Tình hình phát triển điện hạt nhân trên thế giới

Mười năm sau Ob-nin-scơ, đến năm 1964 thế giới đã có 38 lò phản ứng năng lượng được khai thác trong 9 nước với tổng công suất 2487 MW. Một vài nước đang phát triển như Ấn Độ, Pakistan cũng đã hoàn thành nhà máy điện hạt nhân đầu tiên của mình. Năm 1974, 155 lò phản ứng năng lượng đã được đưa vào vận hành trong 19 nước, với tổng công suất 54516MW. Những con số này nói lên rất rõ quy mô và tốc độ phát triển của ngành năng lượng hạt nhân trong hai mươi năm đầu tiên. Khi công nghệ nhà máy điện hạt nhân được xác nhận và thành công qua thử thách thì cũng chính là lúc xảy ra cuộc khủng hoảng lớn về giá cả dầu mỏ năm 1973, nhờ đó tình hình kinh tế của điện hạt nhân cũng được khẳng định.

Trong điều kiện đó, một số nước đã dứt khoát chọn con đường phát triển điện hạt nhân, trong đó có nhiều nước đang phát triển. Ngoài lý do kinh tế của điện hạt nhân, các nước đi vào sử dụng điện hạt nhân ở thời gian đó còn dựa vào sự phân tích cho thấy ưu điểm của năng lượng hạt nhân trên các phương diện sau:

§Khả năng đóng góp mang tính quyết định vào việc giải quyết hợp lý vấn đề sử dụng nhiên liệu khoáng, làm giảm bớt áp lực của nhu cầu đối với các nguồn nhiên liệu hữu cơ, nhất là dầu mỏ;

§Khả năng đa dạng hóa việc cung cấp năng lượng, làm cho một số quốc gia bớt gặp căng thẳng trong việc giải quyết nhu cầu năng lượng, bớt lệ thuộc vào sự nhập khẩu;

§Khả năng bảo vệ môi trường tốt hơn hẳn so với các nhà máy nhiệt điện truyền thống.

Một điểm đáng chú ý ở thời điểm “chuyển pha” này của điện hạt nhân là trường hợp của Pháp, khi quyết định bước vào xây dựng một chương trình hạt nhân toàn diện và mạnh mẽ, đã đổi hướng kỹ thuật, bỏ loại lò UNGG do mình tự phát triển để chọn loại lò nước nén PWR nhập kỹ thuật của Mỹ chủ yếu do những cân nhắc về tính kinh tế.

Tuy nhiên, những dự báo về phát triển điện hạt nhân từ giữa những năm bảy mươi đã quá lạc quan so với khả năng thực tế, cho nên sau đó đã phải liên tục điều chỉnh theo hướng cắt giảm. Tình hình này xảy ra ở các nước tư bản phát triển cũng như ở các nước thuộc khối SEV. Bước sang những năm tám mươi, tốc độ tăng trưởng về sản lượng điện hạt nhân vẫn còn cao, nhưng tốc độ đầu tư xây dựng nhà máy mới có chiều hướng giảm dần, nhất là vào những năm cuối của thập kỷ. Những số liệu dự báo cho năm 2000 phải liên tục điều chỉnh theo hướng cắt giảm. Tình huống này có liên quan đến việc xem xét lại chính sách phát triển năng lượng nói chung và điện hạt nhân nói riêng ở nhiều nước, trong đó có vấn đề an toàn điện hạt nhân có những tác động quan trọng, nhất là sau các sự cố Three Mile Island (Hoa Kỳ) và Tréc-nô-bưn (Liên Xô).

Xem xét số liệu thống kê về nhá máy điện hạt nhân từ những năm tám mươi cho đến gần đây, có thể có những nhận xét như sau:

Năm 1998, thế giới có 434 lò phản ứng năng lượng, so với 297 lò năm 1982, tăng 46,1%. Thời gian có mức tăng có ý nghĩa là vào những năm: 1984 (tăng 16,2% so với hai năm trước đó). 1986 (tăng 15,1%), 1988 (tăng 8,1%). Trong 8 giai đoạn 2 năm, thì có 3 giai đoạn tăng khá (từ 8 đến 16%), 3 giai đoạn tăng kém (từ 0,2 đến 2,3%) và 2 giai đoạn giảm nhẹ (1,4 và 3,6%). Các giai đoạn tăng khá là từ 1982 đến 1988, còn lại những năm sau có tăng, có giảm nhưng không nhiều. Giữa 1988 và 1998, số nhà máy điện hạt nhân tăng ít (1,2%).

Các quốc gia và lãnh thổ đã có lò phản ứng năng lượng đang hoạt động vào cuối năm 1998 gồm 33 quốc gia và lãnh thổ. Theo cách sắp xếp đã trình bày trên đây, thì vào cuối năm 1982 mới chí có 24 quốc gia và lãnh thổ, như vậy số lượng quốc gia, lãnh thổ đã tăng đường 37,5% trong khoảng thời gian 1982-1998 (nhưng cũng cần để ý tới những thay đổi số lượng do sự phân bố lại của các quốc gia có nhập và có tách).

Các quốc gia đang sử dụng nhiều lò phản ứng năng lượng (10 lò trở lên)gồm 11 quốc gia: Hoa Kỳ (104 lò), Pháp (58 lò), Nhật (53 lò), Anh (35 lò), Nga (29 lò), Đức (20 lò), Ucraina (16 lò), Hàn Quốc (15 lò), Canađa (14 lò), Thụy Điển (12 lò) và Ấn Độ (10 lò). Trong số đó, trong khoảng thời gian 1982 - 1998, năm quốc gia không hề giảm số lò phản ứng năng lượng gồm: Pháp (từ 32 lò lên 58 lò, tăng 81,3%), Nhật (từ 25 lên 53 lò, tăng 112%), Hàn Quốc (từ 2 lên 15 lò, tăng 650%), Thụy Điển (từ 10 lên 12 lò, tăng 20%), và Ấn Độ (từ 4 lên 10 lò, tăng 150%). Riêng Nga và Ucraina có các số liệu xuất hiện từ 1992, số lò phản ứng năng lượng cũng không hề giảm trong khoảng 1992 - 1998: Nga từ 28 lên 29 lò, tăng 3,6%, Ucraina từ 15 lên 16 lò, tăng 6,7%. Số liệu của Hoa Kỳtăng liên tục từ 1982 đến 1990 (từ 80 lên 112 lò), từ đó theo chiều hướng giảm (từ 112 xuống còn 104 lò), tuy vậy thời kỳ 1982 - 1998 vẫn còn tăng 30%. Số liệu của Anh tăng liên tục từ 1982 đến 1988 (từ 32 lên 40 lò) sau đó theo chiều hướng giảm (từ 40 xuống còn 35 lò), tuy vậy trong khoảng 1982 - 1998 vẫn còn tăng 9,4%, Đức và Canada có số lò phản ứng năng lượng năm 1998 bằng năm 1982: số liệu của Đức tăng đều từ 1982 đến 1988 (từ 20 lên 28 xuống còn 20 lò); số liệu của Canađa tăng đều từ 1982 đến 1994 (từ 14 lên 22 lò), sau đó giảm nhanh từ 1994 đến 1998 (từ 22 xuống còn 14 lò). Số liệu của Liên Xô trong giai đoạn 1982 đến 1990 thì phần đầu (1982 - 1988) tăng liên tục (từ 40 lên 56 lò), và trong hai năm cuối giảm xuống còn 45 lò, tổng hợp lại vẫn còn tăng 12,5%. Tóm lại nếu tính cho giai đoạn 1982 - 1998 cho các quốc gia loại này, thì không nước nào có số liệu lò phản ứng năng lượng bị giảm sút, ngoài hai nước có số liệu không tăng (Đức và Canađa), số nước còn lại đều có số liệu tăng, từ 9,4% (Anh) đến 650% (Hàn Quốc). Có 5 nước số liệu tăng đều trong toàn giai đoạn.

Các quốc gia, lãnh thổ có số lò phản ứng năng lượng từ 5 lò trở lên đến 9 lò gồm Tây Ban Nha (9 lò), Bỉ (7 lò), Bungari (6 lò), Đài Loan (6 lò), Thụy Sĩ (5 lò), Xlôvakia (5 lò). Tây Ban Nha phát triển nhanh số lò trong giai đoạn 1982 – 1988 (từ 4 lò lên 10 lò), sau đó duy trì số lò ổn định ở mức 9 lò cho đến năm 1998; mức tăng so với 1982 là 125%. Bỉ tăng từ 6 lò năm 1982 lên 8 lò năm 1986, rồi duy trì số lò ổn định ở mức 7 lò cho đến năm 1988; mức tăng so với năm 1982 là 16,7%. Đài Loan có số liệu tăng đều từ 4 lò năm 1982 lên 6 lò năm 1986 và giữ ổn định cho đến năm 1998, mức tăng so với năm 1982 là 50%. Thụy Sĩ tăng từ 4 lò năm 1982 lên 5 lò năm 1984 rồi giữ ổn định cho đến năm 1998, mức tăng so với năm 1982 là 25%. Số liệu của Xlôvakia bắt đầu từ 1992 với 4 lò, tăng lên 5 lò năm 1998 (25%). Nếu lấy số liệu của Tiệp Khắc cũ từ năm 1982 với 2 lò, tăng liên tục đến 8 lò năm 1990, và gộp số liệu của Séc và Xlôvakia, thì số liệu của Tiệp Khắc và 2 quốc gia này tăng liên tục trong giai đoạn 1982 – 1988 từ 2 lò lên 9 lò (350%). Tóm lại, đối với các quốc gia, lãnh thổ có số lò phản ứng năng lượng từ 5 lò trở lên đến 9 lò, tất cả đều có số lò tăng từ 16,7% (Bỉ) đến 350% (cụm Tiệp Khắc cũ – Séc và Xlôvakia).

Số quốc gia có nhà máy điện hạt nhân còn lại gồm: Phần Lan (4 lò), Hunggari (4 lò), Séc (4 lò), Trung Quốc (3 lò), Acgentina (2 lò), Mêxicô (2 lò), Lituania (2 lò), Nam Phi (2 lò), Ácmênia, Baraxin, Cadăcxtan, Hà Lan, Pakixtan, Rumani và Xlôvênia (mỗi nước 1 lò). Trong số đó, có mặt ngay từ 1982 gồm các quốc gia Phần Lan (4 lò), Acgentina (1 lò), Braxin (1 lò), Hà Lan (2 lò), Pakixtan (1 lò), Xlôvênia (Nam Tư cũ 1 lò). Gộp tất cả các nước loại này, trong thời gian 1982 – 1998 thì mức tăng là 114,3%.

Tóm lại, 30 năm đầu tiên (1954 – 1986) phát triển rất tích cực, sau đó tốc độ phát triển điện hạt nhân của các nước, nhất là các nước công nghiệp phát triển có từ 10 lò phản ứng năng lượng trở lên nói chung có chiều hướng chậm lại. Tuy nhiên trong số các nước này, chưa có nước nào có số nhà máy điện hạt nhân ít hơn so với đầu những năm tám mươi và hơn nữa, còn khoảng trên một nửa số nước đó vẫn đang có số nhà máy điện hạt nhân chưa hề giảm từ đầu những năm tám mươi đến nay. Đối với các quốc gia, lãnh thổ có số lò phản ứng năng lượng từ 5 đến 9 lò, tất cả đều có số lò tăng (từ 16,7% đến 350%). Đối với các quốc gia có nhà máy điện hạt nhân với số lượng lò phản ứng năng lượng ít hơn 5 lò, nếu gộp tất cả các nước lại thì mức tăng vẫn còn khá quan trọng (114,3%). Chỉ riêng có Italia là thôi không còn sử dụng điện hạt nhân.

Lịch sử điện hạt nhân thế giới khái quát có thể chia thành các thời kỳ sau:

Trước 1974: Thời kỳ này các nước làm điện hạt nhân lấy mục tiêu phát triển khoa học và công nghệ làm trọng tâm. Lúc này công nghệ điện hạt nhân chưa thương mại hóa cao, chiến tranh lạnh đang hồi cao trào, các cuộc đối đầu toàn cầu cũng như khu vực đòi hỏi các nước phải tự phấn đấu để giành được ưu thế cho mình.

1974-1986: Sau khủng hoảng dầu lửa 73 –74, an ninh năng lượng đã trở thành mục tiêu số một. Do công nghệ điện hạt nhân đã được thương mại hóa, các nước nhập khẩu dầu mỏ khẩn trương phát triển điện hạt nhân để giảm phụ thuộc. Tỷ trọng điện hạt nhân trên thế giới trong vòng 10 năm tăng gần gấp hai lần (từ 9% lên 17%).

1986 – 1997: Sau sự cố Trécnobưn, sự chấp nhận của công chúng với điện hạt nhân giảm mạnh, đồng thời với việc tăng cao các nhu cầu an toàn làm giảm sức cạnh tranh của điện hạt nhân. Lúc này các nước xây dựng điện hạt nhân chủ yếu dựa trên các yếu tố đáp ứng nhu cầu điện và có hiệu quả kinh tế.

Tình hình điện hạt nhân hiện nay và dự báo phát triển điện hạt nhân trên thế giới

Bảng 1: Những nước có tỷ lệ điện hạt nhân cao nhất (1998)

a. Có 434 lò phản ứng dang hoạt động ở 32 nước, với tổng công suất là 348.891 MW, tổng sản lượng là 2.291,09 tỷ kWh/năm.

b. Có 36 lò đang xây dựng tại 16 nước, trong đó có hai nước chưa có điện hạt nhân là Iranvà Cuba .

c. Điện hạt nhân chiếm 17% tổng sản lượng điện thế giới. Những nước có tỷ lệ điện hạt nhân cao nhất được ghi trong bảng 1.

Bảng 2: Tỷ lệ các loại nguồn cho sản xuất điện (1995)

1. Các nước đều ưu tiên tận dụng nhiên liệu tại chỗ. Mỹ, Đức, Ấn Độ và Trung Quốc ưu tiên sử dụng than; Canađa, Thụy Điển, Việt Nam tận dụng thủy điện.

2. Trừ một số nước mới bắt đầu phát triển điện hạt nhân, hoặc đặc biệt như Pháp, các nước đều có một tổ hợp nguồn điện, trong đó điện hạt nhân có vai trò nhất định.

Dự báo sau Hội nghị Kyoto năm 1997, yếu tố môi trường toàn cầu sẽ trở thành quyết định cho việc phát triển điện hạt nhân. Dần dần điện hạt nhân sẽ chứng tỏ tính ưu việt ề môi trường và sẽ bước vào thời kỳ phục hưng.

Sau 2050: Yếu tố an ninh năng lượng và môi trường sẽ trở nên quan trọng do nguy cơ cạn kiệt các dạng tài nguyên dầu khí sẽ ngày càng rõ. Điện hạt nhân sẽ phát triển với các công nghệ mới có tính cách mạng.

Bảng 3: Xu hướng phát triển điện trên thế giới (Dự báo ngắn hạn). Tài liệu: Asian Power, Vol.4, No.1 2/2006

Từ dự báo ngắn hạn, có thể thấy xu hướng tăng trưởng về sử dụng khí rất rõ. Điện hạt nhân giảm nhẹ về tỷ lệ nhưng vẫn tăng trưởng đáng kể về sản lượng tuyệt đối, cùng một xu thế với than, dầu và thủy điện.

Bảng 4: Dự báo dài hạn phát triển điện hạt nhân. Tài Liệu: The Nuclear, Power Option, Proc. of Inter. Conf., Vienna. 9/1994.