Bức tranh năng lượng của Nhật Bản sau 10 thảm họa động đất và sóng thần

10 năm sau thảm họa động đất và sóng thần ở khu vực đông bắc, bức tranh năng lượng của Nhật Bản đang dần thay đổi một cách tích cực khi tỷ trọng năng lượng tái tạo trong tổng cung điện năng ở nước này đã tăng gấp đôi nhờ các chính sách hỗ trợ của Chính phủ, trong khi tỷ trọng điện hạt nhân đã giảm từ gần 30% năm 2010 xuống còn khoảng 6%.

Tuy nhiên, Nhật Bản chưa thể loại bỏ sự phụ thuộc vào điện hạt nhân, ít nhất là trong 30 năm tới.

Vai trò điện hạt nhân giảm dần

Trước khi xảy ra trận động đất mạnh nhất trong lịch sử Nhật Bản vào ngày 11/3/2011, điện hạt nhân vẫn giữ vai trò quan trọng trong cơ cấu năng lượng ở nước này.

Với 54 lò phản ứng, các nhà máy điện hạt nhân đã cung cấp gần 30% tổng sản lượng điện năm 2009. Khi đó, Chính phủ Nhật Bản đã đặt mục tiêu nâng tỷ trọng điện hạt nhân trong tổng cung điện năng lên 50% vào năm 2030.

Tuy nhiên, các sự cố liên tiếp xảy ra tại nhà máy điện hạt nhân Fukushima số 1 sau trận động đất này đã khiến Nhật Bản phải thay đổi định hướng đó.

Tháng 5/2011, ông Naoto Kan, Thủ tướng Nhật Bản khi đó, đã đề nghị chuyển trọng tâm của chính sách năng lượng từ điện hạt nhân và các nguồn nhiên liệu hóa thạch sang các nguồn năng lượng tái tạo như điện Mặt Trời, điện gió và năng lượng sinh khối.

Mặc dù vậy, các chính quyền sau đó đã tỏ ra bế tắc trong việc thực hiện định hướng trên. Điều này thể hiện trong bản kế hoạch năng lượng năm 2015, Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản (METI) khẳng định nước này không có lựa chọn nào khác ngoài việc phụ thuộc vào năng lượng hạt nhân, đồng thời đặt ra mục tiêu nâng tỷ trọng điện hạt nhân trong tổng cung điện năng lên 20-22% và năng lượng tái tạo lên 22-24% vào tài khóa 2030.

Theo tính toán của METI, điện hạt nhân vẫn là nguồn năng lượng rẻ nhất. Chi phí sản xuất điện hạt nhân tối thiểu sẽ tăng từ mức 8,9 yên/KWh vào năm 2011 lên 10,1 yen (0,08 USD) vào tài khóa 2030, chủ yếu do các công ty phải đầu tư để tăng độ an toàn cho các nhà máy điện hạt nhân.

Tuy nhiên, con số này vẫn thấp hơn nhiều so với giá thành sản xuất điện từ các nguồn năng lượng khác (điện mặt trời là khoảng 16,4 yen/KWh, điện gió 34,7 yen, nhiệt điện chạy than là 12,9 yen, nhiệt điện chạy LNG là 13,4 yen, thủy điện 27,1 yen và địa nhiệt là 16,8 yen).

Ba năm sau đó, trong kế hoạch năng lượng năm 2018, Nhật Bản vẫn giữ nguyên các mục tiêu về tỷ trọng điện hạt nhân và năng lượng tái tạo, đồng thời đặt mục tiêu giảm phụ thuộc vào nhiệt điện chạy than từ 32% xuống 26% vào tài khóa 2030.

Tuy nhiên, vào tháng 11/2020, Thủ tướng Yoshihide Suga khẳng định tại thời điểm hiện nay, Nhật Bản không có kế hoạch xây dựng thêm các nhà máy điện hạt nhân mới để thực hiện mục tiêu trung hòa carbon vào năm 2050.

Trong khi đó, Bộ trưởng METI Kajiyama Hiroshi cho biết Chính phủ sẽ tiếp tục các nỗ lực cải thiện độ an toàn để đảm bảo rằng nước này sẽ sử dụng năng lượng hạt nhân như một phương án lựa chọn vào năm 2050.

Trong bối cảnh chưa thể loại bỏ hoàn toàn sự phụ thuộc vào điện hạt nhân, các công ty điện lực Nhật Bản đã tìm cách nâng cao độ an toàn cho các lò phản ứng hiện có để tái khởi động chúng.

Vào cuối tháng 12/2020, Nhật Bản có 9 lò phản ứng đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn mới và được phép nối lại hoạt động, trong đó chỉ có 3 lò phản ứng của Công ty Điện lực Kyushu (KEPCO) đang hoạt động, 3 lò khác tạm dừng hoạt động để kiểm tra định kỳ, và 3 lò còn lại chưa thể khởi động do đơn vị vận hành chưa hoàn thành triển khai các biện pháp chống khủng bố theo quy định mới.

Mặc dù vậy, năm ngoái, điện hạt nhân chỉ chiếm khoảng 6,2% trong tổng cung điện năng ở Nhật Bản.

Nhiệt điện lên ngôi

Do tỷ trọng của điện hạt nhân sụt giảm mạnh trong cơ cấu điện năng, Nhật Bản phải bù đắp sự thiếu hụt về nguồn cung bằng nhiệt điện. Trong tài khóa 2018, nguồn năng lượng này chiếm tới hơn 76% tổng cung năng lượng ở Nhật Bản, trong đó nhiệt điện chạy than chiếm khoảng 32%.

Tuy nhiên, trong thời gian gần đây, ngày càng có nhiều tổ chức và cá nhân lên tiếng kêu gọi Chính phủ Nhật Bản giảm bớt hoặc đóng cửa các nhà máy nhiệt điện chạy than để thực hiện Hiệp định Paris về biến đổi khí hậu.

Vì vậy, Chính phủ Nhật Bản đang lên kế hoạch trong thời gian từ nay tới tài khóa 2030 sẽ đóng cửa hoặc tạm ngừng hoạt động 100 trong tổng số 140 nhà máy nhiệt điện chạy than có hiệu suất phát điện thấp và phát thải nhiều khí CO2.

Nếu được triển khai, đây là một bước tiến mới trong chính sách năng lượng của Nhật Bản theo hướng giảm thiểu các nguồn năng lượng gây ô nhiễm môi trường.

Đối với các nhà máy nhiệt điện chạy dầu và chạy bằng khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG), do tình hình chính trị ở các quốc gia Trung Đông, khu vực cung cấp tới 90% lượng dầu mỏ nhập khẩu của Nhật Bản, thường xuyên bất ổn nên Nhật Bản phải đối mặt không ít rủi ro khi sử dụng nguồn nhiên liệu này.

Do đó, trong dài hạn, nhiều khả năng Nhật Bản cũng sẽ cắt giảm sự phụ thuộc vào nguồn năng lượng này.

Cơ hội cho năng lượng tái tạo

Sự sụt giảm đột ngột của điện hạt nhân và xu hướng giảm dần sự phụ thuộc vào nhiệt điện đã mở ra cơ hội cho năng lượng tái tạo. Trong 10 năm qua, tỷ trọng của nguồn năng lượng đã tăng gần gấp đôi, từ 9,5% vào năm 2010 lên 18% vào năm 2020.

Sự gia tăng nhanh chóng của nguồn năng lượng này một phần là nhờ việc Chính phủ đưa vào vận hành hệ thống feed-in tariff (FIT - giá bán điện năng từ nguồn năng lượng tái tạo cung cấp cho lưới điện) vào năm 2012 nhằm khuyến khích các nhà đầu tư tham gia vào lĩnh vực này.

Cùng với đó là việc Nhật Bản đã thực hiện cải tổ nhằm điều chỉnh hệ thống năng lượng cũ mà trong đó, các công ty điện lực khu vực có quy mô lớn thường kiểm soát toàn bộ chuỗi cung ứng, từ việc phát điện cho đến khâu phân phối và bán lẻ.

Kết quả là về cơ bản, sự tham gia và rút lui khỏi ngành sản xuất và kinh doanh điện đã được tự do hóa, và hệ thống truyền tải và phân phối điện năng đã được tách ra khỏi các công ty độc quyền khu vực.

Trên cơ sở kết quả đã đạt được, trong chiến lược tăng trưởng xanh công bố tháng 12/2020, Chính phủ Nhật Bản đã đặt ra mục tiêu là nâng tỷ trọng năng lượng tái tạo trong tổng cung điện năng lên 50-60% vào năm 2050. Ở chiều ngược lại, tỷ trọng điện hạt nhân và nhiên liệu hóa thạch sẽ chỉ còn 30-40%.

Mặc dù vậy, theo giới phân tích, Nhật Bản đang gặp không ít khó khăn trong việc thực hiện mục tiêu đầy tham vọng đó.

Nguyên nhân là do trước hết, đối với địa nhiệt, Nhật Bản là nước có tiềm năng lớn thứ 3 thế giới về nguồn năng lượng này nhưng nhiều địa điểm có tiềm năng địa nhiệt lại ở khu vực miền núi, nơi hệ thống truyền tải điện dễ bị hư hỏng, hoặc ở các công viên quốc gia, nơi bị quản lý chặt chẽ bởi các quy định về bảo tồn thiên nhiên.

Điều này khiến cho việc khai thác nguồn năng lượng địa nhiệt trở nên cực kỳ tốn kém và mất thời gian.

Mặt khác, Nhật Bản cũng có trữ lượng sinh khối rất lớn nhưng nguồn tài nguyên này không đủ để cung cấp cùng lúc cho nhiều nhà máy điện. Riêng với thủy điện, các địa điểm có tiềm năng nhất về phát triển thủy điện quy mô lớn ở Nhật Bản đều đã được đưa vào khai thác. Vì vậy, Nhật Bản có rất ít cơ hội để phát triển thêm nguồn năng lượng này.

Trong bối cảnh đó, nhiều người cho rằng các nguồn năng lượng quan trọng trong tương lai của Nhật Bản là điện Mặt Trời và điện gió. Tuy nhiên, khó khăn đầu tiên trong việc khai thác các nguồn năng lượng này là vấn đề giá cả.

Mặc dù FIT đã tạo cơ hội cho nhiều nhà đầu tư tham gia vào thị trường năng lượng nhưng nhược điểm của hệ thống này là chuyển gánh nặng chi phí sản xuất lên người dân.

Chỉ tính riêng trong tài khóa 2019, gánh nặng chi phí mà người sử dụng điện ở nước này phải gánh ước tính lên tới 2.400 tỷ yen (khoảng 22 tỷ USD). Nếu tính từ khi hệ thống FIT được đưa vào áp dụng vào tháng 7/2012, gánh nặng chi phí mà người dân nước này phải chịu lên tới 10.000 tỷ yen.

Do vậy, mặc dù nằm ở vĩ độ cao hơn nhưng hiện tại, giá điện Mặt Trời ở Nhật Bản cao gần gấp đôi so với Đức. Đây là nhân tố cản trở sự phát triển của loại năng lượng này.

Mặt khác, do việc phát điện phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết nên sản lượng điện gió hay điện Mặt Trời thường không ổn định, trong khi khả năng lưu giữ điện từ các nguồn điện này vẫn còn hạn chế. Đây là bài toán nan giải không chỉ đối với Nhật Bản mà còn đối với hầu hết các nước trên thế giới.

Nói tóm lại, trong 10 năm qua, bức tranh năng lượng của Nhật Bản đã có nhiều thay đổi tích cực. Tuy nhiên, việc đưa năng lượng tái tạo trở thành nguồn năng lượng chủ lực vẫn là một nhiệm vụ không hề dễ dàng.

Dù vậy, nhiều người vẫn kỳ vọng rằng Nhật Bản giải bài toán hóc búa này nếu chính phủ có chính sách khuyến khích và hỗ trợ đầu tư phát triển các công nghệ về pin trữ năng lượng, phát điện bằng hydrogen và các công nghệ khác.