Theo MIT Technology Review, các lò phản ứng hiện có tại Mỹ có thể bổ sung khoảng 3 đến 8 gigawatt công suất thông qua nâng cấp. Nguồn này cũng dẫn dự báo của PJM rằng nhu cầu điện cực đại liên quan đến trí tuệ nhân tạo sẽ tăng 30 gigawatt vào năm 2030. Vì vậy, phần công suất hạt nhân tăng thêm chỉ tương đương 10% đến gần 27% mức tăng dự kiến. Nâng công suất có thể đưa điện mới lên lưới nhanh hơn xây lò phản ứng. Tuy nhiên, lượng điện này không đủ đáp ứng toàn bộ nhu cầu mới.
Theo MIT Technology Review, Constellation đã công bố kế hoạch bổ sung gần 1 gigawatt cho 11 lò phản ứng tại sáu nhà máy. Đây là doanh nghiệp vận hành điện hạt nhân lớn nhất Mỹ. MIT Technology Review cũng cho biết Bộ Năng lượng Mỹ cấp khoản vay 4,2 tỷ USD cho Vistra vào ngày 5 tháng 10 năm 2026. Khoản vay dành cho các nâng cấp đã được công bố tại ba nhà máy.
Nội dung nâng công suất lò phản ứng
Nâng công suất lò phản ứng là quá trình cải tiến thiết bị và điều kiện vận hành. Mục tiêu là giúp nhà máy điện hạt nhân tạo ra nhiều điện hơn. Các dự án nhỏ có thể tập trung vào thiết bị đo và phép tính vận hành. Các đợt nâng công suất thường dùng nhiên liệu làm giàu cao hơn hoặc nạp lượng nhiên liệu mới lớn hơn. Dự án lớn có thể cần nâng cấp hoặc thay thế tua bin cùng các thiết bị hỗ trợ.
Theo MIT Technology Review, các đơn vị vận hành tại Mỹ đã nâng công suất lò phản ứng từ thập niên 1970. Một số đợt nâng cấp chỉ cần điều chỉnh điểm đặt của thiết bị đo hoặc cập nhật các phép tính vận hành. Những dự án lớn hơn có thể tăng công suất lò phản ứng tới 20%.
Đơn vị vận hành thường sử dụng nhiên liệu được làm giàu ở mức cao hơn hoặc nạp lượng nhiên liệu mới lớn hơn vào lò phản ứng. Nhiệt lượng tăng thêm tạo ra nhiều hơi nước hơn để quay tua bin phát điện. Nhà máy cũng phải nâng cấp tua bin chính, máy bơm, động cơ, máy phát điện và máy biến áp để xử lý phần năng lượng bổ sung.
Từ năm 2001 đến 2010, Ủy ban Điều tiết Hạt nhân Mỹ đã phê duyệt hơn 80 đợt nâng công suất, theo số liệu được MIT Technology Review dẫn lại. Trong giai đoạn 2011 đến 2020, con số này giảm còn 33 do nhu cầu điện chững lại và khí đốt tự nhiên giá rẻ gây áp lực tài chính lên các nhà máy điện hạt nhân.
Trí tuệ nhân tạo khiến nhu cầu điện đổi hướng
Sự phát triển của trí tuệ nhân tạo và các trung tâm dữ liệu đang đẩy nhu cầu điện tại Mỹ tăng trở lại. Một số nhà máy đã đóng cửa vì thế được lên kế hoạch tái hoạt động. Các đơn vị vận hành cũng xem xét khai thác thêm công suất từ những lò phản ứng hiện có.
Các nhà máy từng đóng cửa như Palisades và Three Mile Island đang chạy đua để tái hoạt động. Những nhà máy còn vận hành xem nâng công suất là một cách bổ sung điện mà không phải chờ hoàn thành lò phản ứng mới.
Áp lực này gắn trực tiếp với quy mô của hạ tầng trí tuệ nhân tạo, nơi năng lực tính toán phụ thuộc vào nguồn điện ổn định. Điện hạt nhân được quan tâm vì không phát thải trong vận hành, còn các đợt nâng công suất có thể bổ sung điện từ những lò phản ứng hiện có.
Dự án nâng công suất lớn gần đây nhất được phê duyệt tại Mỹ nằm ở nhà máy Browns Ferry, bang Alabama. Dự án áp dụng cho ba lò phản ứng. Theo MIT Technology Review, khoản đầu tư 475 triệu USD đã tăng công suất của nhà máy thêm 14%. Công việc được thực hiện trong giai đoạn 2018 đến 2019.
Các tập đoàn công nghệ đang trả tiền cho phần điện mới
Google và Meta đều đã ký các thỏa thuận mua điện dài hạn, nhưng vai trò của hai trường hợp không giống nhau. Thỏa thuận 20 năm của Google là yếu tố quan trọng giúp Constellation triển khai các đợt nâng công suất. Với Meta, tài liệu chỉ xác nhận hãng đã ký hợp đồng dài hạn mua điện từ các nhà máy của Vistra.
Constellation dự kiến chi hơn 4,3 tỷ USD để nâng công suất 11 lò phản ứng. Theo công bố của doanh nghiệp được MIT Technology Review dẫn lại, lượng điện bổ sung sẽ đủ cấp cho khoảng 700.000 hộ gia đình Mỹ.
Google đã đồng ý mua điện từ các nhà máy này theo hợp đồng kéo dài 20 năm. Joe Dominguez, giám đốc điều hành Constellation, cho biết các dự án cần nhiều vốn và lao động, vì vậy mức giá điện phải khác với giá giao dịch thông thường trên thị trường.
Theo MIT Technology Review, Bộ Năng lượng Mỹ cam kết hơn 4 tỷ USD cho các nhà máy điện hạt nhân của Vistra. Khoản tiền hỗ trợ hoạt động nâng cấp và hiện đại hóa tại Pennsylvania và Ohio. Nguồn này cho biết các dự án sẽ bổ sung 433 megawatt công suất. Meta đã ký thỏa thuận dài hạn để mua điện từ những nhà máy đó.
Sự tham gia của các tập đoàn công nghệ cho thấy nhu cầu điện đã trở thành một phần trực tiếp của làn sóng đầu tư trí tuệ nhân tạo. Những thay đổi này cũng đưa điện hạt nhân vào nhóm các lĩnh vực được theo dõi trong công nghệ khí hậu năm 2026.
Nâng cấp rẻ hơn xây lò mới, nhưng không phải lựa chọn rẻ nhất
Tính theo chi phí trên mỗi kilowatt, dự án nâng công suất của Constellation rẻ hơn xây một lò phản ứng mới. Tuy nhiên, MIT Technology Review cho biết dự án vẫn đắt hơn một trang trại điện mặt trời quy mô tiện ích có hệ thống lưu trữ hoặc một nhà máy điện khí chu trình hỗn hợp mới.
Theo MIT Technology Review, tổng công suất của đội nhà máy điện hạt nhân Mỹ hiện vào khoảng 98 gigawatt. Nguồn này ước tính các đợt nâng cấp có thể bổ sung từ 3 đến 8 gigawatt. Mức tăng đó tương đương khoảng 3% đến 8% công suất hiện tại.
| Chỉ số | Công suất |
|---|---|
| Đội nhà máy điện hạt nhân Mỹ | Khoảng 98 gigawatt |
| Tiềm năng nâng công suất | 3 đến 8 gigawatt |
| Hồ sơ dự kiến đến năm 2032 | 2,4 gigawatt |
| Nhu cầu cực đại do AI đến năm 2030 | Khoảng 30 gigawatt |
Các số liệu trong bảng được MIT Technology Review tổng hợp từ công suất hạt nhân hiện có, kế hoạch nâng cấp và dự báo nhu cầu của PJM.
Một phần của tiềm năng này đã có kế hoạch cụ thể. Ủy ban Điều tiết Hạt nhân Mỹ dự kiến nhận các hồ sơ đề nghị nâng thêm tổng cộng 2,4 gigawatt cho các lò phản ứng từ nay đến năm 2032.
Phần điện tăng thêm vẫn chưa đủ cho nhu cầu mới
Theo MIT Technology Review, PJM dự báo nhu cầu điện cực đại liên quan đến trí tuệ nhân tạo sẽ tăng khoảng 30 gigawatt vào năm 2030. MIT Technology Review ước tính Mỹ có thể khai thác từ 3 đến 8 gigawatt qua nâng công suất điện hạt nhân. Nguồn điện này vẫn chỉ đáp ứng một phần mức tăng dự kiến.
PJM là đơn vị vận hành lưới điện bao phủ phần lớn bờ Đông nước Mỹ. Theo số liệu do MIT Technology Review dẫn lại, mức tăng 3 gigawatt chỉ đáp ứng khoảng 10% nhu cầu mới. Theo số liệu do MIT Technology Review dẫn lại, mức tăng 8 gigawatt đáp ứng gần 27%.
Nâng cấp các lò phản ứng hiện có là cách tương đối trực tiếp để bổ sung nguồn điện không phát thải trong vận hành. Biện pháp này nâng sản lượng điện từ các lò phản ứng hiện có, nhưng không thể thay thế hoàn toàn việc xây dựng nguồn điện mới.
Nếu nhu cầu tiếp tục tăng và điện hạt nhân được chọn để đáp ứng một phần nhu cầu đó, Mỹ vẫn phải xây thêm lò phản ứng. Các đợt nâng công suất có thể tạo ra vài gigawatt, nhưng không thể tự bù cho mức tăng hàng chục gigawatt do trí tuệ nhân tạo thúc đẩy.
Hãy tiếp tục theo dõi Sine để cập nhật cách nhu cầu điện của trí tuệ nhân tạo đang định hình lại đầu tư năng lượng và công nghệ khí hậu.
