Nhà máy điện hạt nhân có ưu thế gì so với nhà máy nhiệt điện?

Địa điểm xây dựng

Đối với điện hạt nhân, nhiên liệu sử dụng có khối lượng rất nhỏ. So với nhà máy nhiệt điện chạy than, một nhà máy nhiệt điện hạt nhân có cùng công suất sẽ đòi hỏi nhiên liệu hạt nhân về khối lượng chỉ bằng 1/100.000 lần.

Như vậy, việc vận chuyển cung cấp nhiên liệu đối với điện hạt nhân ít ảnh hưởng đến lựa chọn địa điểm xây dựng; bên cạnh đó, diện tích xây dựng nhà máy cũng nhỏ hơn. Điện hạt nhân có thể xây dựng gần với các phụ tải lớn; cho phép giảm thiểu tổn thất điện năng trong khâu truyền tải, tiết kiệm 5-10% điện năng, hệ thống lưới điện vận hành an toàn hơn (xác suất xảy ra sự cố thấp hơn).

Tuy nhiên, điện hạt nhân lại có yêu cầu chặt chẽ hơn về yếu tố địa chấn của địa điểm. Vì điều kiện an toàn, nhà máy điện hạt nhân đòi hỏi được xây dựng ở vùng có các hoạt động về địa chấn ít nhất, cấu tạo của nền móng (vỏ trái đất) ổn định nhất.

Sự xuất hiện các thế hệ lò mới cùng với sự giảm giá thành thiết bị đã làm cho ĐHN thêm lợi thế cạnh tranh

Công suất và tuổi thọ cao

Theo tính toán của các chuyên gia thì chi phí xây dựng cho nhà máy điện hạt nhân so với nhà máy nhiệt điện tương đối cao. Tuy nhiên, khi đi vào vận hành, thì nhà máy điện hạt nhân sẽ đạt được lợi ích tối đa: Nếu vận hành liên tục toàn bộ công suất trong suốt một năm là 24h/ngày, thì có thể khai thác được 100% ưu thế của nhà máy điện hạt nhân. Tuổi thọ thiết kế của nhà máy điện hạt nhân là 50 năm. Nếu bảo dưỡng đầy đủ sẽ có thể kéo dài vận hành tới 60 năm. Tuy nhiên, trong quá trình triển khai vận hành nhà máy ĐHN cần phải đặc biệt chú ý đến mức độ an toàn để tránh không để xảy ra những sự cố đáng tiếc tác động đến môi trường sống của cộng đồng. Việc thay đổi công suất ứng với phụ tải cũng khá đơn giản về mặt kỹ thuật; tỷ lệ chi phí nhiên liệu trong giá thành thấp, nên rất có lợi về kinh tế trong vận hành phụ tải đáy.

Thời gian khai thác dài

Các nhà nghiên cứu quốc tế chỉ ra rằng, nguồn tài nguyên dầu, khí, than không chỉ phục vụ cho phát điện mà còn cho nhiều ngành khác như: Hóa dầu, giao thông vận tải, sản xuất công nghiệp... nhưng với tốc độ khai thác như vừa qua thì thời gian chỉ còn rất ngắn (dầu 40 năm, khí 65 năm, than 155 năm). Trong khi đó, nguồn nguyên liệu uranium dùng cho ĐHN có thể sử dụng tối thiểu trong vòng 220 năm nữa. Bên cạnh sự khan hiếm, đắt đỏ của nhiên liệu hóa thạch và những hạn chế mang tính pháp lý về phát thải khí nhà kính do đốt nhiên liệu hóa thạch, thì sự cải tiến thiết kế của các lò phản ứng hạt nhân, sự xuất hiện các thế hệ lò mới cùng với sự giảm giá thành thiết bị đã làm cho ĐHN thêm lợi thế cạnh tranh…

Nhiên liệu cần thiết cho một nhà máy điện hạt nhân có công suất 1000 MW vận hành trong suốt 1 năm

 

Ít chất thải

Điện hạt nhân có ít chất thải so với các nhà máy nhiệt điện khác. Uran 235 tuy là nhiên liệu cháy nhưng vì năng lượng nguyên tử là năng lượng phát sinh do phản ứng phân hạch, nên không cần oxy. Vì thế, nhà máy điện hạt nhân hoàn toàn không thải ra các chất gây ô nhiễm môi trường như các loại khí CO2 , NOx, SOx. Một nhà máy 1.000 MWe nhiệt điện chạy than sẽ thải ra không khí hàng năm 7 triệu tấn khí gây hiệu ứng nhà kính CO2, 0,2 triệu tấn khí gây mưa acid SO2, và khoảng 0,2 triệu tấn xỉ rắn.

Một nhà máy điện hạt nhân có quy mô tương tự hàng năm sẽ sử dụng khoảng 27 tấn nhiên liệu urani được làm giàu, sau đó thải ra 26,86 tấn nhiên liệu chịu phóng xạ. Trong số nhiên liệu chịu phóng xạ đó có 25,92 tấn được gọi là nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng là những đồng vị của urani U235, U238, và plutoni Pu239.

Thông thường hiện nay, số nhiên liệu đã qua sử dụng này được thiết kế lưu giữ ngay trong khuôn viên nhà máy, trong các bể nước. Như vậy, một nhà máy điện hạt nhân 1.000 MWe hàng năm chỉ thải ra môi trường có 918 ki lô gam sản phẩm phân hạch và 22 ki lô gam actinid được coi là phế liệu có hoạt tính cao trong thời gian lâu còn nguy hại về phóng xạ.

Minh Ngọc