Mười động lực giúp điện hạt nhân thế giới trở nên sôi động từ năm 2025

Các chuyên gia gợi ý với Thủ tướng một số giải pháp ban đầu cho dự án điện hạt nhân Ninh Thuận 1 và 2 Tập thể các chuyên gia, nhà khoa học thuộc Hội đồng Khoa học Tạp chí Năng lượng Việt Nam vừa có báo cáo tổng hợp (từ các bài báo phản biện trong chuyên đề “phát triển điện hạt nhân Việt Nam trong bối cảnh mới”) gửi tới Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính. Trong báo cáo, các chuyên gia đã đề xuất Thủ tướng xem xét quyết định một số vấn đề liên quan trong giai đoạn đầu thực hiện đầu tư các dự án điện hạt nhân Ninh Thuận 1, Ninh Thuận 2. Dưới đây là nội dung chính được đề cập trong báo cáo này.

Quản lý chất thải phóng xạ - Yếu tố quan trọng trong phát triển bền vững điện hạt nhân, gợi ý cho Việt Nam Bài viết dưới đây của TS. Vũ Minh Ngọc - Viện Nghiên cứu và Quản lý Chất thải Phóng xạ của Cộng hòa Pháp [*] viết riêng cho Tạp chí Năng lượng Việt Nam cung cấp một cái nhìn tổng quan về tình hình quản lý chất thải hạt nhân hiện nay trên thế giới, vai trò của quản lý chất thải phóng xạ đảm bảo sự phát triển an toàn, bền vững của điện hạt nhân. Cuối bài viết, tác giả gợi ý cho Việt Nam về sự cần thiết tính toán chi phí quản lý chất thải hạt nhân trong giá trị tổng đầu tư dự án điện hạt nhân, hoặc đưa vào giá thành bán điện... Rất mong nhận được sự chia sẻ của các nhà quản lý, chuyên gia và bạn đọc.

Cơ sở chế tạo lò phản ứng hạt nhân của Rosatom (LB Nga). Ảnh: Tạp chí Năng lượng Việt Nam.

Trang tin Nuclearbusiness của Singapore trích dẫn số liệu từ Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) cho biết: Sản lượng điện hạt nhân (ĐHN) toàn cầu dự kiến ​​sẽ tăng gần 3% hàng năm cho đến năm 2026, đạt mức cao kỷ lục mới vào năm 2025. Sự gia tăng này được thúc đẩy bởi sản lượng tăng mạnh từ Pháp, việc khởi động lại một số nhà máy ở Nhật Bản và việc kích hoạt các lò phản ứng mới trên khắp thế giới như: Trung Quốc, Ấn Độ, Hàn Quốc, châu Âu. Dự kiến, trong vài năm tới, nhân loại sẽ có thêm 29 GW công suất điện hạt nhân được đưa vào sử dụng trên quy mô toàn cầu.

1. Vai trò của điện hạt nhân trong các trung tâm dữ liệu và AI:

Sự mở rộng nhanh chóng của các trung tâm dữ liệu và AI đang thúc đẩy việc đánh giá lại ĐHN như một giải pháp khả thi để đáp ứng nhu cầu về điện ngày càng tăng.

Các công ty công nghệ lớn đã ký kết các thỏa thuận hợp tác quan trọng để hỗ trợ quá trình chuyển đổi này: Amazon với Dominion Energy và X-energy (5 GW), Google với Kairos Power (500 MW), Microsoft đang đàm phán để khôi phục lại địa điểm Three Mile Island, Meta theo đuổi 4 GW và Switch hợp tác với Oklo để đảm bảo nguồn cung cấp điện. Khi nhân loại bước vào năm 2025, các lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR) hoạt động đầu tiên dành riêng cho các trung tâm dữ liệu có thể sẽ phát điện. (Có khả năng từ Deep Fission, hoặc Endeavour với các thiết kế riêng tạo của họ).

Dự kiến ​​các cơ quan quản lý sẽ thúc đẩy khuôn khổ pháp lý để hỗ trợ đưa năng lượng hạt nhân vào ngành công nghệ, trong khi các mô hình tài chính mới có thể xuất hiện để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chuyển đổi. Sự hợp tác thành công của các công ty công nghệ, nhà phát triển hạt nhân và chính phủ sẽ đóng vai trò then chốt trong việc vượt qua các thách thức về nhận thức của công chúng và các mối quan ngại về an toàn. Đến năm 2025, chúng ta có thể thấy ĐHN sẽ khẳng định được vị thế là nhân tố chủ chốt trong nhu cầu năng lượng của kỷ nguyên số.

2. Lò phản ứng mô-đun nhỏ gây chú ý vào năm 2025:

Năm 2025, lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR) “tia ra” tới hơn 80 thiết kế khác nhau, trong đó thiết kế VOYGR của NuScale của Hoa Kỳ dẫn đầu, có các mô-đun 77 MW và được NRC Hoa Kỳ chứng nhận. Các ứng cử viên đáng kể khác có BWRX-300 của GE Hitachi, Rolls-Royce và AP300 của Westinghouse. Mỗi ứng viên này đều tập trung vào việc cung cấp các giải pháp tiết kiệm chi phí. Những thiết kế này còn phải kể đến các cải tiến từ Holtec, HTR-PM của Trung Quốc, lò phản ứng kim loại lỏng của Oklo, lò phản ứng muối nóng chảy của Seaborg và dòng RITM của Nga.

Trong quá trình phát triển, vẫn tồn tại các thách thức về cấp phép và triển khai. Các dự án thí điểm hoạt động, chẳng hạn như nhà máy nổi của Nga và HTR-PM của Trung Quốc, cung cấp những hiểu biết ban đầu, nhưng việc áp dụng thương mại rộng rãi vẫn còn chậm trễ. Các nỗ lực nghiên cứu và phát triển đang diễn ra tập trung vào việc tăng cường an toàn, giảm chi phí và xác định các ứng dụng mới cho các công nghệ này.

Lò SMR mang đến cơ hội đáng kể cho quá trình khử cacbon, sự linh hoạt để triển khai ở các địa điểm xa xôi, hoặc trong môi trường công nghiệp trong khi vẫn tích hợp với các hệ thống năng lượng tái tạo. Các đối thủ cạnh tranh chính trong lĩnh vực này có NuScale, GE Hitachi, Rolls-Royce và Rosatom. Các quyết định đầu tư, đặc biệt là từ Vương quốc Anh, dự kiến ​​sẽ diễn ra vào năm 2025, có khả năng đẩy nhanh các nỗ lực triển khai. Khi nhiều dự án thí điểm xuất hiện, các khuôn khổ pháp lý có thể phát triển và nguồn tài trợ trong lĩnh vực này có thể tăng lên. Tuy nhiên, nhận thức của công chúng, các rào cản pháp lý và thách thức về chuỗi cung ứng vẫn là những rào cản không nhỏ cho áp dụng rộng rãi SMR.

3. Tài trợ cho điện hạt nhân ngày càng tăng:

Vào năm 2024, 14 ngân hàng toàn cầu lớn (bao gồm Bank of America, Morgan Stanley) đã cam kết hỗ trợ năng lượng hạt nhân trong Tuần lễ khí hậu New York, phù hợp với mục tiêu của COP28 tăng gấp ba công suất ĐHN vào năm 2050. Cam kết này nhấn mạnh sự công nhận tiềm năng của ĐHN trong việc cung cấp năng lượng sạch, ổn định trước nhu cầu ngày càng tăng từ các lĩnh vực như AI và trung tâm dữ liệu.

Nhìn về phía trước, nguồn tài chính cho năng lượng hạt nhân đã sẵn sàng cho tăng trưởng, với trọng tâm mạnh mẽ vào các cơ chế tài chính sáng tạo như trái phiếu xanh và các mô hình chia sẻ rủi ro. Sự hỗ trợ của các tổ chức tài chính này có thể có ảnh hưởng sâu sắc đến chính sách toàn cầu, đưa năng lượng hạt nhân lên hàng đầu trong các chiến lược năng lượng sạch.

Đến năm 2025, dự kiến ​​sẽ có nhiều cam kết tài chính cụ thể hơn, với các mô hình mới như tài chính hỗn hợp đang nổi lên để thu hút đầu tư tư nhân. Sự hỗ trợ này có thể ổn định cổ phiếu liên quan đến hạt nhân, do đó kích thích sự quan tâm của khu vực tư nhân. Tuy nhiên, những thách thức như quản lý chi phí, thời gian dự án kéo dài và sự chấp nhận của công chúng vẫn cần được giải quyết. Việc vượt qua thành công những rào cản này sẽ rất quan trọng trong việc củng cố vị thế của ĐHN trong bối cảnh năng lượng sạch toàn cầu vào năm 2025.

4. Những đổi mới trong công nghệ lò phản ứng hạt nhân:

Công nghệ lò phản ứng hạt nhân đang phát triển nhanh chóng, với những đổi mới quan trọng có thể tác động đáng kể đến tương lai của sản xuất năng lượng. Những phát triển đáng chú ý bao gồm lò phản ứng muối nóng chảy (MSR) từ các công ty như Kairos Power, Terrestrial Energy sẽ tập trung vào việc tăng cường tính an toàn và hiệu quả, với các ứng dụng thương mại dự kiến ​​vào giữa những năm 2030.

Lò phản ứng khí nhiệt độ cao (HTGR), với HTR-PM của Trung Quốc đã đi vào hoạt động, mang lại hiệu quả ấn tượng, trong khi X-energy có trụ sở tại Hoa Kỳ đang phát triển các công nghệ tương tự... Những thiết kế này có hệ thống an toàn thụ động và kết cấu mô-đun, tăng cường cả tính an toàn và hiệu quả về mặt chi phí.

Những lò phản ứng tiên tiến này không chỉ phù hợp để tạo ra điện mà còn cung cấp nhiệt công nghiệp, hỗ trợ các nỗ lực khử cacbon và tích hợp liền mạch với các nguồn năng lượng tái tạo để tạo ra nguồn điện ổn định. Một số thiết kế cũng tập trung vào việc giải quyết vấn đề quản lý chất thải hạt nhân. Đến năm 2025, các phê duyệt theo quy định đối với các thiết kế lò phản ứng tiên tiến có thể được tiến hành, đưa chúng ta đến gần hơn với các cuộc trình diễn thương mại trong các ứng dụng công nghiệp. Khi đầu tư vào các công nghệ này tăng lên, dự đoán các dự án thí điểm mới sẽ trình diễn các ứng dụng thực tế, với một số quốc gia dự kiến ​​sẽ khởi xướng, hoặc mở rộng các chương trình hạt nhân của họ.

Sự tinh chỉnh công nghệ sẽ tiếp tục, với sự nhấn mạnh ngày càng tăng vào quản lý kỹ thuật số để nâng cao hiệu quả hoạt động. Tuy nhiên, việc tích hợp hoàn toàn các lò phản ứng này vào hỗn hợp năng lượng toàn cầu đòi hỏi phải vượt qua những thách thức hiện tại và điều hướng các bối cảnh pháp lý phức tạp.

5. Những tiến bộ trong công nghệ nhiên liệu hạt nhân:

Đến năm 2025, có thêm nhiều tiến bộ trong công nghệ nhiên liệu hạt nhân. Nhiên liệu chịu được tai nạn (Accident Tolerant Fuels - ATF) cung cấp các tính năng an toàn nâng cao sẽ được đưa vào thử nghiệm thương mại, đánh dấu một bước tiến lớn về an toàn lò phản ứng.

Urani làm giàu thấp có độ tinh khiết cao (HALEU) dự kiến ​​sẽ dễ dàng tiếp cận hơn, cung cấp một thành phần quan trọng cho thế hệ lò phản ứng tiếp theo.

Nhiên liệu TRISO được công nhận về độ an toàn và hiệu suất sẽ được sản xuất thương mại. Ngoài ra, nhiên liệu thorium đang được thăm dò, nghiên cứu tại một số quốc gia, đặc biệt là ở Ấn Độ - vì những lợi thế tiềm năng của chúng về mặt giảm thiểu chất thải và chống phổ biến vũ khí hạt nhân. Những nỗ lực cũng đang được tiến hành để thúc đẩy các công nghệ tái chế nhiên liệu hạt nhân, với các cơ sở mới có khả năng đi vào hoạt động trong những năm tới. Những cải tiến như in 3D cho các thiết kế thanh nhiên liệu phức tạp và các kỹ thuật mô hình hóa tiên tiến để dự đoán hiệu suất sẽ nâng cao hơn nữa hiệu quả và độ an toàn của các hoạt động hạt nhân. Tuy nhiên, vẫn còn những thách thức chính, bao gồm tính rõ ràng của quy định, cân nhắc về chi phí và đảm bảo sự chấp nhận của công chúng.

Dự báo đến 2025, sẽ có tiến triển trong việc tích hợp các nhiên liệu tiên tiến này vào cả các hệ thống hạt nhân hiện tại và tương lai - điều này có thể chuyển đổi bối cảnh năng lượng hạt nhân, cũng như thúc đẩy hiệu quả và tính bền vững hơn nữa trong lĩnh vực này.

6. Ngày càng nhiều quốc gia tham gia vào sân chơi điện hạt nhân:

Một số quốc gia đang tích cực nỗ lực đa dạng hóa danh mục năng lượng của mình bằng cách theo đuổi năng lượng hạt nhân. Indonesia đang thúc đẩy các kế hoạch ĐHN với mục tiêu đóng góp 5,3 GW vào năm 2032. Vào cuối năm 2024, Malaysia đã công bố ý định giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch bằng cách phát triển năng lực điện hạt nhân. Kazakhstan sẽ đưa ra các quyết định quan trọng liên quan đến việc xây dựng tối đa 3 nhà máy điện hạt nhân, trong đó năm 2025 dành cho việc lựa chọn địa điểm và quan hệ đối tác công nghệ quốc tế.

Nhà máy điện hạt nhân thương mại đầu tiên của Ba Lan dự kiến ​​sẽ bắt đầu hoạt động vào năm 2036, với đợt đổ bê tông đầu tiên dự kiến ​​vào năm 2028 như một phần của chiến lược năng lượng hạt nhân được cập nhật. Ghana đặt mục tiêu đưa nhà máy điện hạt nhân của mình vào vận hành vào năm 2030, thể hiện cam kết về năng lượng sạch.

Mỗi quốc gia này đều hướng đến các mục tiêu về an ninh năng lượng, tính bền vững và giảm thiểu biến đổi khí hậu, đồng thời giải quyết các thách thức liên quan đến sự chấp nhận của công chúng và đảm bảo nguồn tài chính cần thiết.

7. Sản xuất hydro sạch bằng năng lượng hạt nhân:

Việc sản xuất hydro sạch thông qua năng lượng hạt nhân đang tiến triển, với các lò phản ứng hạt nhân cung cấp cả điện và nhiệt cần thiết cho quá trình điện phân hiệu quả. Các dự án đáng chú ý thúc đẩy nỗ lực này bao gồm Nine Mile Point của Constellation tại Hoa Kỳ, các sáng kiến ​​của EDF tại Pháp và HTTR của Nhật Bản. Hỗ trợ chính sách (chẳng hạn như tín dụng thuế của Hoa Kỳ) được thiết kế để tận dụng cơ sở hạ tầng hạt nhân hiện có để sản xuất hydro hiệu quả. Mặc dù vậy, vẫn còn nhiều thách thức, bao gồm chi phí cao, sự rõ ràng về quy định và mối quan ngại của công chúng về vấn đề an toàn.

Vài năm tới hứa hẹn những đột phá về công nghệ có thể giúp giảm chi phí sản xuất hydro, với tiềm năng mở rộng ứng dụng của nó trong các ngành công nghiệp, giao thông vận tải và lưu trữ năng lượng. Các thiết kế lò phản ứng sắp tới có thể sẽ tối ưu hóa việc sản xuất hydro và đến năm 2025, nhiều dự án thí điểm hơn sẽ đi vào hoạt động. Việc tích hợp với năng lượng tái tạo cũng có thể củng cố vai trò của hydro trong hỗn hợp năng lượng sạch toàn cầu. Mặc dù hydro hạt nhân vẫn chưa phổ biến, nhưng 2025 có thể là một năm chuyển đổi trong việc thiết lập vị trí của nó trong các chiến lược năng lượng bền vững.

8. Lò phản ứng Bharat của Ấn Độ:

Lò phản ứng nhỏ Bharat (BSR) được xem là cuộc cách mạng hóa trong việc triển khai năng lượng hạt nhân tại Ấn Độ, tập trung vào việc phân cấp sản xuất năng lượng cho các ngành công nghiệp sử dụng nhiều năng lượng như thép và xi măng trong khi hỗ trợ các mục tiêu phi cacbon hóa của quốc gia này.

Sáng kiến ​​này được nêu bật trong Ngân sách Liên bang 2024-2025 - đánh dấu quan hệ đối tác chiến lược giữa Chính phủ Ấn Độ và ngành công nghiệp tư nhân để phát triển BSR, với mục tiêu tăng công suất hạt nhân từ 8.180 MW lên 22.480 MW vào năm 2031-2032 và 100 GW vào năm 2047. Các BSR này dựa trên công nghệ PHWR 220 MW của Ấn Độ, được điều chỉnh để sản xuất các đơn vị nhỏ hơn, linh hoạt hơn. Trung tâm nghiên cứu nguyên tử Bhabha đang dẫn đầu nghiên cứu về công nghệ mới đầy hứa hẹn này.

Tổng công ty Điện hạt nhân Ấn Độ (NPCIL) đã ban hành hồ sơ mời thầu (RFP) để thu hút khu vực tư nhân tham gia tài trợ và xây dựng BSR, trong đó NPCIL vẫn giữ quyền kiểm soát hoạt động. Hạn chót nộp RFP là ngày 31 tháng 3 năm 2025 - báo hiệu tính cấp thiết của việc tiến hành sáng kiến ​​này. Đến giữa năm 2025, các thỏa thuận có thể được hoàn tất, mở đường cho việc xây dựng, hoặc lập kế hoạch chi tiết cho các dự án BSR. Động thái đầy tham vọng này sẽ góp phần vào an ninh năng lượng, nỗ lực phi carbon hóa và độc lập năng lượng khu vực của Ấn Độ.

9. Chính sách hạt nhân của Thổ Nhĩ Kỳ:

Thổ Nhĩ Kỳ đặt mục tiêu đạt công suất hạt nhân 20 GW vào năm 2050. Trọng tâm của sáng kiến ​​này là Nhà máy điện hạt nhân Akkuyu ở Mersin, có 4 lò phản ứng VVER-1200 được thiết kế để cung cấp tổng công suất 4.800 MW.

Dự án trọng điểm này đang được Rosatom của Nga phát triển theo mô hình xây dựng - sở hữu - vận hành (BOO). Ban đầu dự kiến ​​bắt đầu hoạt động vào năm 2023, lò phản ứng đầu tiên hiện được lên kế hoạch đưa vào hoạt động vào năm 2025, với công suất hoạt động đầy đủ dự kiến ​​vào năm 2028.

Ngoài Akkuyu, Thổ Nhĩ Kỳ đã vạch ra các kế hoạch xây dựng cho các nhà máy điện hạt nhân bổ sung. Dự án Sinop trên Biển Đen sẽ tiếp tục hợp tác với Rosatom, sau quan hệ đối tác thành công tại Akkuyu. Hơn nữa, Thổ Nhĩ Kỳ đang tìm hiểu một nhà máy khác ở Thrace - nơi các cuộc đàm phán với Trung Quốc đang diễn ra. Tổng công ty Đầu tư Điện lực Nhà nước Trung Quốc (SPIC) đã nổi lên là nhà thầu hàng đầu cho dự án này.

Vào năm 2025, tổ máy đầu tiên của Akkuyu sẽ đi vào hoạt động thử nghiệm. Năm nay, chũng ta cũng sẽ chứng kiến ​​những tiến bộ hơn nữa trong khuôn khổ quản lý hạt nhân của Thổ Nhĩ Kỳ về các giao thức ứng phó khẩn cấp và an toàn. Chưa hết, các cuộc đàm phán liên quan đến các dự án Sinop và Thrace dự kiến ​​sẽ tiến triển, có khả năng dẫn đến các quan hệ đối tác và thỏa thuận tài trợ mới.

10. Khả năng mở rộng năng lượng hạt nhân của châu Phi:

Châu Phi đang tập trung đầu tư vào năng lượng hạt nhân để thúc đẩy phát triển kinh tế và giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Một số quốc gia châu Phi đang tiến hành các dự án điện hạt nhân. Rwanda đã chứng minh cam kết của mình đối với công nghệ hạt nhân tiên tiến thông qua các thỏa thuận với Nano Nuclear Energy và Dual Fluid Energy, nhằm mục đích giới thiệu cả lò phản ứng mô-đun nhỏ và lò phản ứng thử nghiệm.

Tại Nam Phi, quá trình phát triển lò SMR đã đạt được tiến bộ đáng kể với HTMR-100 - dự án đã được thỏa thuận tài trợ trị giá 9 tỷ ZAR (480 triệu USD) giữa Koya Capital và Stratek Global.

Ghana đã khẳng định mình là quốc gia đi đầu trong lĩnh vực giáo dục hạt nhân bằng cách ra mắt Trung tâm đào tạo năng lượng sạch khu vực đầu tiên của châu Phi, được phát triển với sự hợp tác của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ và Ủy ban Năng lượng Nguyên tử Ghana (GAEC). Trung tâm dành riêng để đào tạo lực lượng lao động thành thạo trong việc quản lý các dự án năng lượng hạt nhân trên khắp châu Phi.

Ngoài ra, tại Đại hội Năng lượng Thế giới (lần thứ 26 tại Rotterdam), Nuclear Power Ghana và CNNC Overseas Limited đã chính thức ký kết thỏa thuận hợp tác để triển khai dự án điện hạt nhân Hualong One (HPR-1000).

Tại Ai Cập, Rosatom báo cáo tiến triển đáng kể tại Nhà máy điện hạt nhân El-Dabaa, với tiến độ hoàn thành khoảng 30% vào cuối năm 2024 - báo hiệu một bước tiến đáng kể trong chính sách điện hạt nhân của Bắc Phi. Những diễn biến này cùng nhau nhấn mạnh một năm tiến bộ đáng kể và quan hệ đối tác chiến lược trong bối cảnh năng lượng hạt nhân của châu Phi. Năm 2025 sẽ chứng kiến ​​những diễn biến lớn về ĐHN tại châu lục này. Dự báo, vào năm 2035 châu lục này sẽ đạt 15 GW công suất ĐHN để thúc đẩy tăng trưởng kinh tế và thúc đẩy hành động vì khí hậu./.

BBT TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Link tham khảo:

https://www.nuclearbusiness-platform.com/media/insights/10-major-nuclear-energy-developments-to-watch-in-2025