An toàn điện hạt nhân – Bài cuối: Hiện thực hóa nền kinh tế carbon thấp

Năng lực thấp của Nhật Bản trong việc tự cung cấp năng lượng phần lớn là do nguồn tài nguyên năng lượng khan hiếm của đất nước.

Nhà máy điện hạt nhân Kashiwazaki-Kariwa thuộc công ty điện lực TEPCO tại tỉnh Niigata, Nhật Bản. Ảnh: AFP/TTXVN

Năm 2019, nhiên liệu hóa thạch chiếm 84,8% nguồn cung cấp năng lượng của Nhật Bản, trong khi năng lượng tái tạo chỉ chiếm 12,3%. Tuy nhiên, tình hình bất ổn toàn cầu đã liên tục ảnh hưởng đến nguồn cung năng lượng của Nhật Bản, vì vậy chính phủ thường kêu gọi người dân giảm mức tiêu thụ trong thời kỳ nguồn cung không ổn định.

Trước đây, các nhà hoạch định chính sách của Nhật Bản thường giảm bớt tình trạng thiếu hụt bằng các biện pháp nâng cao hiệu quả năng lượng và các chiến dịch rộng rãi khuyến khích giảm tiêu thụ năng lượng. Thế nhưng, khi các doanh nghiệp và hộ gia đình Nhật Bản đã nỗ lực rất nhiều để cải thiện hiệu quả năng lượng trong những thập kỷ gần đây, các chính sách nhằm giảm nhu cầu năng lượng hơn nữa đang phải đối mặt với lợi nhuận giảm dần.

Sự biến động hiện tại của thị trường năng lượng đang làm tăng thêm thách thức tài chính đối với các hộ gia đình Nhật Bản theo những cách có thể tạo ra tác động tới toàn nền kinh tế. Việc tăng chi phí nhiên liệu và điện đối với người dân có thể gây ra nhiều tác động tiêu cực, từ rủi ro sức khỏe cộng đồng trong thời tiết cực đoan đến việc cắt giảm chi tiêu của hộ gia đình. Tình trạng thiếu hụt năng lượng nghiêm trọng cũng có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy của hệ thống điện, với những tác động lớn đến phúc lợi công cộng, đặc biệt là đối với người cao tuổ.i.

Tình hình năng lượng của Nhật Bản khó có thể cải thiện trong thời gian tới. Sản lượng dầu khí sẽ vẫn ở mức thấp so với nhu cầu toàn cầu trong tương lai gần, với tình trạng thiếu hụt nguồn cung thường xuyên và giá cả tăng đột biến vào mùa Đông, khi các quốc gia cạnh tranh để lấp đầy dự trữ năng lượng.

Cùng với đó, do bản chất không ổn định của các nguồn năng lượng Mặt Trời và gió, việc triển khai ngày càng nhiều năng lượng tái tạo ở Nhật Bản sẽ tạo ra sự biến động lớn hơn theo ngày và theo mùa trong sản xuất điện. Đặc biệt là khi kết hợp với sự khó đoán định của thị trường năng lượng hóa thạch, hỗn hợp điện bao gồm năng lượng tái tạo, than và khí đốt có thể gặp phải tình trạng thiếu hụt sản lượng điện hoặc biến động giá do thay đổi địa chính trị. Sản xuất điện sạch như điện hạt nhân, thủy điện hoặc địa nhiệt sẽ giảm thiểu những rủi ro này, đảm bảo nguồn cung và giá ổn định hơn.

Bên cạnh sản lượng điện biến đổi, cơ sở hạ tầng truyền tải của Nhật Bản đặt ra thêm một thách thức. Lưới điện của nước này hiện được cấu hình xung quanh một mô hình truyền thống với các nguồn điện lớn và trung tâm. Khi chuyển đổi sang mô hình mới, cơ sở hạ tầng điện sẽ cần phát triển để hỗ trợ sản lượng điện phân bổ theo địa lý nhiều hơn. Bài toán là Nhật Bản cần nâng cấp lưới điện quốc gia đi kèm việc kết nối các trang trại điện Mặt Trời và điện gió ở các vùng nông thôn hoặc ngoài khơi với các trung tâm nhu cầu đô thị.

Việc không khởi động lại phần lớn các lò phản ứng hạt nhân hiện có của Nhật Bản sẽ làm tăng quy mô của vấn đề cơ sở hạ tầng này. Nếu gánh nặng của quá trình chuyển đổi năng lượng sạch còn lại đè nặng lên năng lượng tái tạo, thì việc triển khai năng lượng tái tạo, đường dây truyền tải và khả năng lưu trữ năng lượng sẽ phải tăng tốc đáng kể. Để duy trì nguồn cung cấp điện ổn định mà không có cơ sở sản xuất điện sạch chắc chắn, Nhật Bản sẽ cần phải xây dựng năng lực lưu trữ lớn năng lượng mặt trời, gió ngoài khơi và năng lượng mặt trời dư thừa. Điều này sẽ làm trầm trọng thêm những khó khăn liên quan đến cơ sở hạ tầng.

Với thực tế lưới điện hiện tại của Nhật Bản thiếu sự kết nối, chênh lệch tần số, không phù hợp để sản xuất điện phân tán và phối hợp kém giữa các khu vực, chi phí nâng cấp hệ thống truyền tải có thể tăng đáng kể.

Đặc biệt khi kết hợp với thị trường năng lượng khó lường ngày nay, những chi phí như vậy có thể gây áp lực tài chính nghiêm trọng cho các công ty điện và làm tăng giá thành điện đến người tiêu dùng thương mại và dân dụng. Một hệ thống lưới điện phân tán hơn cũng có thể dễ bị tổn thương hơn trước các gián đoạn do thiên tai và thời tiết khắc nghiệt.

Những vấn đề như vậy có thể được giảm thiểu bằng cách khởi động lại nhiều nhất có thể các nhà máy điện hạt nhân đang ngừng hoạt động trên toàn quốc. Các cơ sở này đã được tích hợp vào mạng lưới điện hiện có của Nhật Bản, được thiết kế xung quanh các nhà máy điện trung tâm. Với xu hướng toàn cầu đang diễn ra mà trong đó những nhà khai thác hạt nhân khác trên thế giới đang thực hiện các bước để kéo dài tuổ.i thọ của các nhà máy điện hạt nhân thêm 20 đến 40 năm, các nhà hoạch định của Nhật Bản có thể tận dụng công suất hạt nhân hiện có trong nhiều thập niên tới, tạo điều kiện thuận lợi đáng kể cho quá trình chuyển đổi sang điện sạch.

Việc tái kích hoạt công suất hạt nhân nhàn rỗi có thể giúp quản lý những rủi ro kinh tế và xã hội nói trên. Khi khởi động lại các lò phản ứng và triển khai thế hệ năng lượng sạch mới, Nhật Bản có thể dần dần giảm thiểu các lỗ hổng liên quan đến năng lượng.

Cuối cùng, theo quan điểm chính sách khí hậu quốc gia, việc sử dụng tối đa điện sạch từ hạt nhân cũng sẽ tối ưu hóa tốc độ mà Nhật Bản có thể tăng tỷ lệ điện sạch tổng thể bằng cách lắp đặt năng lượng tái tạo. Trong tương lai gần, điều này sẽ cải thiện khả năng đáp ứng các mục tiêu khí hậu đã tuyên bố của Nhật Bản, củng cố vị thế của Nhật Bản trong các cuộc đàm phán quốc tế về khí hậu, đồng thời tối đa hóa lợi ích kinh tế trong nước gián tiếp từ việc giảm ô nhiễm không khí.

Việc huy động toàn bộ các nguồn năng lượng sạch như vậy ở Nhật Bản sẽ làm giảm cường độ carbon tổng thể của nền kinh tế, giảm một số rủi ro mà hàng xuất khẩu sản xuất nội địa có thể phải đối mặt trong những năm tới do thuế carbon quốc tế.

Trong thời đại nền kinh tế toàn cầu đang phát triển và ngày càng trở nên đa cực, với sự cạnh tranh mới và mạnh mẽ hơn từ nước ngoài, các ngành công nghiệp Nhật Bản phải thực hiện các biện pháp có thể để duy trì vị thế thị trường của mình. Trong bối cảnh này, việc tái khởi động sản xuất điện hạt nhân nhàn rỗi có thể giúp đảm bảo nguồn cung cấp điện ổn định hơn và có giá cả nhất quán, do đó cải thiện khả năng cạnh tranh của các nhà sản xuất.

Với những thách thức đáng kể của tình hình năng lượng Nhật Bản hiện nay và mục tiêu xây dựng nền kinh tế carbon thấp, năng lượng hạt nhân sạch có tiềm năng giảm thiểu rủi ro kinh tế và hướng đất nước đến một tương lai thịnh vượng, thân thiện hơn với khí hậu. Khi thị trường năng lượng thay đổi, khí hậu ấm lên và những chuyển động địa chính trị tiếp tục làm thay đổi thế giới, hành động quyết đoán để thúc đẩy việc sử dụng đầy đủ năng lượng hạt nhân sạch có thể giúp Nhật Bản đi theo một lộ trình thuận lợi hơn trong nhiều năm tới.