể có quan điểm và mong đợi khác nhau từ SMR. Các nước phát triển coi chúng như một chiến lược mới nhằm ứng phó với tác động tai hại của dư luận phi lý đối với chính sách năng lượng hạt nhân trong năm thập kỷ qua, ý thức rằng trung thành với quá trình khử carbon đang mang lại cơ hội hiếm có để hồi sinh năng lượng hạt nhân. Các nước đang phát triển lại coi SMR như là cơ hội để chuyển đổi chính sách năng lượng một cách suôn sẻ hơn khi phải đối mặt với tình trạng cạn kiệt nguồn dự trữ nhiên liệu hóa thạch.
SMR được hình dung trong nhiều thiết kế là phiên bản đơn giản hóa của các lò phản ứng hiện tại, thường là lò phản ứng neutron nhiệt sử dụng 235U làm vật liệu phân hạch, dựa vào chất điều tiết để làm chậm neutron và sử dụng nước làm chất làm mát. Những công nghệ khác liên quan đến các công nghệ hoàn toàn mới, bao gồm các lò phản ứng tái tạo nhanh, có thể đốt 239Pu và không có chất điều tiết; chúng có thể sử dụng các chất làm mát khác nhau, chẳng hạn như khí hoặc muối nóng chảy và kim loại.
Trong thập kỷ vừa qua, cả các tổ chức công và tư đều đang tích cực tham gia vào nỗ lực đưa công nghệ SMR thành hiện thực. Hiện có hơn 80 thiết kế lò phản ứng mô-đun đang được phát triển ở 19 quốc gia và các tổ máy SMR đầu tiên đang hoạt động ở Trung Quốc và Nga. Tổ máy đầu tiên của lò phản ứng HTR-PM làm mát bằng khí mô-đun nhiệt độ cao tầng sỏi của Trung Quốc đã được kết nối với lưới điện vào năm 2021. Việc xây dựng Linglong-1, lò phản ứng trình diễn ACP100 công suất 125 triệu watt, đã bắt đầu hoạt động ở miền Nam Trung Quốc4. Đây là lò phản ứng trình diễn thương mại trên đất liền đầu tiên, dự kiến đi vào hoạt động vào 2026. Đây là lò phản ứng nước điều áp dạng mô-đun, quy mô nhỏ, đa mục đích, có độ an toàn cao, được thiết kế để sản xuất điện, sưởi ấm, sản xuất hơi nước hoặc khử mặn nước biển. Trung Quốc coi tương lai của SMR là “đầy hứa hẹn, đặc biệt đối với các nước đang phát triển mong muốn khai thác năng lượng hạt nhân sạch, an toàn để đáp ứng các mục tiêu môi trường của họ, đặc biệt là những nước tham gia Sáng kiến Vành đai và Con đường”.
Ở Nga, nỗ lực hiện tại tập trung ở khu vực bờ biển Bắc Cực, lấy thiết kế tàu phá băng hạt nhân làm cơ sở. Nhà máy điện hạt nhân nổi Akademik Lomonosov với hai lò phản ứng KLT-40 công suất 30 triệu watt bắt đầu hoạt động từ năm 2010 và là nguyên mẫu hoạt động đầu tiên trên thế giới. Tháng 11/2020, ROSATOM công bố kế hoạch lắp đặt RITM-200N SMR trên đất liền ở Yakutia. Lò phản ứng này sẽ thay thế việc sản xuất điện và nhiệt từ than, dầu hiện tại với mức giá chỉ bằng một nửa. RITM-200 là lò phản ứng nước điều áp tích hợp do OKBM Afrikantov phát triển và được thiết kế để sản xuất 55 triệu watt. Thiết kế này là sự cải tiến của lò KLT-40. Nó sử dụng 235U được làm giàu tới 20% và có thể được tiếp nhiên liệu 10 năm một lần để có tuổi thọ dự kiến là 60 năm khi lắp đặt nhà máy điện nổi. Nếu lắp đặt trong nhà máy điện cố định thì chu trình nhiên liệu là sáu năm. Nó có thiết bị bố trí tích hợp nhỏ gọn bên trong lớp vỏ tạo hơi nước, giảm một nửa trọng lượng hệ thống so với các thiết kế trước đó. ROSATOM dự kiến sẽ xây dựng nhà máy RITM-200N công suất thấp thứ hai ở Yakutia. Khả năng tăng gấp đôi công suất của nhà máy được công bố lần đầu tiên vào tháng tư, có tính đến những triển vọng đáng kể cho sự tăng trưởng hơn nữa của nền kinh tế khu vực Bắc Cực của Yakutia5 và sự gia tăng tiêu thụ điện. ROSATOM đang tiến tới xây dựng hàng loạt các nhà máy như vậy cho Bắc Cực và vùng Viễn Đông bằng phương pháp băng chuyền. Tổng nhu cầu ở Bắc Cực và Viễn Đông đối với các nhà máy SMR trong 10-15 năm tới sẽ là 15 lò và sẽ còn lớn hơn nữa trong tương lai. Tiềm năng công nghiệp và công nghệ của ROSATOM có thể sản xuất số lượng lớn hơn các tổ máy hạt nhân nhỏ không chỉ cho Nga mà còn để xuất khẩu.
2.2 SMR cho Việt Nam?
Cũng giống như nhiều quốc gia khác, đặc biệt là các quốc gia đang phát triển cần ứng phó với nhu cầu điện tăng nhanh, Việt Nam đang phải đối mặt với những khó khăn, thách thức lớn về chính sách năng lượng. Như Bộ trưởng Bộ Công thương gần đây giải thích với Quốc hội6, việc phát triển lắp đặt năng lượng mặt trời và gió hiện nay đòi hỏi phải đầu tư cơ sở hạ tầng quan trọng trên cả hệ thống lưới điện và lưu trữ nhưng chỉ dùng những nguồn năng lượng này không thể đáp ứng được yêu cầu do nhu cầu chuyển đổi năng lượng đặt ra. Chúng chỉ có thể bổ sung đóng góp cho các nguồn điện phụ tải ổn định, hiện chủ yếu là than và khí đốt, không còn đủ đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng. Trong bối cảnh như vậy và phù hợp với xu hướng hiện nay trên quy mô toàn cầu, việc hồi sinh năng lượng hạt nhân dường như là điều không thể tránh khỏi. Do đó, điều cần thiết là phải chuẩn bị ngay lập tức cho quá trình chuyển đổi như vậy. Viện trưởng VINATOM, tiến sĩ Trần Chí Thành, nhận thức sâu sắc về tính cấp thiết của động thái này7 và Bộ Công thương đã đề xuất phát triển năng lượng hạt nhân ở quy mô nhỏ sau 2030 trong dự thảo Quy hoạch Phát triển Điện lực Việt Nam từ 2021 đến 2030 với mục tiêu tầm nhìn 20458.
Tiến hành như thế nào? Chúng ta chắc chắn cần phải rút kinh nghiệm từ những bài học trong quá khứ, tránh lặp lại sự thất bại của dự án Ninh Thuận và sự lãng phí tài nguyên mà nó đã gây ra. Nguyên nhân chính dẫn đến thất bại là do thiếu sự gắn kết, phối hợp giữa quá nhiều chủ thể khác nhau, phụ thuộc vào các cơ quan, bộ ngành khác nhau hoạt động độc lập. Một thiếu sót rõ ràng thực sự là thiếu người chịu trách nhiệm. Tháng 5/2013, Thủ tướng Chính phủ đã công bố thành lập Hội đồng Quốc gia về Phát triển và Ứng dụng Năng lượng Nguyên tử nhằm xác định các chiến lược và ưu tiên, tham mưu cho Chính phủ, điều phối các bộ, ban, ngành thuộc Chính phủ và địa phương trong việc phát triển năng lượng hạt nhân và thực hiện các chính sách, chương trình điện hạt nhân. Tuy nhiên, Hội đồng đã không thực hiện được điều đó và đánh giá của các chuyên gia quốc tế của IAEA, Cơ quan Đánh giá Cơ sở hạ tầng Tích hợp Quốc gia (INIR) và Cơ quan Đánh giá Quy định Tích hợp (IRRS) đã bày tỏ một số lo ngại, đặc biệt liên quan đến xung đột lợi ích tiềm tàng giữa Bộ Khoa học và Công nghệ, Bộ Công thương và Bộ Tài nguyên và Môi trường9. Mặc dù không có năng lực hoặc kiến thức chuyên môn cụ thể về các vấn đề quản lý, nhưng trong các bài viết của mình10, tôi thường lưu ý rằng các chương trình lớn của Việt Nam như Chương trình Nghiên cứu Giáo dục Đại học, chương trình Vũ trụ và tất nhiên là chương trình Điện hạt nhân đã vướng phải căn bệnh như vậy như thế nào. Đó là những quan sát mà người có nhận thức thông thường có thể nhận ra. Tuy nhiên, vì lý do nào đó, Việt Nam dường như chưa sẵn sàng chấp nhận điều này, dẫn đến quản lý nguồn nhân lực không hiệu quả.
Vì có sự tham gia của nhiều chủ thể nên điện hạt nhân rõ ràng phải nằm dưới sự chỉ đạo của Thủ tướng. Đó là trường hợp của mọi quốc gia khi phát triển một chương trình quan trọng. Ông cần được tư vấn đúng đắn về các ưu tiên và chiến lược, không phải bởi một Hội đồng như trường hợp năm 2013, mà bởi một đội ngũ những người có năng lực và đáng tin cậy. Nếu chúng ta muốn chương trình điện hạt nhân hồi sinh, đã đến lúc phải thành lập một đơn vị dưới quyền Thủ tướng để tư vấn cho ông một cách hiệu quả. Cần có đội ngũ nhân sự là những người có chuyên môn và kinh nghiệm trong lĩnh vực nhà máy điện hạt nhân, am hiểu các vấn đề khoa học và công nghệ hạt nhân, được lựa chọn dựa trên năng lực, tinh thần trách nhiệm, sự cống hiến của họ để đưa đất nước tiến bộ và tất nhiên dựa vào tính chính trực của họ. Họ không nên bị phân tâm bởi những ràng buộc chính trị hoặc quan liêu. Họ phải được tiếp cận với mọi kiến thức thu thập bởi các thành viên của các viện thuộc thẩm quyền của các bộ khác nhau, cũng như của các tổ chức như Tập đoàn Điện lực Việt Nam. Nhiệm vụ của họ là bao quát tất cả các khía cạnh cần thiết để Việt Nam sẵn sàng khai thác điện hạt nhân và đưa ra các khuyến nghị phù hợp với Thủ tướng. Đặc biệt, họ cần được thông tin đầy đủ về những diễn biến đang diễn ra ở nước ngoài, nhất là ở Nga và Trung Quốc, cũng như các quốc gia như Mỹ, Pháp, Nhật Bản hoặc Hàn Quốc. Họ sẽ cần phải có kiến thức đủ sâu về các vấn đề khoa học và kỹ thuật để có thể đưa ra nhận định phê phán và có căn cứ về cách chuẩn bị phù hợp nhất cho Việt Nam. Họ nên có quan điểm và cách tiếp cận cởi mở với các vấn đề. Đồng thời, họ sẽ cần có kiến thức đủ tốt về những đặc thù và hạn chế trong quá trình phát triển và quản trị của Việt Nam để đưa ra những khuyến nghị mang tính thực tế. Một trong những ưu tiên hàng đầu của họ sẽ là giải quyết vấn đề thiếu nguồn nhân lực có năng lực sau quyết định 2016.
Đặc biệt, họ sẽ cần phải xem xét cẩn thận ưu tiên nào cần được thực hiện cho việc mua lại SMR. Từ mô tả mà tôi đưa ra, có vẻ SMR sẽ là một phương thức lý tưởng để Việt Nam tham gia vào lĩnh vực này. Chúng ở quy mô mà chúng ta có thể làm chủ và xử lý, đủ nhỏ để thoát khỏi những ràng buộc nặng nề về chính trị và quan liêu có khả năng ảnh hưởng đến một dự án lớn thông thường ở quy mô 10 tỉ watt. Ngoài ra, tất nhiên, với tất cả các tính năng hấp dẫn mà tôi đã mô tả ở trên khiến chúng có mặt trên toàn cầu. Việc có được một vài lò trong số này sẽ cho chúng ta cơ hội làm quen đầy đủ với các kỹ thuật và văn hóa vốn có của lĩnh vực, để tự tin thực hiện việc xây dựng và khai thác các nhà máy chứa các lò phản ứng tỉ watt.
Tuy nhiên, một bức tranh màu hồng và bình dị như vậy có thể hơi quá ngây thơ; Tôi không có năng lực đặc biệt trong những vấn đề này và những gì tôi thể hiện chỉ là quan điểm cá nhân. Còn quá sớm để tự tin đặt cược vào sự thành công của SMR. Mặc dù những gì chúng ta biết về các nguyên mẫu hiện tại là rất đáng khích lệ, nhưng có thể còn một chặng đường dài trước khi có thể đi đến sản xuất hàng loạt. Nhưng chúng ta có thể tin tưởng rằng chắc chắn không còn quá sớm để bắt tay ngay vào việc đầu tư nỗ lực lớn vào việc chuẩn bị, và cá nhân tôi tin rằng cách duy nhất để làm điều đó một cách hiệu quả trong điều kiện Việt Nam là thành lập đơn vị tư vấn mà tôi vừa mô tả. Trong mọi trường hợp, việc Thủ tướng Chính phủ khuyến khích dành thời gian và công sức để xem xét lại một cách nghiêm túc việc khôi phục các nhà máy điện hạt nhân ở Việt Nam là rất cần thiết.□
Phạm Ngọc Điệp dịch
——-
Chú thích
1 https://vinatom.gov.vn/en/study-on-technology-and-safety-of-floating-nuclear-power-plants-using-small-modular-reactors/
2 https://www.iaea.org/sites/default/files/23/09/viet-nam-gc67.pdf
3 https://tienphong.vn/nganh-hat-nhan-truoc-van-hoi-co-lo-phan-ung-moi-manh-hon-han-lo-da-lat-post1301289.tpo
4 https://www.globaltimes.cn/page/202309/1297689.shtml
5 https://rosatom-asia.com/press-centre/news/rosatom-obtained-a-license-for-the-first-land-based-smr-in-russia/
6https://en.evn.com.vn/d6/news/Minister-of-Industry-and-Trade-clarifies-concerns-of-National-Assemblys-members-about-transitional-renewable-energy-projects-66-163-3532.aspx
7 https://vietnamnews.vn/opinion/1250817/nuclear-power-might-be-the-answer-to-clean-energy-demand.html
8 https://en.vietnamplus.vn/ministry-proposes-developing-nuclear-power-on-small-scale/223522.vnp
9 https://www-ns.iaea.org/downloads/ni/safety_convention/7th-review-meeting/vietnam_nr-7th-rm.pdf
10 Năm 2012, trong khuôn khổ dự án Ninh Thuận, tôi nhận xét rằng “Như đã biết và nhiều lần tuyên bố bởi các nhà khoa học Việt Nam có năng lực, có kinh nghiệm với lò phản ứng Đà Lạt, chúng ta chưa chuẩn bị cho sự kiện […] Hoa Kỳ có Argonne và Oak Ridge, Liên Xô có Obninsk, Anh có Harwell, Pháp có Saclay, chúng ta không có viện nào tập trung nỗ lực. Hoa Kỳ có Fermi và Walter Zinn, Liên Xô có Kurchatov, Anh có Cockcroft, Pháp có Joliot, chúng ta có một ủy ban nhưng không có ai phụ trách”. Trong một bài viết khác, tôi viết: “Để một dự án thành công thì điều cần thiết là phải có người phụ trách, chịu trách nhiệm về sự thành công của nó; không phải là bù nhìn của chính quyền, không phải chính ủy viên, không phải quản trị viên, không phải ủy ban; mà là người có năng lực, can đảm, hết lòng vì sứ mệnh của mình, dành toàn bộ thời gian và công sức cho nó; một người được đồng nghiệp tôn trọng, không ngại làm khó cuộc sống của lãnh đạo bằng cách đấu tranh không mệt mỏi để có được sự hỗ trợ và nguồn lực cần thiết để đưa dự án của mình đến thành công. Một cách lãng phí tài nguyên rất hiệu quả là thiếu một người như vậy; điều xảy ra sau đó là các nguồn lực, cả tài chính và nhân lực, mà các cơ quan cấp cao hơn muốn phân bổ cho dự án sẽ được rải cho nhiều người dùng không có cam kết với dự án nhưng nhìn thấy có cơ hội nắm bắt một số lợi ích vì lợi ích riêng của họ. Tôi nhớ, ở Pháp, lĩnh vực Hạt nhân dưới thời Frederic Joliot và lĩnh vực Vũ trụ dưới thời Hubert Curien đã thành công như thế nào; những ví dụ tương tự tồn tại ở tất cả các nước và nên được noi theo”.
