Vì sao điện hạt nhân lại quan trọng trong thời kỳ chuyển giao năng lượng?

Đào Công
16/07/2020 11:47
D

Marcello Losasso, nhà vật lý ứng dụng, Trung tâm chuyển giao kiến thức (CERN) đã đưa ra cái nhìn toàn cảnh về vai trò của điện hạt nhân hiện tại và tương lai.

Vì sao điện hạt nhân lại quan trọng trong thời kỳ chuyển giao năng lượng

Hành tinh của chúng ta cần một hệ năng lượng mới có khả năng cung cấp một cách bền vững nguồn điện năng tin cậy và liên tục. Là một trong những công nghệ điện năng ít phát thải GHG nhất mà chúng ta sẵn có ngày nay bởi với mỗi kWh thì điện hạt nhân chỉ tạo ra mức phát thải tương đương 15 gram CO2 trong vòng đời hoạt động của một nhà máy điện.

Theo số liệu từ Cơ quan năng lượng quốc tế (IEA), giai đoạn 1970-2013, việc sử dụng nguồn năng lượng phát thải carbon thấp có thể giúp chúng ta tránh được 163 tổng dung tích các phát thải CO2.

Điện hạt nhân đóng góp 41%, trong khi điện mặt trời và gió khoảng 6%. Trong nhiều nghiên cứu độc lập thì năng lượng hạt nhân cũng được xếp vào những nguồn phát khí thải GHG trong những công nghệ phát điện.

Các nhà máy điện hạt nhân ngày nay cung cấp 10% sản lượng điện thế giới, tất cả đều không phát thải carbon – hầu như gấp đôi mức đóng góp của cả điện mặt trời và điện gió.

Để đạt được các mục tiêu năng lượng  chính của Các mục tiêu phát triển bền vững của Liên hợp quốc (SDG), Thỏa thuận Paris đã lập ra một mục tiêu tham vọng cụ thể về hạt nhân, hướng đến việc nâng cao gấp đôi mức công suất lắp đặt hiện nay vào năm 2050.

Với ngành công nghiệp hạt nhân, điều này có nghĩa là tăng gấp đôi thách thức bởi sẽ còn phải thay thế một cách tuần tự các nhà máy chạm tới cuối vòng vận hành và xây dựng thêm các nhà máy mới vào danh sách các nhà máy đang có. Và dẫu sao, quá trình song song này là điều cần thiết cho đổi mới sáng tạo.

Thách thức và chi phí cho năng lượng hỗn hợp

Việc giải carbon đòi hỏi đề xuất thực tế vào năm 2050 là thay thế 81% mức năng lượng tạo ra ngày nay từ nhiên liệu hóa thạch. Lựa chọn được các năng lượng đúng đắn là một vấn đề phức tạp, và các công nghệ chúng ta có đều chưa đủ chín muồi để có thể tạo ra tác động trước năm 2050 như điện nhiệt hạch hoặc “bẫy’ carbon, lưu trữ điện năng có thể không đủ tin cậy.

Các công nghệ năng lượng phát thải carbon thấp hiện ở mức có thể chấp nhận được là gió, mặt trời, thủy điện và hạt nhân. Ngoài ra, giới hạn của bất kỳ loại công nghệ nào trong số này đều làm ảnh hưởng đến chi phí đầu tư và độ trễ trong giảm thiểu phát thải. Khả năng tăng trưởng của chúng đều bị giới hạn.

Những tiên tiến về công nghệ điện mặt trời và gió mà chúng ta đạt được ngày nay vẫn không thể vượt qua sự thiếu liên tục của nó, hoặc các dòng chảy vật lý tạo ra những giới hạn cho hiệu suất tạo ra điện của chúng.

Việc làm giảm thiểu sự gián đoạn của điện gió và điện mặt trời bằng các hệ lưu trữ năng lượng là chuyện rất khó thực hiện; việc lưu trữ một một lượng nhỏ điện năng sẽ có thể đạt được ở mức chi phí phải chăng trong tương lai gần.

Các loại pin nhiều hứa hẹn nhất đều chứa kim loại như lithium, cobalt và magnesium đều đòi hỏi khai thác mỏ ở mức rất lớn, tốn nhiều năng lượng và với cách làm đó thì không thể đạt được yêu cầu của Các mục tiêu phát triển bền vững.

Rút cuộc, sự đóng góp của điện hạt nhân có thể tạo ra một chuyển đổi năng lượng ở chính khả năng theo sát và nắm lấy điểm yếu của năng lượng tái tạo – tính gián đoạn.

Đảm bảo sự cân bằng giữa nhu cầu điện năng và khả năng cung cấp điện năng, nguồn phụ tải nền hạt nhân có thể đóng vai trò chính, đáp ứng được những yêu cầu khác nhau theo mùa, ngày và giờ. Những nhu cầu này ngày càng trở nên quan trọng hơn.

Những người hoài nghi vào điện hạt nhân thường tập trung vào chi phí của nó: có nhiều ví dụ về chi phí và thời gian vận hành của nhà máy điện hạt nhân và sự thật là chi phí cho điện gió và điện mặt trời đang suy giảm.

Nhưng khi tất cả các nhân tố được xem xét và mức độ xâm nhập thị trường của một công nghệ cụ thể được đo lường thì phân tích chi phí đưa ra những mẫu hình trái ngược.

Các nhà máy điện không tồn tại một cách cô lập; chúng tương tác với nhau và các khách hàng của họ đều thông qua lưới điện và trong phạm vi môi trường kinh tế, xã hội và tự nhiên.

Đó là lý do giải thích tạo sao việc đánh giá chi phi tổng có thể không bao gồm các chi phí đầu tư mà còn cả các chi phí kết nối, mở rộng và tăng cường lưới điện, các chi phí về tài chính và kỹ thuật của việc bị gián đoạn sản xuất điện năng, các chi phí an ninh trong cung cấp điện năng và tác động của nó, và những tác động vào môi trường địa phương và toàn cầu.

Một phân tích đã được thực hiện ở những quốc gia khác nhau về số lượng của các chi phí về phương diện mức độ gia nhập của năng lượng tái tạo trong một năng lượng hỗn hợp, bao gồm năng lượng hạt nhân, gió và mặt trời.

Các chuyên gia tính toán, việc đưa nguồn năng lượng tái tạo lên tới 10% trong số tổng sản lượng điện cung cấp sẽ làm gia tăng vào mức chi phí mỗi MWh, dao động trong khoảng 5% và 50%, và còn phụ thuộc vào khả năng của mỗi quốc gia, trong khi việc đáp ứng 30% nhu cầu có thể làm tăng chi phí từ 16% đến 180%.

Những khác biệt giữa các quốc gia đang ngày càng quan trọng hơn sự khác biệt về công nghệ. Một so sánh giữa hai thị trường khác nhau – Anh và Mỹ – đã cho thấy điều đó:

Vì sao điện hạt nhân lại quan trọng trong thời kỳ chuyển giao năng lượng

Sự gia tăng trong chi phí điện năng liên quan đến sự phân phối ngày càng tăng do sự kết hợp giữa chi phí đầu tư, chi phi cân bằng và phù hợp, chi phí bổ sung của truyền tải và phân phối điện năng cao hơn.

Cân bằng chi phí cần thiết để đảm bảo hiệu suất hệ thống cơ bản trên từng phút của cung và cầu, trong sự bất định giữa cung và cầu. Những chi phí thích đáng xuất hiện để đáp ứng nhu cầu ở mọi thời điểm, đó là các chi phí cung cấp cho các bệnh viện cũng như điện năng trong thời kỳ đại dịch – ngay cả vào những ngày không có nắng và gió không thổi.

Ngày nay, trong các quốc gia, nơi các công nghệ có khả năng điều phối này có mặt, các chi phí này đều bằng không nhưng việc đưa năng lượng tái tạo vào hệ thống điện quốc gia khiến chi phí tăng đáng kể.

Việc tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo là một vấn đề phức tạp ảnh hưởng đến cấu trúc, tài chính, phương thức vận hành của các hệ thống điện. Trong phần lớn các quốc gia OECD, điện gió và điện mặt trời được trợ giá cho mỗi MWh tạo ra vào hệ thống điện bất chấp các mức giá thị trường.

Khi nói ra điều này, chúng ta không muốn làm xói mòn vai trò của năng lượng tái tạo mà chỉ nhấn mạnh vào sự thật là không có sự đóng góp của điện hạt nhân, việc chuyển giao năng lượng sẽ trở nên chậm hơn, đắt đỏ hơn và rủi ro cao hơn. Việc làm cho các chi phí hệ thống này trở nên minh bạch có ý nghĩa quan trọng với các nhà đầu tư, khách hàng, các nhà hoạch định chính sách.

Tương lai của điện hạt nhân

Nhiều quốc gia đã cam kết gia tăng sản lượng điện hạt nhân để đạt được các mục tiêu của Thỏa thuận Paris. Nhưng môi trường chính trị và kinh tế, và sự thiếu hỗ trợ của công chúng khiến cho việc đạt dược các mục tiêu này trở nên khó khăn hơn.

Nếu như tính toán các thông số kể trên thì chi phí của điện hạt nhân không phải là rào cản nhưng rác thải hạt nhân, an toàn hạt nhân và vũ khí hạt nhân vẫn là những chướng ngại khiến người ta e ngại công nghệ này.

Ngày ngay, một số doanh nghiệp đang đề xuất một cách tiếp cận mới về công nghệ, xây dựng một kiểu khác biệt về năng lượng phân hạch được tạo ra trên cơ sở những máy gia tốc hạt và các lò phản ứng tới hạn.

Công nghệ này - được CERN mở đường vào năm 1990 - với mục tiêu giảm bớt vòng đời của rác thải hạt nhân và tạo ra năng lượng phi carbon tại mức giá chấp nhận được, thấp hơn 5 cents mỗi kWh.

Công nghệ này an toàn hơn, có khả năng gia tăng quy mô hơn, bền vững và không tạo ra vũ khí hạt nhân. Nét  đổi mới sáng tạo chính của công nghệ này là sử dụng máy gia tốc proton để tạo ra nguồn neutron thông lượng cao, có thể tập trung các chuỗi phản ứng phân hạch trong lõi.

Và khi máy gia tốc dừng hoạt động, chuỗi phản ứng phân hạch cũng dừng lại. Điều đó khiến cho việc xảy ra một tai nạn kiểu như Chernobyl là không thể. Khi hệ thống này được đề xuất trang bị thêm phần loại nhiệt thụ động, tai nạn nóng chảy lõi lò phản ứng như ở Fukushima hay Three-Mile Island cũng có thể không xảy ra.

Rác thải hạt nhân được tiết giảm bởi phản ứng sử dụng nhiên liệu từ thorium hơn là uranium và hệ thống này có khả năng tái sử dụng chất thải hạt nhân làm nhiên liệu.

Với nhiên liệu thorium, việc tạo ra plutonium đã trở nên không đáng kể, do đó loại đi yếu tố chính cho làm bom hạt nhân. IAEA cũng tuyên bố chu trình nhiên liệu thorium có thể là “chống phổ biến vũ khí hạt nhân ngay trong bản chất”.

Đổi mới sáng tạo này góp phần cho công nghệ hạt nhân có thể tồn tại một cách bền vững bên cạnh các nguồn năng lượng tái tạo, cung cấp một nguồn phụ tải nền an ninh và tin cậy, cho phép thế giới đạt được mục tiêu không phát thải carbon cần thiết như Thỏa thuận Paris đề ra.

Theo Tạp chí Tia Sáng

Bình luận

Tối thiểu 10 chữ Tiếng việt có dấu Không chứa liên kết

Gửi bình luận

Tin cùng chuyên mục

Chính thức khởi động giải IRONMAN 70.3 Đà Nẵng 2025

Chính thức khởi động giải IRONMAN 70.3 Đà Nẵng 2025

Kỷ nguyên máy bay chiến đấu do AI thiết kế đã bắt đầu tại Trung Quốc

Kỷ nguyên máy bay chiến đấu do AI thiết kế đã bắt đầu tại Trung Quốc

Lễ hội biển Sầm Sơn - Khát vọng tỏa sáng khai màn mùa hè sôi động phố biển

Lễ hội biển Sầm Sơn - Khát vọng tỏa sáng khai màn mùa hè sôi động phố biển

adidas khai trương 'Ngôi nhà thể thao' tại Saigon Centre

adidas khai trương 'Ngôi nhà thể thao' tại Saigon Centre

Hơn 23.200 cú sét đánh ở miền Bắc rạng sáng nay

Hơn 23.200 cú sét đánh ở miền Bắc rạng sáng nay

Tú Huyền và phát ngôn '300 tệ iPhone 7': Khi tự do ngôn luận trở thành công cụ phá hoại ngành hàng

Tú Huyền và phát ngôn '300 tệ iPhone 7': Khi tự do ngôn luận trở thành công cụ phá hoại ngành hàng

Cùng Việt Nam: Biểu tượng sống động của tình hữu nghị và đoàn kết Việt Nam - Tây Ban Nha

Cùng Việt Nam: Biểu tượng sống động của tình hữu nghị và đoàn kết Việt Nam - Tây Ban Nha

Khơi tình yêu văn hóa truyền thống qua bộ sách 'Vang danh nghề cổ'

Khơi tình yêu văn hóa truyền thống qua bộ sách 'Vang danh nghề cổ'

Bộ Công an chỉ ra hàng loạt sai phạm đấu thầu thiết bị điện

Bộ Công an chỉ ra hàng loạt sai phạm đấu thầu thiết bị điện

BTV Quang Minh, Vân Hugo bị đề nghị xử lý vi phạm quảng cáo sữa sai sự thật

BTV Quang Minh, Vân Hugo bị đề nghị xử lý vi phạm quảng cáo sữa sai sự thật

Đường dây mại dâm 'Lan Quế Phường' trên MXH bị triệt phá

Đường dây mại dâm 'Lan Quế Phường' trên MXH bị triệt phá

'Triển vọng phát triển du lịch gắn với Halal trên địa bàn thành phố Hà Nội'

'Triển vọng phát triển du lịch gắn với Halal trên địa bàn thành phố Hà Nội'

Tin mới cập nhật

LG đã định nghĩa lại dòng sản phẩm máy giặt lồng đứng như thế nào?

LG đã định nghĩa lại dòng sản phẩm máy giặt lồng đứng như thế nào?

Samsung TV QLED 'Màn hình chấm lượng tử đích thực'

Samsung TV QLED 'Màn hình chấm lượng tử đích thực'

BIC tăng vốn, chia cổ tức 15%, đặt mục tiêu doanh thu 5.600 tỷ đồng trong năm 2025

BIC tăng vốn, chia cổ tức 15%, đặt mục tiêu doanh thu 5.600 tỷ đồng trong năm 2025

LG ra mắt MV 'Nếp Nhà' nhân Ngày của Mẹ

LG ra mắt MV 'Nếp Nhà' nhân Ngày của Mẹ

Visa, VIB và VNPAY ra mắt bộ giải pháp tài chính và số hóa toàn diện cho doanh nghiệp

Visa, VIB và VNPAY ra mắt bộ giải pháp tài chính và số hóa toàn diện cho doanh nghiệp

Sạc siêu nhanh làm giảm 40% tuổi thọ pin xe điện

Sạc siêu nhanh làm giảm 40% tuổi thọ pin xe điện

Dự kiến giảm biên chế gần 130.000 người, Thủ tướng chỉ đạo sớm bố trí đủ kinh phí chi trả

Dự kiến giảm biên chế gần 130.000 người, Thủ tướng chỉ đạo sớm bố trí đủ kinh phí chi trả

ShopeeFood ra mắt tính năng 'Ăn Ngon Rẻ' và 'Trùm Deal'

ShopeeFood ra mắt tính năng 'Ăn Ngon Rẻ' và 'Trùm Deal'

Thỏa Thuận thương mại Mỹ - Anh dưới thời Trump: Bước đi chiến lược trong cuộc chiến thuế quan

Thỏa Thuận thương mại Mỹ - Anh dưới thời Trump: Bước đi chiến lược trong cuộc chiến thuế quan

Áp thuế nước ngọt “không phải chiếc đũa thần” để thay đổi thói quen tiêu dùng

Áp thuế nước ngọt “không phải chiếc đũa thần” để thay đổi thói quen tiêu dùng

Thống nhất không thu thuế TTĐB với điều hòa có công suất nhỏ hơn 18.000 BTU và trên 90.000 BTU

Thống nhất không thu thuế TTĐB với điều hòa có công suất nhỏ hơn 18.000 BTU và trên 90.000 BTU

Nghị quyết số 68 - con đường đưa đất nước vươn lên phát triển thịnh vượng

Nghị quyết số 68 - con đường đưa đất nước vươn lên phát triển thịnh vượng

Tin đọc nhiều

Chính thức khởi động giải IRONMAN 70.3 Đà Nẵng 2025

Chính thức khởi động giải IRONMAN 70.3 Đà Nẵng 2025

Kỷ nguyên máy bay chiến đấu do AI thiết kế đã bắt đầu tại Trung Quốc

Kỷ nguyên máy bay chiến đấu do AI thiết kế đã bắt đầu tại Trung Quốc

Lễ hội biển Sầm Sơn - Khát vọng tỏa sáng khai màn mùa hè sôi động phố biển

Lễ hội biển Sầm Sơn - Khát vọng tỏa sáng khai màn mùa hè sôi động phố biển

adidas khai trương 'Ngôi nhà thể thao' tại Saigon Centre

adidas khai trương 'Ngôi nhà thể thao' tại Saigon Centre

Hơn 23.200 cú sét đánh ở miền Bắc rạng sáng nay

Hơn 23.200 cú sét đánh ở miền Bắc rạng sáng nay

Tú Huyền và phát ngôn '300 tệ iPhone 7': Khi tự do ngôn luận trở thành công cụ phá hoại ngành hàng

Tú Huyền và phát ngôn '300 tệ iPhone 7': Khi tự do ngôn luận trở thành công cụ phá hoại ngành hàng

Cùng Việt Nam: Biểu tượng sống động của tình hữu nghị và đoàn kết Việt Nam - Tây Ban Nha

Cùng Việt Nam: Biểu tượng sống động của tình hữu nghị và đoàn kết Việt Nam - Tây Ban Nha

Khơi tình yêu văn hóa truyền thống qua bộ sách 'Vang danh nghề cổ'

Khơi tình yêu văn hóa truyền thống qua bộ sách 'Vang danh nghề cổ'

Bộ Công an chỉ ra hàng loạt sai phạm đấu thầu thiết bị điện

Bộ Công an chỉ ra hàng loạt sai phạm đấu thầu thiết bị điện

Dell Technologies châu Á-Thái Bình Dương và Nhật Bản có Chủ tịch mới

Dell Technologies châu Á-Thái Bình Dương và Nhật Bản có Chủ tịch mới

Video xem nhiều

Toàn cảnh xác lập kỷ lục Bản đồ Việt Nam được xếp từ nhiều xe ô tô nhất năm 2022

Toàn cảnh xác lập kỷ lục Bản đồ Việt Nam được xếp từ nhiều xe ô tô nhất năm 2022

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Isuzu Mu-X 2021 hoàn toàn mới: Thiết kế hiện đại và đầy công nghệ

Isuzu Mu-X 2021 hoàn toàn mới: Thiết kế hiện đại và đầy công nghệ

Honda MSX 125 Grom 2021 mẫu xe côn tay phiên bản đường đua

Honda MSX 125 Grom 2021 mẫu xe côn tay phiên bản đường đua

Clip: Khuyến cáo đối với người lao động, người làm việc, người bán hàng tại khu dịch vụ trong dịch Covid-19

Clip: Khuyến cáo đối với người lao động, người làm việc, người bán hàng tại khu dịch vụ trong dịch Covid-19

Geneva Motor Show 2020: Bentley hé lộ siêu xe Bacalar triệu đô

Geneva Motor Show 2020: Bentley hé lộ siêu xe Bacalar triệu đô

Cỗ xe lai phản lực tăng tốc từ 0 - 1010 km/h trong 50 giây tham vọng phá kỷ lục thế giới

Cỗ xe lai phản lực tăng tốc từ 0 - 1010 km/h trong 50 giây tham vọng phá kỷ lục thế giới

“Rắn tiên tri” dự đoán đội tuyển Việt Nam thắng Thái Lan

“Rắn tiên tri” dự đoán đội tuyển Việt Nam thắng Thái Lan

Làm thế nào để nâng cao tương tác giữa loa và phòng nghe hiệu quả

Làm thế nào để nâng cao tương tác giữa loa và phòng nghe hiệu quả

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Những gì bạn muốn biết về 5G

Những gì bạn muốn biết về 5G

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

Bàn về tầm nhìn và các trụ cột của công nghệ thông tin di động 6G
04/03/2022
Chip xử lý A15 Bionic của Apple có gì mới
15/09/2021
Sex Education mùa 3 được Netflix công chiếu vào 17/9
14/09/2021
iPhone 13 không thay đổi nhiều về ngoại hình, camera được nâng cấp mạnh
13/09/2021
Cách xem trực tiếp sự kiện ra mắt iPhone 13 và Apple Watch 7
10/09/2021
VNEID của Bộ Công an khác các ứng dụng đang được vận hành?
10/09/2021
'Cái tôi' thời 4.0 và tính hai mặt của mạng xã hội
04/09/2021
'Muôn màu' cảm xúc của trẻ trong ngày khai giảng online
24/08/2021
Chủ tịch Chu Ngọc Anh giải toả 'ách tắc' về Giấy đi đường cho người dân Thủ đô
10/08/2021
Hàng loạt Macbook M1 tự dưng vỡ màn hình, Apple có đồng ý bảo hành?
02/08/2021
6 bộ phim hay nhất để xem trên VieON
29/01/2021
Bắc Ninh: Không ký kết triển khai dự án Owifi 5G với CSE Singapore
27/06/2020
Bị World Bank cấm dự thầu 7 năm, công ty Sao Bắc Đẩu thừa nhận sai sót
27/06/2020
Wefinex - Mô hình hoạt động đa cấp "đội lốt" đầu tài chính trên mạng internet
10/06/2020
Khai trừ MISA khỏi Câu lạc bộ Chữ ký số và Giao dịch điện tử Việt Nam
27/05/2020
Chuyển đổi số - Nên hiểu như thế nào cho đúng
25/05/2020
Chống thất thu thuế là thách thức lớn đối với nền kinh tế số
29/04/2020
Cách chuyển tập tin sang máy tính mới
10/11/2019
VNPT, MobiFone, VTC sẽ hoàn thành cổ phần hóa trước năm 2021
20/08/2019
5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?
26/07/2019
Nhận diện hành vi lừa đảo trên không gian mạng
25/07/2019
Truyền hình OTT - Hướng đi mới của các “nhà Đài”
24/07/2019