Trung – Mỹ trong cuộc cạnh tranh phát triển điện hạt nhân

Trung – Mỹ trong cuộc cạnh tranh phát triển điện hạt nhân

Ngày đăng 06-03-2020

Trong giai đoạn hiện nay, Trung Quốc đang có bước đột phá lớn trong lĩnh vực công nghệ hạt nhân và đang dần gây dựng ảnh hưởng, xuất khẩu công nghệ hạt nhân ra thế giới. Điều này đã đe dọa trực tiếp vị thế cường quốc hạt nhân của Mỹ, buộc Washington phải có những bước điều chỉnh phù hợp và gia tăng đầu tư cho lĩnh vực năng lượng hạt nhân.

Trung Quốc đang tăng tốc

Từ chỗ phụ thuộc vào nguồn nhiên liệu hóa thạch như than, dầu mỏ, khí đốt…, Trung Quốc đã từng bước đa dạng hóa nguồn cung cấp điện năng thông qua việc phát triển năng lượng tái tạo và năng lượng hạt nhân. Mặc dù Trung Quốc có là quốc gia đi đầu thế giới về năng lượng tái tạo thì sản lượng điện năng từ loại hình năng lượng này cũng chỉ chiếm hơn 20% nhu cầu năng lượng toàn quốc, vì vậy nguồn cung cấp năng lượng của Trung Quốc vẫn phụ thuộc vào nhiệt điện, vốn được sản xuất từ những nhà máy có công nghệ lạc hậu. Việc phụ thuộc quá nhiều vào nhiệt điện đang khiến Trung Quốc điêu đứng mà điển hình là nạn ô nhiễm không khí và môi trường đang bủa vây Bắc Kinh đi kèm với những tai nạn trong khai thác than ở Trung Quốc (mỗi năm khoảng 2.000 người chết). Vì vậy, nhiều nhà máy nhiệt điện của Trung Quốc sẽ bị đóng cửa vào cuối năm nay. Trước tình thế này, để giải quyết được hai vấn đề là đảm bảo an ninh năng lượng và thực hiện được cam kết cắt giảm khí thải nhà kính, Trung Quốc đã chọn điện hạt nhân như giải pháp “năng lượng sạch” tối ưu, thay thế nhiệt điện. Mặc dù từng ngừng xây dựng mới các nhà máy điện hạt nhân sau sự cố ở Fukushima (2011), Trung Quốc vẫn kiên trì theo đuổi chương trình điện hạt nhân thông qua việc tái cấu trúc cơ cấu năng lượng.

Với chính sách này, Trung Quốc phát triển nguồn năng lượng tái tạo song song với việc sử dụng một cách hiệu quả nguồn năng lượng hóa thạch theo lộ trình giảm tỉ lệ tiêu thụ than và dầu, tăng tỉ lệ tiêu thụ năng lượng tái tạo như năng lượng gió, năng lượng mặt trời, năng lượng địa nhiệt và đặc biệt là tăng tỉ lệ đóng góp của năng lượng hạt nhân. Đến năm 2020, tỷ lệ năng lượng phi hóa thạch trong tiêu thụ năng lượng ở Trung Quốc sẽ đạt 15%, tỷ trọng sử dụng khí tự nhiên sẽ là hơn 10%, và tỷ lệ tiêu thụ than sẽ được kiểm soát dưới mức 62%. Từ năm 2013 đến năm 2015, tỷ trọng nhiệt điện than ở Trung Quốc đã được hạ xuống từng bước, giảm từ 78,36% (2013) xuống 74,94% (2015). Tỷ lệ điện từ năng lượng gió và năng lượng mặt trời đã tăng từ 2,78% (2013) đến 4,32% (2015), và của điện hạt nhân tăng từ 2,10% (2013) lên 3,01% (2015). Trong 10 năm tới, Trung Quốc đặt mục tiêu nâng tỉ lệ đóng góp của điện hạt nhân tăng lên 10%. Dự kiến, Trung Quốc sẽ vận hành 110 nhà máy điện hạt nhân vào năm 2030 để đáp ứng nhu cầu điện năng. 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.

Để có được bước phát triển nhảy vọt về điện hạt nhân, Trung Quốc phải trải qua một quá trình phát triển năng lượng nguyên tử và được khởi động từ tháng 1/1955. Năm 1964, nước này thử nghiệm thành công quả bom nguyên tử đầu tiên ký hiệu A. Ba năm sau đó, Trung Quốc thử nghiệm thành công quả bom nguyên tử thứ hai, ký hiệu H. 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 Kỳ Sơn (Qinshan) thuộc tỉnh Chiết Giang (Zhejiang) 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.

Chiến lược phát triển năng lượng nguyên tử của Trung Quốc được hoạch định một cách rõ ràng, bài bản với cách tiếp cận công nghệ hạt nhân hết sức đặc biệt: một mặt nỗ lực tự thiết kế chế tạo một số nhà máy như Qinshan giai đoạn I và II, mặt khác tìm cách nhập khẩu công nghệ điện hạt nhân từ nhiều nguồn khác nhau, như lò PWR của Pháp cho các nhà máy Daya và Lingao, lò VVER của Nga cho nhà máy Tianwan, lò CANDU của Canada cho nhà máy Qinshan giai đoạn III, lò AP1000 của Westinghouse Hoa Kỳ cho nhà máy Sanmen và Haiyang.

Yêu cầu được đặt ra đối với lĩnh vực phát triển điện hạt nhân của Trung Quốc là tích cực nâng cao năng lực trong thiết kế và nội địa hoá để tiến tới tự chủ công nghệ điện hạt nhân của riêng mình. Để đạt được yêu cầu này, Trung Quốc đã tiến hành các chương trình phát triển nội địa hóa song song với việc đẩy mạnh hợp tác quốc tế để đưa vào sử dụng những công nghệ điện hạt nhân tiên tiến của thế giới mà nhiều quốc gia đã áp dụng ngay trong quá trình xây dựng các nhà máy điện hạt nhân. Kết quả là thông qua việc cam kết chuyển giao công nghệ thông qua các dự án, Trung Quốc đang vươn tới trình độ độc lập xây dựng lò PWR cải tiến thế hệ II vào năm 2010 và PWR thế hệ III 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 thỏa 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 đang thảo luận với CNNC. 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.

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. 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.

Để đạt được những mục tiêu này, theo ước tính của Zhefu Holding Group, một công ty tư nhân chuyên sản xuất thiết bị hạt nhân, Trung Quốc cần đầu tư khoảng 540 tỷ nhân dân tệ (80 tỷ USD). Rào cản về công nghệ cũng cần phải được phá vỡ với việc triển khai các lò phản ứng hạt nhân thế hệ thứ ba và thứ tư của Trung Quốc.

Mỹ quay trở lại đầu tư cho năng lượng hạt nhân

Theo dữ liệu của EIA, sản xuất điện hạt nhân trong năm 2018 chiếm 19,3% tổng sản lượng điện quy mô tiện ích của Mỹ. Sản xuất điện từ khí đốt tự nhiên chiếm tỷ lệ cao nhất với 35,1%, tiếp đến là than với 27,4% và đứng cuối là năng lượng tái tạo, bao gồm thủy điện với tỷ lệ chiếm 17,1%. Báo cáo công bố trong tháng 3/2019 của EIA cho biết, dù một số nhà máy điện hạt nhân đã đóng cửa từ năm 2010, nhưng sản xuất điện hạt nhân của Mỹ trong năm ngoái đã lập kỷ lục kể từ năm 2010, do một số nhà máy đã tăng cường để tăng công suất phát điện. Tuy nhiên, kỷ lục sản xuất điện hạt nhân ghi nhận trong năm 2018 khó có thể được tái lập trong những thập kỷ tới, bởi ngành năng lượng Mỹ dự kiến sẽ chỉ đưa vào hoạt động mới 2 lò phản ứng trong tương lai, lần lượt nhà máy điện hạt nhân Georgia Vogussy 3 và 4 trong năm 2021 và 2022. EIA cho biết, công suất từ 2 lò phản ứng hạt nhân mới này sẽ không thể bù đắp được sản lượng điện thiếu hụt do Mỹ phải đóng cửa 12 lò phản ứng vào năm 2025 theo kế hoạch công bố trước đó.

Sau một gian đoạn trầm lắng và giảm đầu tư cho lĩnh vực năng lượng hạt nhân, Chính quyền Tổng thống Donald Trump chính thức quyết định tái đầu tư, phát triển năng lượng trong lĩnh vực hạt nhân. Theo đó, đề xuất ngân sách cho năm 2021 của Tổng thống Hoa Kỳ Donald Trump là 1,2 tỉ USD cho nghiên cứu – phát triển (R-D) về năng lượng hạt nhân và những chương trình liên quan. Con số này cao hơn một cách đáng kể đề xuất 824 triệu USD mà ông Trump từng đề xuất trong ngân sách năm trước. Ngay cả sự gia tăng đáng kể của ngân sách đã đề nghị, nhưng con số này vẫn còn thấp hơn so với con số 1,5 tỉ USD mà Quốc hội phân bổ cho năng lượng hạt nhân năm trước. Được biết, giữ cho những lò phản ứng năng lượng trong nước hoạt động là một ưu tiên của Trump kể từ khi nắm quyền. Hai dự luật ông ký thông qua thành luật đã tăng tốc sự phát triển của các lò phản ứng hạt nhân tiên tiến và tái sắp xếp các tiến trình cấp phép. Ông cũng phân bổ các khoản kinh phí, bao gồm 300 triệu USD cho đề xuất năm 2020 cho một lò phản ứng thử nghiệm Versatile Test Reactor (VTR) – một dạng lò phản ứng neutron nhanh do bốn phòng thí nghiệm quốc gia Mỹ là Idaho, Argonne, Los Alamos, Oak Ridge cùng nhiều trường đại học và ngành công nghiệp hạt nhân thiết kế, nhằm kiểm tra, phát triển các nhiên liệu, vật liệu tiên tiến.

Cùng quan điểm trên, các nhà lập pháp Mỹ cho rằng việc hồi sinh lĩnh vực năng lượng hạt nhân và phát triển các lò phản ứng mới và tiên tiến không chỉ góp phần nâng cao năng lực sản xuất năng lượng sạch ở Mỹ, việc này còn giúp Washington tiếp tục duy trì vị trí hàng đầu trên thị trường năng lượng hạt nhân toàn cầu. Theo các nhà lập pháp Mỹ, nếu Washingon không khẳng định vai trò là nhà lãnh đạo toàn cầu trong lĩnh vực này, những quốc gia khác đang sẵn sàng thay thế. Theo các thượng nghị sĩ Mỹ, trước những thách thức liên quan đến biến đổi khí hậu và các mối đe dọa an ninh địa chính trị và quốc gia, chính quyền Mỹ sẽ không chấp nhận việc các quốc gia đối thủ sẽ quyết định “bức tranh” năng lượng hạt nhân toàn cầu.

Mỹ – Trung cạnh tranh xuất khẩu điện hạt nhân

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 I (Hualong One) 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 chính Trung Quốc hỗ trợ. Ngoài ra chính phủ Argentina đã cho phép xây dựng một lò phản ứng Hoa Long I tại vùng Atucha, tỉnh 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 I 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 I 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 Vương Quốc 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 Vương quốc 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 I) sẽ được xây dựng tại Sizewell ở Suffolk và Bradwell ở Essex (Anh).

Các nước thuộc khu vực Đông Nam Á như Indonesia, Thái Lan, Lào và Campuchia, hiện nay 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 tại hai quốc gia, Lào và Campuchia đã có những bước đi đầu tiên như việc ký thỏa thuận xây dựng nhà máy điện hạt nhân với đối tác là Liên bang Nga, một cường quốc về phát triển và xây dựng công nghệ điện hạt nhân. Chúng ta đều biết rằng có một mối liên kết giữa Trung Quốc và Liên bang Nga trong việc cùng triển khai xây dựng nhà máy điện hạt nhân. Cụ thể với dự án tại Lào và Campuchia thì Trung Quốc (có thể) sẽ cung cấp tài chính cho hai nước này để triển khai dự án. Thái Lan, Indonesia cũng đã quan tâm tới công nghệ Hoa Long I của Trung Quốc. Hiện Thái Lan đã bắt đầu tiến hành độc lập đánh giá công nghệ này.

Cùng với việc tham gia xây dựng, phát triển và xuất khẩu công nghệ điện hạt nhân như trình bày ở trên thì, 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, đặt quanh khu vực Hoàng Sa và Trường Sa, tổng vốn đầu tư 40 tỷ Nhân dân tệ (gần 6 tỷ USD). Tập đoàn Công nghiệp Đóng tàu Trung Quốc (CSIC) là đơn vị chịu trách nhiệm thiết kế và xây dựng. Công nghệ nhà máy điện hạt nhân di động này cũng tương tự như công nghệ điện hạt nhân dùng trong quân sự.

Trong khi đó, Mỹ đang chuẩn bị cú hích mới để đẩy cao vị thế cạnh tranh cho các công ty Mỹ trong cuộc đua xây dựng thế hệ nhà máy điện hạt nhân tiếp theo trên toàn thế giới – một cuộc cạnh tranh mà Hoa Kỳ hiện đang thua cuộc. Bộ Ngoại giao Mỹ đã lên kế hoạch mở rộng hợp tác với các nước theo đuổi năng lượng nguyên tử từ rất lâu, thậm chí từ trước khi các quốc gia này mua lò phản ứng hạt nhân. Hoa Kỳ chủ trương tạo mọi điều kiện tiến hành những cuộc đàm phán ngay ở giai đoạn manh nha, nhằm đưa các công ty Mỹ lên vị trí “đầu bảng” và xây dựng được “chuỗi” các nhà máy điện hạt nhân ở các nước khác trong tương lai. Điều này được khẳng định khi các phòng ban liên quan đến năng lượng và thương mại tại Mỹ luôn tích cực thúc đẩy hợp tác hạt nhân với các đối tác đồng cấp nước ngoài. Đến nay, Bộ Ngoại giao Mỹ còn có ý định xúc tiến vấn đề này trong các cuộc hội đàm ở cấp cao nhất của chính phủ, cho thấy rõ rằng Washington tin tưởng việc hợp tác trong lĩnh vực hạt nhân là trọng tâm của các mối quan hệ chiến lược. Tuy nhiên, ngay cả khi Mỹ phô trương sức mạnh ngoại giao của mình, việc giành được hợp đồng năng lượng hạt nhân sẽ không hề dễ dàng. Vào thời điểm Mỹ phải “đấu tranh” cho việc xây dựng lò phản ứng trên “sân nhà” và không còn làm giàu uranium để cung cấp nhiên liệu cho các cơ sở đó, thì Trung Quốc đã ráo riết theo đuổi những thỏa thuận hạt nhân với quốc gia khác. Ông Ed Edinnis, Phó thư ký chính của Văn phòng hạt nhân, Bộ Năng lượng Mỹ (DOE) chia sẻ trong một cuộc phỏng vấn, “Chúng tôi đã đánh mất “miếng bánh” khổng lồ về năng lượng hạt nhân. Chúng tôi đã từng chiếm lĩnh 90% thị trường trên toàn cầu; nếu may mắn, sẽ còn 20%”.