Nhật Bản bị xẻ làm đôi vì lưới điện dị thường

Tình trạng thiếu điện của Nhật Bản sau thảm họa động đất, sóng thần năm 2011 đã khiến sự chú ý đổ dồn về một đặc điểm "dị thường" của hệ thống cơ sở hạ tầng của nước này: Nhật Bản là nước tiên tiến duy nhất trên thế giới có hai lưới điện riêng biệt, hầu như không thể chia sẻ năng lượng cho nhau.

Hai tần số tiêu chuẩn của lưới điện là 50 và 60 Hz. Về mặt kỹ thuật, không có lý do nào khiến một trong hai tần số trên ưu việt hơn nhau nhưng ở hầu hết các nước và cả Việt Nam, tần số 50 Hz là tiêu chuẩn. Hàn Quốc và phần lớn châu Mỹ, bao gồm Mỹ và Canada, sử dụng lưới điện 60 Hz, tờ Japan Times cho biết. 

Còn Nhật Bản thì lại sử dụng hai lưới điện với hai tần số khác nhau, một cung cấp năng lượng cho nửa phía đông bắc bao gồm Tokyo và Tohoku, lưới còn lại phục vụ các tỉnh phía tây nam như Nagoya và Osaka.

Hệ thống điện phân nhánh của Nhật Bản là di sản của thế kỷ 19, khi các dự án điện ban đầu có quy mô nhỏ và có tính địa phương hóa cao.

Tại Tokyo, các doanh nhân cung cấp điện chiếu sáng quyết định mở rộng kinh doanh bằng cách nhập khẩu máy phát điện xoay chiều cao áp từ Đức. Thiết bị của Đức, được mua từ công ty tiền thân của AEG, sử dụng tần số 50 Hz.

Trong khi đó, các nhà cung cấp điện địa phương ở Osaka lại mua máy phát điện 60 Hz từ Mỹ, được cung cấp bởi công ty tiền thân của General Electric.

Vào thời điểm đó, không ai nghĩ đến khả năng tương thích: Ai có thể tưởng tượng được rằng các hệ thống điện cách nhau 500 km lại có thể kết nối?

Nhưng theo thời gian, các lưới điện ngày càng lan rộng ra, cho đến khi toàn bộ Nhật Bản được nối điện. Sông Fujigawa ở tỉnh Shizuoka bỗng biến thành ranh giới giữa hai tần số. Mọi dòng điện ở phía đông con sông là 50 Hz, còn ở phía tây là 60 Hz.

Khác biệt nhỏ, khủng hoảng lớn

Trong quá khứ, một số thiết bị điện như lò vi sóng hay máy giặt được dùng ở Tokyo lại trở nên vô dụng ở Nagoya. Nhưng vấn đề này gần như đã được giải quyết triệt để do hầu hết thiết bị đều được sản xuất để dùng được với cả hai loại tần số.

Đó là một trong những nguyên nhân khiến các cuộc thảo luận về thống nhất hệ thống lưới điện quốc gia chìm vào quên lãng. Vấn đề này chỉ nổi lên vào tháng 3/2011, khi thảm họa sóng thần Tohoku đánh sập khoảng 1/3 công suất điện ở phía đông và người dân không thể hiểu vì sao điện dư thừa ở phía tây không thể chuyển sang phía đông. 

Việc này sẽ rất đơn giản nếu cả nước dùng chung một tần số điện, nhưng lại là bất khả thi với hai tần số khác nhau.

Nhưng ngay cả khi đối mặt với khủng hoảng trên, Nhật Bản vẫn khó có thể thống nhất tần số điện quốc gia. Vấn đề đầu tiên và muôn thủa là chi phí. Sẽ rất tốn kém để thay đổi hệ thống điện của một nửa đất nước.

Ngoài ra còn có vấn đề về chính trị và văn hóa. Bên nào sẽ bị bắt phải chuyển đổi hệ thống của mình để phù hợp với bên kia, Tokyo hay Osaka? Đây là câu hỏi mà các chính trị gia chắc chắn không muốn khơi lên.

Thay vào đó, Nhật Bản lại tìm cách cải thiện khả năng chia sẻ điện năng giữa các lưới điện bằng cách tăng cường năng lực chuyển đổi.

Năm 2011, Nhật Bản có ba trạm chuyển đổi tần số, cả ba đều nằm gần ranh giới giữa hai hệ thống lưới điện. Các trạm này có thể chuyển đổi tần số 50 Hz thành 60 Hz và ngược lại, nhưng công suất tổng cộng của chúng chỉ là khoảng 1 triệu kilowatt, một phần nhỏ so với mức thiếu hụt lúc bấy giờ.