Tokaido Shinkansen là đường sắt cao tốc đầu tiên của Nhật Bản, khởi công năm 1959 và đi vào sử dụng năm 1964, nối Tokyo với Osaka. Trước năm 1964, để đi từ Tokyo đến Osaka (515 km), người ta phải tốn 6 tiếng tàu hỏa. Nhưng với Shinkansen, thời gian chỉ còn 3 tiếng 10 phút, thậm chí 2 tiếng rưỡi nếu đi những chuyến có tốc độ cao hơn.
Sau Tokaido, Nhật Bản tiếp tục mở rộng mạng lưới đường sắt cao tốc, hiện có gần 10 tuyến Shinkansen, kể cả những tuyến đang hoạt động hoặc trong quá trình xây dựng. Trong đó, tuyến ngắn nhất có chiều dài 120 km, dài nhất cũng lên gần 600 km. Tổng chiều dài của cả mạng lưới Shinkansen vào khoảng 2.500 km.
Khi Tokaido Shinkansen đi vào hoạt động năm 1964, vận tốc tối đa đạt 210 km một giờ. Sau này, nhờ sự phát triển của công nghệ và cải thiện cấu trúc đường ray, tốc độ tối đa lên đến hơn 270 km/h. Đến năm 1997, tàu cao tốc Shinkansen Sanyo có thể đi với tốc độ 300 km/h.
 |
| Cân đối tài chính tuyến Tokaido Shinkansen. 3 năm đầu tiên, việc vận hành Shinkansen đều lỗ. Nguồn: JNR |
Trong một báo cáo trình bày trước Ủy ban Hạ tầng Giao thông Mỹ năm 2007 (để tiếp thị công nghệ Shinkansen), đại diện Nhật Bản cho biết tổng mức đầu tư của Tokaido Shinkansen là 380 tỷ yen, huy động từ nguồn vốn Chính phủ, phát hành trái phiếu và vốn vay Ngân hàng Thế giới - WB (80 triệu USD). Tokaido Shinkansen bắt đầu cho lợi nhuận sau 3 năm vận hành và đến năm 1970 đã mang lại 100 tỷ yen. Và phần lớn số vốn đầu tư ban đầu đã được trang trải vào năm 1971.
Vốn đầu tư Shinkansen gần đây được chia sẻ giữa Chính phủ và các chính quyền địa phương, trong đó vốn chính phủ chiếm hai phần ba. Trong tài khóa 2007, kinh phí xây dựng Shinkansen thế hệ mới vào khoảng 263,7 tỷ yen. Trong đó, vốn Chính phủ vào khoảng 175,8 tỷ yen, hơn một nửa trong số này là nguồn thu từ hệ thống Shinkansen đang vận hành.
Shinkansen có tác động rất lớn tới Nhật Bản, từ góc độ kinh tế, kinh doanh, xã hội, môi trường và văn hóa. Việc đi lại bằng Shinkansen giúp người dân Nhật Bản mỗi năm tiết kiệm 400 triệu giờ so với các phương tiện giao thông truyền thống bằng đường bộ. Hệ thống tàu cao tốc phát triển cũng giúp thu hẹp khoảng cách giữa các vùng miền.
Tuy nhiên, chi phí xây dựng quá lớn là một vấn đề cần cân nhắc. Với những tuyến xây sau này, chi phí càng lớn hơn và lợi nhuận ít hơn. Thậm chí có những tuyến chỉ chạy vì mục tiêu quảng bá nhiều hơn là nhu cầu thực sự. Theo Wapedia, chi phí đầu tư lớn đã để lại những khoản nợ khổng lồ cho nhà khai thác. Có những lúc, khoản nợ có liên quan tới Shinkansen của Tập đoàn đường sắt quốc gia Nhật Bản (JNR) lên đến 28.000 tỷ yen.
Tháng 12/1999, tạp chí Japan Railway and Transport có bài viết tựa đề "Bài học và thách thức với giao thông đường sắt", trong đó chỉ ra những vấn đề tài chính khi triển khai Shinkansen. Theo tác giả Ryohei Kakumoto, chính việc xây dựng Tokaido Shinkansen vào năm 1964 đã khiến JNR lún sâu hơn vào nợ nần, thâm hụt ngân sách. Thời gian đó, lạm phát ở Nhật tăng vài điểm phần trăm một năm. Giá vé tàu tăng mạnh từ năm 1961 và tiếp tục tăng cao vào năm 1964. Tuy nhiên, doanh thu của đường sắt chịu nhiều áp lực bởi các loại phương tiện cạnh tranh khác như hàng không, xe hơi cá nhân. Lợi nhuận của cả Tokaido Shinkansen và tàu hỏa truyền thống trên cùng tuyến đường này đều giảm mạnh. Nhà khai thác tuyến này đã chịu cảnh thất bát, từ mức lợi nhuận 61,7 tỷ yen năm 1963 xuống còn vỏn vẹn 8,1 tỷ yen trong năm 1965, chủ yếu do chi phí đầu tư khổng lồ cho Shinkansen.
Một bài viết của Tiến sĩ Hiroshi Okada, người có gần 50 năm kinh nghiệm về Shinkansen, đăng trên Japan Railway and Transport số ra tháng 10/1994, cũng nhìn nhận chi phí xây dựng loại tàu này (tính trên mỗi km) cực kỳ đắt đỏ so với công nghệ của châu Âu. Theo ông hệ thống đường sắt cao tốc này đòi hỏi khoản kinh phí rất lớn cho các hạng mục liên quan tới điện, kể cả hệ thống thông tin, tín hiệu, an toàn và nguồn điện. Chi phí xây dựng dân dụng như làm kè, cầu, cống, cũng cực lớn, chiếm tới gần 70% tổng mức đầu tư cho hệ thống Shinkansen tại Nhật. Trong khi đó, việc đầu tư để tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn môi trường cũng rất tốn kém. Chưa kể, trong điều kiện địa lý của Nhật, mật độ dân cư cao nằm dọc các tuyến đường sắt, vì thế mà khoảng cách giữa các ga rất ngắn (chỉ từ 30 đến 40 km). Số lượng ga nhiều hơn cũng khiến tổng mức đầu tư đội lên.
| Tính đến tháng 5/2010, công suất lắp đặt nguồn điện của Việt Nam đạt gần 19.000 MW. Cả năm 2009, Tập đoàn Điện lực (EVN) đưa vào vận hành 1.806 MW nguồn điện mới và phối hợp với các chủ đầu tư khác đưa vào vận hành 739 MW. 5 tháng đầu năm nay, EVN đưa thêm vào vận hành thêm 490 MW. |
Cũng vì chi phí đầu tư cao, giá vé đi tàu Shinkansen không hề rẻ. Vào thời điểm năm 1994, thống kê của tiến sĩ Okada cho thấy, giá vé Shinkansen chỉ rẻ hơn một chút so với máy bay nhưng đắt hơn nhiều so với đi đường bộ (vé máy bay vào thời điểm đó là 14.600 yen, trong khi Shinkansen 13.480 yen còn các phương tiện đường bộ dao động từ 6.000 yen đến 10.080 yen).
Shinkansen giúp giảm thiểu lượng khí thải CO2 ra không khí, chỉ bằng 16% so với đi lại bằng ô tô. Song vấn đề đáng ngại hơn cả là ô nhiễm tiếng ồn. Tốc độ càng cao, tiếng ồn từ Shinkansen phát ra xung quanh càng lớn và càng khó kiểm soát. Tại Nhật Bản, mật độ dân cư cao, tập trung quanh các tuyến xe lửa. Ở các khu vực dân cư, tiếng ồn phát ra từ Shinkansen lên đến hơn 70 dB (trong khi ngưỡng được cho là an toàn với sức khỏe con người tối đa là 40 dB). Vì thế mà đã có nhiều cuộc phản đối gay gắt về ô nhiễm tiếng ồn do Shinkansen gây ra.
Một vấn đề quan trọng không kém khi vận hành Shinkansen, đó là tiêu hao điện năng. Nguồn điện dùng cho Shinkansen thường là điện xoay chiều 20-25 kV, với công suất từ 6 MW đến gần 20 MW. Con số này quả không nhỏ nếu so với năng lực cung ứng điện của Việt Nam hiện nay.
Theo Asahi, ngày 29/1/2010, do sự cố điện, một chuyến tàu Tokaido Shikansen đã bị đình lại hơn 3 tiếng đồng hồ (bằng cả thời gian đi từ Tokyo đến Osaka), khiến hơn 3.000 hành khách kẹt cứng trong các toa. 56 chuyến khác phải hủy và ảnh hưởng tới gần 150.000 hành khách. Đây được coi là một trong những sự cố dừng tàu tệ hại nhất trong lịch sử tàu cao tốc Nhật Bản, chỉ sau những trường hợp dừng vì động đất, sóng thần hay thảm họa thiên nhiên. Sau đó, người ta phát hiện một đoạn cáp nối nguồn điện với các toa tàu bị chập cháy.
Tiêu hao điện năng của các dòng Shinkansen
 |
| Shinkansen 100 Series ở Hiroshima. Ảnh: panoramio.com Loại tàu này được đưa vào sử dụng từ năm 1985 đến nay. Hiện mỗi tàu có 4-6 toa, trong quá khứ có lúc là 12 toa (mỗi toa dài 25 m). Vận tốc tối đa có thể đạt 220 km một giờ. Hệ thống điện cho tàu là 25 kV AC. |
 |
| Shinkansen 200 series. Ảnh: simutrans.com Loại tàu này được đưa vào sử dụng 3 năm trước khi 100 Series ra đời. Ban đầu, vận tốc chỉ đạt 210 km/h, song sau này vận tốc tối đa đã đạt tới 240 km mỗi giờ. Nguồn điện dùng cho tàu là loại 25 kV AC |
 |
| 300-Series Nozomi Shinkansen. Ảnh: flickr Loại tàu cao tốc này được giới thiệu vào năm 1992 trên các tuyến Tōkaidō và Sanyō Shinkansen, vận tốc lên tới 270 km/h. Mỗi đoàn tàu gồm 16 toa, mỗi toa dài 25 m. Vỏ tàu làm bằng nhôm, chiều rộng 3,38m, chiều cao 4,44m, hệ thống cửa hai bên. Sử dụng nguồn điện xoay chiều 25 kV, 60 Hz, công suất tiêu thụ lên tới 12 MW. |
 |
| Loại 500-series Shinkansen ở ga Hakata-minami. Ảnh:www.umeboshi-yokocho.com. Tàu này được đưa vào sử dụng từ năm 1997 đến nay. Công suất thiết kế của tàu có thể lên đến 300 km mỗi giờ, nhưng hiện chạy 285 km/h. Nguồn điện xoay chiều 25 kV được cung cấp tới từng toa. Công suất tiêu thụ của cả 16 toa lên đến 18,24 MW. Mỗi một đoàn tàu 500 Series có chi phí xây dựng lên đến 5 tỷ yen. Và hiện ở Nhật chỉ có 9 tàu loại này được xây dựng và đưa vào sử dụng. |
 |
| Tàu 700 series ở ga Shin-Osaka. Ảnh: ktransit.com Đi vào sử dụng năm 1999, tàu có hai loại 16 toa và 8 toa với sức chuyên chở 1.323 người (loại 16 toa) và 571 người (loại 8 toa). Vận tốc đạt 270-285 km/h. Nguồn điện sử dụng là 25 kV AC, công suất 13,2 MW với loại 16 toa và 6,6 MW với loại 8 toa. Chi phí xây dựng loại tàu 700 series 16 toa vào khoảng 4 tỷ yen. |
 |
| Tàu N700. Ảnh: www.slashphone.com Loại tàu này mới được đưa vào sử dụng năm 2007 và vẫn trong quá trình xây dựng, hoàn thiện. Vận tốc tối đa có thể đạt 300 km/h. Loại tàu này cũng có 16 toa với sức chuyên chở 1.323 hành khách. Nguồn điện sử dụng cũng là 25 kV AC, song công suất tiêu thụ lên tới 17,08 MW |
 |
| Tàu E1 Series. Ảnh: commons.wikimedia.org Được đưa vào sử dụng năm 1994, loại tàu này có 12 toa với sức chuyên chở 1.235 người. Vỏ tàu làm bằng thép. Vận tốc tối đa 240 km/h. Hệ thống điện sử dụng là 25 kV AC, công suất tiêu thụ 9,84 MW. |
 |
| Tàu E2 Series tại nhà ga trung tâm Tokyo. Ảnh: Flickr Được đưa vào sử dụng năm 1997, tàu có 2 loại 8 toa và 10 toa. Loại 8 toa có sức chuyên chở 815 hành khách, trong khi loại 10 toa chở 630 người. Cùng sử dụng nguồn điện 25 kV, loại 10 toa ngốn 9,6 MW trong khi loại 8 toa tiêu thụ 7,2 MW. |
 |
| Tàu E3 Series. Ảnh: flickr. Đưa vào sử dụng tháng 6/1997, với hai loại 6 hoặc 7 toa, sức chở 338-402 hành khách. Nguồn điện dùng là 20-25 kV, với loại 6 toa công suất tiêu thụ là 4,8 MW trong khi loại 7 toa là 6 MW. |
 |
| Tàu E4 Series. Nguồn: Skyscrapercity.com Loại tàu này được đưa vào sử dụng năm 1997, có 8 toa với sức chứa 817 hành khách. Nguồn điện 25 kV AC, công suất tiêu thụ 6,72 MW. |
Song Linh (vnexpress)