[비즈한국] Khi việc ứng phó với khủng hoảng khí hậu trở thành nhiệm vụ quốc gia, các bước chuyển đổi cấu trúc sản xuất điện sang hệ thống ít carbon đang được đẩy nhanh. Chính phủ Lee Jae-myung đang thúc đẩy chính sách lấy điện hạt nhân và năng lượng tái tạo làm hai trụ cột của mục tiêu trung hòa carbon, tuy nhiên, tranh luận trong giới học thuật về việc liệu hai nguồn năng lượng này có thực sự bổ trợ và cùng tồn tại được hay không vẫn chưa hề chấm dứt. Gần đây, Giáo sư Benjamin K. Sovacool, chuyên gia hàng đầu thế giới về chính sách năng lượng tại Đại học Boston (Mỹ), trong một bài thuyết trình tại Quốc hội Hàn Quốc, đã dựa trên dữ liệu toàn cầu trong nhiều thập kỷ để chỉ ra rằng điện hạt nhân và năng lượng tái tạo thực chất đang ở trong trạng thái “cạnh tranh” và khó có thể cùng tồn tại về mặt cấu trúc.
Tại sao điện hạt nhân và năng lượng tái tạo không thể đặt cùng một “giỏ”?
Diễn đàn Kinh tế Khử carbon Khủng hoảng Khí hậu Quốc hội và Tổ chức Hành động Quốc gia Chống xây dựng Nhà máy Điện hạt nhân mới đã mời Giáo sư Sovacool đến diễn thuyết vào ngày 30 tháng 3 với chủ đề “Liệu năng lượng tái tạo và điện hạt nhân có thể cùng tồn tại?”. Giáo sư Sovacool cho biết chưa có quốc gia nào thực hiện thành công chính sách năng lượng kết hợp giữa điện hạt nhân và năng lượng tái tạo.
Nguyên nhân cốt lõi mà ông đưa ra là “hiệu ứng chèn ép” (crowding-out effect), nơi hai nguồn năng lượng này đẩy lùi lẫn nhau trong quá trình chuyển đổi năng lượng. Ông cho rằng điện hạt nhân và năng lượng tái tạo không chỉ đơn thuần là các phương thức sản xuất điện khác nhau, mà còn là mối quan hệ cạnh tranh khốc liệt về nguồn vốn, đất đai và cơ sở hạ tầng lưới điện.
Kế hoạch và ngân sách hạ tầng năng lượng của một quốc gia là hữu hạn, về bản chất mang tính chất của một “trò chơi có tổng bằng không” (zero-sum game). Đặc biệt, điện hạt nhân không chỉ tốn kém chi phí khổng lồ mà còn đòi hỏi hệ sinh thái nhân lực chuyên môn cao bao gồm các chuyên gia bức xạ, nhà vật lý hạt nhân và kỹ sư nguyên tử. Kết quả là nếu đổ ngân sách hạn hẹp vào điện hạt nhân, nguồn lực đầu tư cho năng lượng tái tạo như điện mặt trời hay điện gió tất yếu sẽ bị thu hẹp, dẫn đến sự xung đột kinh tế giữa hai hệ thống.
Không chỉ là giới hạn về nguồn lực, các hạn chế về không gian vật lý cũng được chỉ ra là nguyên nhân gây xung đột. Điều này xảy ra do chúng ta bị buộc phải đưa ra lựa chọn loại trừ lẫn nhau: nên xây dựng nhà máy điện gió/điện mặt trời hay xây dựng nhà máy điện hạt nhân tại một địa điểm cụ thể.
Hơn nữa, một khi hạ tầng tập trung quy mô lớn lấy điện hạt nhân làm trung tâm được thiết lập, “sự phụ thuộc vào lộ trình” (path dependence) sẽ ngày càng trở nên nghiêm trọng, khiến việc chuyển đổi sang các giải pháp thay thế khác trở nên khó khăn. Giáo sư Sovacool giải thích rằng khi vốn khổng lồ đã được đổ vào, các chi phí chìm và di sản lịch sử sẽ khóa chặt lộ trình phát triển theo hướng điện hạt nhân, khiến việc chuyển đổi sang hệ thống năng lượng tái tạo hoặc việc vận hành song song linh hoạt giữa hai hệ thống trở nên khó khăn về mặt cấu trúc.
Mở rộng điện hạt nhân và giảm phát thải carbon: Không có mối tương quan
Dựa trên tiền đề rằng không có nguồn năng lượng nào hoàn toàn không phát thải carbon, Giáo sư Sovacool đã so sánh lượng phát thải khí nhà kính theo từng nguồn năng lượng thông qua “Đánh giá vòng đời” (Life Cycle Assessment, LCA), bao quát toàn bộ quy trình từ khai thác nguyên liệu đến xử lý chất thải chứ không chỉ riêng giai đoạn vận hành nhà máy. Kết quả phân tích cho thấy, lượng phát thải khí nhà kính trong toàn bộ vòng đời của điện hạt nhân trung bình là 66g CO2e/kWh, cao hơn đáng kể so với điện gió (34g) và điện mặt trời (50g). Điều này là do khí nhà kính được tạo ra trong toàn bộ quy trình khai thác, làm giàu uranium, gia công nhiên liệu, xây dựng và tháo dỡ nhà máy điện.
Tuy nhiên, mức này vẫn thấp hơn đáng kể so với điện than (960g khi áp dụng thiết bị lọc khí thải) hoặc LNG (611g). Giáo sư Sovacool đánh giá: “Phát thải carbon của điện hạt nhân có thể cao hơn so với tuyên bố của những người ủng hộ, nhưng cũng có thể thấp hơn so với những gì các nhà phê bình nói”.
Điều đáng chú ý hơn là mối tương quan với thành tích giảm carbon của từng quốc gia. Sau khi theo dõi dữ liệu toàn cầu trong 25 năm, Giáo sư Sovacool phát hiện rằng việc tăng tỷ trọng năng lượng tái tạo cho thấy mối liên hệ thống kê rõ ràng với việc giảm phát thải carbon, trong khi việc tăng tỷ trọng điện hạt nhân lại không cho thấy mối tương quan đáng kể với việc giảm phát thải. Kết quả này cho thấy dù về mặt lý thuyết điện hạt nhân là nguồn năng lượng carbon thấp, nhưng trên thực tế, hiệu quả đóng góp vào mục tiêu trung hòa carbon của toàn quốc gia lại thấp hơn so với năng lượng tái tạo.
Giáo sư Sovacool nhấn mạnh: “Các nhà hoạch định chính sách quốc gia phải chọn một trong hai, hoặc điện hạt nhân hoặc năng lượng tái tạo. Nếu muốn giảm carbon nhanh chóng và thực chất hơn, họ nên chọn năng lượng tái tạo thay vì điện hạt nhân”.
Các dự án điện hạt nhân: Bất định cả về hiệu quả kinh tế lẫn tính an toàn
Giáo sư Sovacool cũng chỉ ra vấn đề chi phí và an toàn của điện hạt nhân. Kết quả phân tích 180 dự án lò phản ứng hạt nhân trên toàn thế giới từ năm 1936 đến 2024 cho thấy, 97,2% các dự án bị đội vốn, với tỷ lệ tăng chi phí trung bình lên tới 117,3%. Đây là con số cao áp đảo so với điện gió (8%) hay điện mặt trời (1%). Ông chỉ ra các nguyên nhân bao gồm: đặc thù của các dự án do chính phủ chủ trì, quy định ngày càng thắt chặt, thiếu tiêu chuẩn hóa kỹ thuật và thiếu hiệu ứng học tập. Ngay cả với lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR), vốn được coi là giải pháp thay thế thế hệ tiếp theo, nếu dựa trên các dự báo lạc quan của ngành thì chi phí vẫn tương đương với các nhà máy điện hạt nhân lớn truyền thống và đắt hơn nhiều so với năng lượng tái tạo.
Do hầu hết các dự án điện hạt nhân được chính phủ thúc đẩy từ góc độ an ninh chứ không phải vì logic thị trường, nên động lực để cắt giảm chi phí hoặc tạo ra lợi nhuận là rất yếu. Vì thời gian xây dựng trung bình lên tới 7,5 năm, những thay đổi về quy định do các sự cố xảy ra trong khoảng thời gian đó thường dẫn đến chi phí phát sinh. Ngoài ra, mỗi nhà máy điện hạt nhân lại có thiết kế và đặc tính riêng nên khó tiêu chuẩn hóa, do đó hiệu quả cắt giảm chi phí thông qua việc học hỏi (learning effect) cũng xuất hiện chậm chạp, theo phân tích của Giáo sư Sovacool.
Về khía cạnh an toàn, những kết quả đáng chú ý cũng đã được ghi nhận. Phân tích dữ liệu tai nạn theo các nguồn năng lượng carbon thấp từ năm 1950 đến 2014 cho thấy, trong số 686 vụ tai nạn xảy ra, 48,8% liên quan đến điện gió. Về thương vong con người, trong tổng số 182.794 người tử vong, 97,2% xảy ra trong các tai nạn thủy điện như vỡ đập.
Mặt khác, đặc điểm của các tai nạn hạt nhân là gây ra thiệt hại kinh tế to lớn khi xảy ra. Trong tổng số 265,1 tỷ đô la (405 nghìn tỷ won) thiệt hại về tài sản do tai nạn từ các nguồn năng lượng carbon thấp, 90,8% bắt nguồn từ các sự cố hạt nhân. Ngay cả khi tính toán theo quy mô thiệt hại trên mỗi đơn vị sản xuất điện (TWh), điện hạt nhân vẫn được xác nhận là nguồn năng lượng có thiệt hại lớn nhất một cách áp đảo.
Sau buổi thuyết trình, các chuyên gia tiếp tục có cái nhìn phản biện trong phần hỏi đáp. Giáo sư danh dự Lee Jun-taek thuộc Khoa Vật lý, Đại học Konkuk, phát biểu: “Ngay cả Đức, quốc gia có lượng ánh sáng mặt trời ít hơn Hàn Quốc, hiện cũng có tỷ trọng năng lượng tái tạo vượt quá 50%. Vấn đề gián đoạn có thể được giải quyết bằng các hệ thống lưu trữ năng lượng (ESS) đang ngày càng rẻ hơn”. Không khí hội trường tràn ngập những tiếng nói cho rằng việc mở rộng điện hạt nhân ngược lại có thể cản trở sự tăng trưởng của năng lượng tái tạo và giảm hiệu quả giảm carbon, vì vậy các nhà hoạch định chính sách cần đưa ra lựa chọn dựa trên dữ liệu thực tế.