Làm nhà máy ĐHN nổi trên biển và ý đồ của TQ

Trung Quốc rất quan tâm đến công nghệ nhà máy ĐHN nổi trên biển, mục đích của họ là gì?

 

Trong bài viết của mình TS Trần Đại Phúc, một chuyên gia có nhiều năm hoạt động trong ngành năng lượng hạt nhân đã đưa ra góc nhìn của mình trước việc Trung Quốc dự định sẽ làm nhà máy điện hạt nhân (ĐHN) nổi trên biển để cung cấp cho các cơ sở trên Biển Đông. 

Nga giúp Trung Quốc xây nhà máy ĐHN nổi 

Sau hợp đồng cung cấp khí đốt Trung-Nga mega khổng lồ được ký với giá 400 tỷ US$ (292.000.000.000 €), tiếp đến lĩnh vực hợp tác hạt nhân dân sự cũng được tăng cường.

Ngay trong đầu năm 2014, Giám đốc điều hành của tập đoàn hạt nhân Rosatom, ông Sergei Kiriyenko, thông báo rằng nhóm của ông coi là thị trường châu Á Thái Bình Dương là ưu tiên của mình.

Ngày 29/7, Tổng giám đốc của CNNC (China National Nuclear Company), Qian Lin, và Djomart Aliyev, Tổng giám đốc Rusatom ở nước ngoài, một công ty con của Rosatom, đã ký một thỏa thuận khung mở đường cho việc thành lập một nhóm công tác phối hợp xây dựng Nga-Trung Quốc của các nhà máy ĐHN nổi.

Theo giám đốc của Rusatom, Dzhomart Aliyev, "Các lò phản ứng hạt nhân có tiềm năng đáng kể."

Ông cũng lưu ý rằng hiện có hai hình thức, các lò phản ứng nổi và cố định. Mục tiêu là để cung cấp các giải pháp năng lượng ở những nơi khó tiếp cận như vòng tròn Bắc Cực hoặc cơ sở hạ tầng dầu khí ngoài khơi.

Đối với ông Aliyev, nhà máy ĐHN nổi có tiềm năng lớn. Một nhà máy nổi có thể được trang bị một động cơ có thể kéo đi. Nó có thể kết nối với cơ sở hạ tầng ven biển hoặc neo đậu gần khu vực có nhu cầu năng lượng.

Nhà máy ĐHN nổi có thể cung cấp các nhu cầu của cộng đồng trong việc tiếp cận khó khăn nằm ở miền Bắc Trung Quốc và vùng Viễn Đông, và cả các khu công nghiệp lớn như giàn khoan dầu.

Theo nghiên cứu, nhà máy ĐHN nổi an toàn hơn với chi phí sản xuất thấp hơn và có nhiều ưu điểm.

Các kỹ sư tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT: Massachusetts Institute of Technology)) và Đại học Wisconsin và Chicago cho rằng, dựa trên những bài học của thảm họa Fukushima Daiichi, việc thực hiện một nhà máy ĐHN ở ngoài biển sẽ tránh rủi ro từ thảm họa sóng thần và các hiện tượng tự nhiên không thể dự đoán khác.

Trên thực tế, toàn bộ nhà máy ĐHN nổi sẽ được neo chặt dưới đáy biển và cách bờ biển khoảng cách 10 km. Điện sản xuất có thể được chuyển vào đất liền qua cáp ngầm dưới biển.

Trước đó các hệ thống và trang thiết bị (dưới hình dạng modules) sẽ được lắp ráp tại một xưởng đóng tàu cho mục đích này. Nhà máy ĐHN nổi này có một số lợi ích trong trường hợp đóng cửa và tháo dỡ. Nó có thể kéo đến cơ sở chuyên môn để tháo dỡ và do đó có thể bảo vệ ô nhiễm của địa điểm trong thời gian dài.

Nhà máy điện hạt nhân nổi này có thể di chuyển tới vị trí nào cần thiết

Nhà máy hạt nhân nổi trên sà lan

Nhà máy ĐHN nổi, một thiết kế của Mỹ - Sturgis (MH-1A) với công suất 45 MW được xây dựng vào năm 1967 bởi các kỹ sư quân sự của Mỹ để cung cấp điện cho khu kênh đào Panama.

Ý tưởng của các nhà máy ĐHN nổi, được thiết kế bởi người Mỹ trong những năm 1960 sau đó lại được nổi lên vào năm 1990 tại một cuộc họp giữa giáo viên Larion Lebedev, Giám đốc viên nghiên cứu và phát triển của Cơ quan Năng lượng nguyên tử Liên bang Nga Rosatom với các nguyên thủ của Guatemala, Nicaragua và El Salvador. Trong khi Nga phế thải nhiều tàu ngầm, các nguyên thủ quốc gia này muốn tận dụng các tàu ngầm đó ngoài bờ biển của họ để tạo ra điện và nước ngọt!

Ngay từ cái nhìn đầu tiên, có những vấn đề lớn, đặc biệt là bởi vì các lò phản ứng của tàu ngầm không được thiết kế để đáp ứng, áp dụng cho lợi ích dân sự. Lý do là vì các lò phản ứng hạt nhân bị giới hạn ở mức 20% U235. Tuy nhiên, kỹ sư hải quân Sergei Kiriyenko, hiện là người đứng đầu Rosatom, cuối cùng được thuyết phục về tính hợp lệ của dự án và hỗ trợ dự thảo sà lan với năm bộ trưởng kế tiếp. Cuối cùng đến tháng 6/2010, tại St Petersburg ra mắt của “Akademik Lomonosov”, sà lan của nhà máy điện hạt nhân nổi đầu tiên của Nga.

Nhà máy ĐHN nổi trên sà lan đầu tiên trên thế giới được ra mắt long trọng và sau đó khởi hành từ St Petersburg, LB-Nga. Sà lan này với chiều dài 144 mét, rộng 30 mét, đã được đưa vào vận hành tháng 4/2012.

Sà lan này có đủ chỗ ở trong điều kiện thoải mái một đoàn thủy thủ 58 người, và hoạt động theo mỗi “ca” là ba tháng. Tuy nhiên, trước khi di chuyển đến bán đảo Kamchatka ở Thái Bình Dương, nơi mà nhà máy điện hạt nhân nổi “Akademik Lomonosov” sẽ được lắp đặt ngoài khơi thành phố Vilyuchinsk, nhà máy ĐHN nổi đã dừng lại tạm thời tại Murmansk để ‘nạp’ nhiên liệu uranium.

Nó mang theo một lò phản ứng hạt nhân với nhiên liệu (được làm giàu tới 14% U235) tương đương với ba chu kỳ nhiên liệu, đủ để vận hành trong hai mươi năm, sau đó các sà lan nhà máy ĐHN nổi sẽ trở lại cảng để rút nhiên liệu đã chạy và bảo dưỡng hoàn toàn.

Ở trung tâm của sà lan có hai lò phản ứng loại KLT-40S nhỏ. Mỗi LPUHN có 35 MW (trong tổng số 70 MW). Công suất này cũng đủ để sản xuất năng lượng nhiệt cần thiết để khử muối trong nước biển 240.000 m3 mỗi ngày hoặc cung cấp điện cho một thành phố có 200.000 cư dân. Một lò phản ứng với công suất tối đa 300 MW điện có thể được cài đặt trên sà lan.

LPUHN KLT-40S dựa từ kinh nghiệm của 460 tàu ngầm và 15 tàu phá băng của LB-Nga, một số trong những lò phản ứng đã hoạt động hơn 200.000 giờ. Chúng bao gồm 4 hệ thống an toàn thụ động và 6 hệ thống an toàn chủ động.

Các sà lan với vỏ kép có thể chịu được sự tấn công của một quả ngư lôi. Sự phá hủy do máy bay cũng được dự trù trong thiết kế.

Tại cuộc họp ngày 25 tháng 1 tại trường Arts et Métiers tại Paris, Giáo sư Lebedev rất hài lòng khi nhớ lại rằng khi tàu ngầm Kursk bị chìm ở biển Barents vào tháng 8 năm 2000, sau một vụ nổ phá hủy tàu ngầm Kursk, lò phản ứng đã được dập tắt tự động và an toàn. Sau khi thu hồi tàu ngầm, người ta nhận thấy LPUHN vẫn trong tình trạng hoàn hảo và có thể được khởi động lại!

(còn tiếp)

TS Trần Đại Phúc