Trong bối cảnh khủng hoảng khí hậu và cuộc chuyển dịch năng lượng sạch, vai trò của điện hạt nhân đang được quan tâm trở lại. Hiện nay, điện hạt nhân chiếm khoảng 10% sản lượng điện toàn cầu, là nguồn cung điện không phát thải lớn thứ hai sau thủy điện. Theo IAEA, “quan tâm toàn cầu đối với điện hạt nhân đã tăng đáng kể trong những năm gần đây” khi nhiều nước đặt mục tiêu trung hòa carbon.
1. Công suất điện hạt nhân toàn cầu có thể tăng hơn gấp đôi vào năm 2050
Dự báo tăng gấp đôi đến 2050: IAEA ước tính tổng công suất hạt nhân toàn cầu có thể tăng từ mức ~376–398 GW hiện nay lên 561–992 GW vào năm 2050. Kịch bản Net Zero của IEA cho thấy cần bổ sung ~15 GW mỗi năm đến 2030 để giữ tỷ lệ ~10% điện hạt nhân toàn cầu. Động lực này bắt nguồn từ nhu cầu điện tăng cao và mục tiêu khử carbon. Mức sản lượng kỷ lục: Năm 2024, các lò phản ứng hạt nhân toàn cầu đã phát được khoảng 2.667 TWh điện – mức cao nhất từ trước tới nay, vượt đỉnh cũ năm 2006. Giá trị này tương đương đủ cung cấp cho hàng trăm triệu hộ gia đình. Năm 2025 dự báo sản lượng sẽ tiếp tục tăng lên, khi nhiều lò mới đi vào vận hành và lò ngưng hoạt động được tái khởi động. Chính sách thúc đẩy: Hơn 40 quốc gia hiện đã cam kết mở rộng điện hạt nhân. Các biện pháp hỗ trợ như gia hạn thời gian vận hành lò cũ, ưu đãi đầu tư cho SMR, và quy hoạch xây mới được áp dụng ở nhiều nước (Mỹ, Pháp, Nhật, Hàn, Anh, Ba Lan…). Chẳng hạn, Nhật Bản cho phép vận hành lò trên 60 năm, Mỹ áp dụng tín dụng thuế cho điện hạt nhân mới và đang vận hành, Anh đặt mục tiêu 8 lò lớn và nhiều SMR mới.
2. Quy mô và tình trạng hiện tại
Số liệu hoạt động: Hiện có khoảng 416–440 lò phản ứng điện hạt nhân đang vận hành trên thế giới, với công suất xấp xỉ 376–398 GW. Trung bình, điện hạt nhân chiếm khoảng 10% tổng sản lượng điện toàn cầu, ở các nước phát triển con số này lên đến gần 20%. Trong năm 2024, các lò hạt nhân đã vận hành với hệ số công suất cao (~81,5% toàn cầu)，phát ~2.667 TWh điện. Các nước hàng đầu: Hoa Kỳ là nhà sản xuất điện hạt nhân lớn nhất (94 lò, ~97 GW, sản lượng 782 TWh năm 2024). Trung Quốc đứng thứ hai với 57 lò (55 GW) đang vận hành và 29 lò (29,6 GW) đang xây mới, sản lượng đạt 418 TWh. Tại châu Âu, Pháp có 57 lò (63 GW) và điện hạt nhân chiếm 67,3% điện sản xuất của nước này. Các nước như Slovakia, Hungary, Phần Lan cũng có tỷ lệ điện hạt nhân cao (60–39%).
Gia hạn vận hành lò cũ: Nhiều nước đang kéo dài thời gian hoạt động của lò cũ để duy trì sản lượng và giảm chi phí xây dựng mới. Ví dụ, Bỉ gia hạn thêm 10 năm cho hai lò, Nhật Bản cho phép lò vận hành trên 60 năm. Đây là nguồn điện carbon-thấp có hiệu quả kinh tế cao.
Tỷ trọng sản xuất điện hạt nhân tại một số quốc gia năm 2024
| Quốc gia | Tỷ trọng điện hạt nhân trong tổng điện lực (%) |
| Pháp | 67.3 |
| Slovakia | 60.6 |
| Hungary | 47.1 |
| Phần Lan | 39.1 |
| Nam Phi | 3.9 |
Những con số trên cho thấy điện hạt nhân chiếm tỷ trọng rất cao ở nhiều quốc gia phát triển (châu Âu) trong khi ở các nước khác vẫn còn khiêm tốn. Tuy nhiên, nguồn năng lượng này đã cung cấp điện cho hàng trăm triệu hộ gia đình trên thế giới, hỗ trợ giảm thiểu phát thải carbon.
3. Hiện có 63 lò phản ứng đang được xây dựng
Xây dựng: Hiện có 63 lò hạt nhân đang được xây dựng, bổ sung ~66,2 GW công suất khi hoàn thành. Năm 2024 bắt đầu xây 9 lò PWR mới: 6 lò ở Trung Quốc, và 1 lò mỗi ở Ai Cập, Pakistan, Nga. Điều này cho thấy nhu cầu điện tăng thúc đẩy đẩy nhanh tiến độ các dự án mới, đặc biệt ở các nền kinh tế đang phát triển.
Lò mới nối lưới: Trong giai đoạn 2024–2025 đã có nhiều tổ máy mới đi vào vận hành, ví dụ: Barakah-4 (UAE, 1.310 MWe, PWR), Flamanville-3 (Pháp, 1.000 MWe, EPR), Vogtle-4 (Mỹ, 1.117 MWe, PWR), Kakrapar-4 và Rajasthan-7 (Ấn Độ, mỗi lò 630 MWe, PHWR), Fangchenggang-4 (Trung Quốc, 1.000 MWe) và Zhangzhou-1 (Trung Quốc, 1.126 MWe). Dưới đây tóm tắt một số lò mới nối lưới tiêu biểu:
| Quốc gia | Tổ máy mới (2024–2025) | Công nghệ | Công suất (MWe) |
| UAE | Barakah-4 | PWR | 1.310 |
| Pháp | Flamanville-3 | EPR | 1.000 |
| Hoa Kỳ | Vogtle-4 | PWR | 1.117 |
| Ấn Độ | Kakrapar-4, Rajasthan-7 | PHWR | 2 × 630 |
| Trung Quốc | Fangchenggang-4, Zhangzhou-1 | PWR | 1.000, 1.126 |
4. Mở rộng địa lý và quốc gia mới tham gia
Quốc gia mới xây dựng: Nhiều nước chưa từng có điện hạt nhân đang khởi công dự án đầu tiên hoặc mở rộng. Châu Phi: Ai Cập đang xây 4 lò (4,4 GW) tại El Dabaa, trở thành nước thứ hai ở châu lục có điện hạt nhân. Nam Á: Bangladesh xây 2 lò đầu tiên (2,2 GW), Ấn Độ thêm 6 lò mới (4,8 GW). Trung Đông – Đông Âu: Thổ Nhĩ Kỳ xây 4 lò (4,5 GW), Ukraine 2 lò (2,1 GW). Nga cũng mở rộng sang các thị trường mới thông qua hợp tác quốc tế (ví dụ đề xuất SMR nổi ở Guinea, Myanmar, Philippines).
Sự trở lại của điện hạt nhân: Một số quốc gia lâu nay không xây mới nay đang xem xét hồi sinh chương trình. Ví dụ, Kazakhstan, Ukraine tăng tốc xây mới sau giai đoạn chậm lại. Khu vực châu Âu đưa điện hạt nhân trở lại trong chiến lược năng lượng để đảm bảo an ninh điện và giảm nhập khẩu khí đốt. Tuyên bố quốc tế như Khởi động Tripling Nuclear (IAEA, 2023) khuyến khích tăng gấp ba công suất hạt nhân toàn cầu đến năm 2050 cũng phản ánh xu hướng này.
Hạt nhân đang lan rộng đến nhiều vùng địa lý mới. Châu Phi vẫn chỉ có Nam Phi với 2 lò (1,9 GW) đang vận hành, cung cấp khoảng 3,9% điện nước này. Tuy nhiên, Ai Cập lần đầu tiên đang xây dựng 4 lò (4,4 GW) tại El-Dabaa, mở ra hướng đa dạng hóa nguồn năng lượng cho châu Phi.
Ở Nam Á, Bangladesh đang xây dựng 2 lò đầu tiên (2,2 GW), trong khi Ấn Độ mở rộng thêm 6 lò (4,8 GW). Tại châu Âu và Á-Âu, Thổ Nhĩ Kỳ xây 4 lò (4,5 GW), Ukraine 2 lò (2,1 GW) và Nga 5 lò (5,0 GW), thể hiện nỗ lực tăng cường an ninh năng lượng và giảm phát thải cacbon. Cụ thể:
Các lò phản ứng đang xây dựng và công suất bổ sung ước tính (2025).
| Quốc gia | Số lò đang xây dựng | Công suất bổ sung (GW) |
| Trung Quốc | 29 | 29,6 |
| Ấn Độ | 6 | 4,8 |
| Thổ Nhĩ Kỳ | 4 | 4,5 |
| Ai Cập | 4 | 4,4 |
| Nga | 5 | 5,0 |
| Bangladesh | 2 | 2,2 |
| Ukraine | 2 | 2,1 |
Những xu hướng trên cho thấy ngày càng có nhiều quốc gia tham gia hoặc mở rộng năng lượng hạt nhân, từ Trung Quốc, Ấn Độ đến các nước mới như Ai Cập, Thổ Nhĩ Kỳ, Bangladesh… Điều này phản ánh tầm quan trọng ngày càng tăng của hạt nhân trong chiến lược an ninh năng lượng và mục tiêu phát thải thấp.
5. Ứng dụng phi điện của công nghệ hạt nhân
Không chỉ dùng để phát điện, năng lượng hạt nhân đang được sử dụng cho các mục đích phi điện khác nhau. Năm 2024, các lò phản ứng hạt nhân cung cấp tổng cộng khoảng 2644 GWh nhiệt (tương đương điện) cho các ứng dụng ngoài phát điện. Trong đó, gần như toàn bộ (94,1%) được dùng cho sưởi ấm khu vực, 4,1% cho sưởi ấm công nghiệp, và 1,9% cho khử muối nước biển. Có thể chi tiết:
Cung cấp nhiệt độ cao: Ngoài phát điện, lò hạt nhân còn cung cấp nhiệt để sưởi ấm và công nghiệp. Năm 2024, các lò cung cấp khoảng 2.644 GWh nhiệt tương đương: 94,1% dùng cho sưởi ấm khu dân cư, 4,1% cho công nghiệp, 1,9% cho khử mặn nước. Trung Quốc và Nga dẫn đầu các dự án sưởi ấm hạt nhân quy mô thành phố.
Khử mặn nước biển: Một số lò cũng được dùng để khử muối nước biển tại các quốc gia khan hiếm nước như UAE hay Saipan (Mỹ). Mặc dù tỷ lệ nhỏ, đây là giải pháp tiềm năng để xử lý vấn đề nước sạch.
Sản xuất hydro và các ứng dụng mới: Điện hạt nhân được xem là nguồn năng lượng không phát thải cho quá trình điện phân nước sản xuất hydrogen sạch. IEA đánh giá điện hạt nhân “cũng là một lựa chọn để tạo ra nhiệt độ cao và hydro không phát thải”. Điều này mở ra xu hướng tích hợp điện hạt nhân vào chuỗi cung ứng khí hydro carbon-thấp và công nghiệp nặng.
Việc sử dụng nhiệt từ lò hạt nhân cho các dịch vụ sưởi ấm hay xử lý nước cho thấy năng lượng hạt nhân có thể đóng góp rộng hơn cho nhu cầu năng lượng và tài nguyên. Trung Quốc và Nga hiện dẫn đầu về các ứng dụng phi điện này, cho thấy tiềm năng của hạt nhân trong việc đáp ứng các nhu cầu năng lượng – nước ở quy mô lớn.
6. Công nghệ tiên tiến và lò mô-đun nhỏ (SMR)
Phát triển SMR và lò thế hệ mới: Một xu hướng nổi bật là các thiết kế lò SMR và lò thế hệ IV (ốc đồng nhiệt, natri, muối nóng chảy…). OECD/NEA cho biết khoảng 50% dự án SMR theo đuổi thiết kế thế hệ IV, phản ánh mức độ tiến bộ công nghệ cao. Ví dụ, CH Czech đã chọn thiết kế SMR của Rolls-Royce (3 GW tại Temelín); Mỹ khởi công lò Hermes (lò muối nóng chảy) và cấp phép cho lò MSR-1, dự án quân sự Project Pele. Các công ty công nghệ lớn như Google, Amazon và Meta cũng công bố hỗ trợ phát triển SMR để cung cấp điện cho trung tâm dữ liệu sạch.
Hợp tác và đầu tư toàn cầu: Nhiều quốc gia lập nhóm hợp tác và đầu tư mạnh cho SMR. Vương quốc Anh, Canada, Pháp, Hàn Quốc… đều có chương trình SMR riêng. Ngoài ra, Liên minh Công nghiệp Châu Âu về SMR đang hình thành để chuẩn hóa thiết kế và chuỗi cung ứng. Các dự án thử nghiệm SMR đang ở giai đoạn khảo sát, xây dựng ban đầu ở Canada, Nhật, Trung Quốc… (ví dụ lò AP300 ở Paks, Hungary; MMR ở Hà Lan; v.v.).
Chuỗi cung ứng nhiên liệu: Một hạn chế được quan tâm là nguồn cung nhiên liệu giàu urani (HALEU) cần thiết cho nhiều thiết kế SMR mới. OECD/NEA báo cáo hơn một nửa thiết kế SMR yêu cầu uranium làm giàu >5%. Giải quyết bài toán chất cháy sẽ là yếu tố then chốt cho triển khai SMR.
Các xu hướng trên cho thấy điện hạt nhân đang đóng vai trò quan trọng trong tương lai năng lượng sạch: từ mở rộng quy mô công suất, đẩy mạnh xây dựng lò mới, đến phát triển công nghệ hiện đại và ứng dụng đa dạng. Nhiều báo cáo quốc tế (IAEA, IEA, OECD/NEA…) đều nhất trí rằng điện hạt nhân là thành phần không thể thiếu để đảm bảo an ninh năng lượng và đạt mục tiêu trung hòa carbon toàn cầu. Nhìn chung, xu hướng trên cho thấy ngành điện hạt nhân đang ở giai đoạn bùng nổ và mở rộng toàn cầu. Công suất điện hạt nhân được dự báo tăng gấp đôi vào giữa thế kỷ, số lò vận hành và đang xây dựng gia tăng, nhiều quốc gia tham gia hơn, đồng thời các ứng dụng phi điện cũng đang phát triển. Đây là tín hiệu cho thấy năng lượng hạt nhân ngày càng được coi là giải pháp chủ chốt để đảm bảo điện ổn định, cung cấp nhiệt và giảm thiểu phát thải khí nhà kính trong nửa sau thế kỷ 21.
Từ khóa: hạt nhân;
– CMD –
