Lò phản ứng 345MW của TerraPower nhắm điện cho trung tâm dữ liệu AI

TerraPower đang nhắm tới thị trường cung cấp điện cho trung tâm dữ liệu AI bằng lò phản ứng Natrium (Natrium) công suất 345MW kết hợp hệ thống lưu trữ năng lượng. Thay vì điều chỉnh mạnh công suất lò phản ứng theo nhu cầu, công ty lưu lại phần nhiệt dư rồi chuyển thành điện qua turbine vào thời điểm nhu cầu điện tăng cao.

TechCrunch đưa tin lúc 22h44 ngày 19 (giờ Việt Nam) rằng TerraPower dự kiến công bố dự án trung tâm dữ liệu đầu tiên trong năm nay, với thời điểm khởi công dự kiến vào năm 2027. Khách hàng của dự án chưa được tiết lộ. Nhà máy đầu tiên của công ty đang được triển khai tại Kemmerer, bang Wyoming (Mỹ); nếu dự án trung tâm dữ liệu thành hiện thực, đây sẽ là nhà máy thứ hai của TerraPower.

Vấn đề cốt lõi nằm ở tải điện của các trung tâm dữ liệu AI. Việc huấn luyện và suy luận AI tạo sinh khiến nhu cầu điện biến động nhanh theo mức sử dụng của các bộ xử lý đồ họa (GPU). Trong khi đó, điện hạt nhân lại đạt hiệu quả kinh tế cao nhất khi vận hành liên tục ở công suất lớn, còn tải tức thời của trung tâm dữ liệu thì lên xuống thất thường.

Để thu hẹp khoảng cách này, TerraPower chọn cách tận dụng nhiệt lưu trữ thay vì điều chỉnh trực tiếp công suất lò phản ứng. Lò phản ứng vẫn liên tục sinh nhiệt; phần nhiệt dư khi nhu cầu thấp được lưu lại, sau đó dùng để tạo thêm hơi nước quay turbine khi nhu cầu tăng cao.

Ủy ban Quản lý Hạt nhân Mỹ (NRC) đã cấp giấy phép xây dựng CPAR-1 cho tổ máy Kemmerer số 1 vào ngày 9 tháng 3, thông qua công ty con US SFR Owner của TerraPower. Theo hồ sơ của NRC, tổ máy Kemmerer số 1 đặt tại Kemmerer, bang Wyoming, sử dụng công nghệ lò phản ứng nhanh làm mát bằng natri do TerraPower và GE Hitachi phát triển.

Công suất điện cơ bản của lò phản ứng Natrium là 345MW. Ngày 9 tháng 1, TerraPower công bố hợp đồng với Meta(META) để phát triển tối đa 8 nhà máy sử dụng lò phản ứng Natrium kèm hệ thống lưu trữ năng lượng tại Mỹ. Công ty cho biết hợp đồng này có thể cung cấp tới 2,8GW điện nền không phát thải carbon, và nếu tận dụng hệ thống lưu trữ tích hợp, tổng năng lực phát điện có thể nâng lên tới 4GW.

Cũng trong thông báo này, TerraPower giải thích mỗi lò phản ứng Natrium cung cấp 345MW điện nền, và nhờ thiết bị lưu trữ tích hợp, công suất có thể được nâng lên tới 500MW trong hơn 5 giờ. Khi ghép hai tổ máy, hệ thống có thể tạo ra 690MW điện ổn định và tối đa 1GW điện có thể điều chỉnh linh hoạt.

Nhà máy Natrium là công nghệ điện hạt nhân thế hệ mới, kết hợp lò phản ứng nhanh làm mát bằng natri với hệ thống lưu trữ năng lượng bằng muối nóng chảy. Giống các nhà máy điện hạt nhân truyền thống, nhiệt từ lò phản ứng được dùng để tạo hơi nước quay turbine, nhưng điểm khác biệt là một phần nhiệt có thể được lưu trữ và lấy ra sử dụng theo nhu cầu của lưới điện.

Thiết kế của TerraPower xuất phát từ mục tiêu bổ trợ cho lưới điện có tỷ trọng năng lượng tái tạo cao. Theo phần hỏi đáp (FAQ) của công ty, nhà máy Natrium được thiết kế để tích hợp vào lưới điện có tỷ trọng lớn từ điện gió và điện mặt trời, trong đó nhiệt độ cao từ lò phản ứng vận hành hệ thống lưu trữ bằng muối nóng chảy. Khi thời tiết bất lợi hoặc vào ban đêm khiến sản lượng năng lượng tái tạo giảm, năng lượng lưu trữ sẽ được đưa vào lưới điện để bù đắp.

Trung tâm dữ liệu AI cũng tạo ra vấn đề tương tự nhưng theo chiều ngược lại. Nếu năng lượng tái tạo biến động về phía nguồn cung, thì trung tâm dữ liệu lại biến động về phía nhu cầu. Cách tiếp cận của TerraPower tập trung vào việc vận hành lò phản ứng liên tục, lưu trữ phần nhiệt dư và dùng nhiệt đó tạo thêm hơi nước quay turbine khi nhu cầu tăng vọt.

Chi phí cấp điện đang trở thành yếu tố cạnh tranh cốt lõi trong cuộc đua trung tâm dữ liệu AI. TokenPost từng đưa tin trước đó rằng trong lĩnh vực trung tâm dữ liệu, bản thân việc bảo đảm nguồn cung điện đang trở thành trọng tâm của hoạt động huy động vốn. Tại các cơ sở tính toán quy mô lớn, cách thức bảo đảm nguồn điện, chứ không chỉ mặt bằng hay thiết bị, đang trở thành điều kiện tiên quyết cho tính khả thi của dự án.

Với độc giả Việt Nam, khía cạnh chuỗi cung ứng cũng đáng chú ý. TokenPost từng đưa tin trước đó rằng Doosan Enerbility, doanh nghiệp Hàn Quốc, là đơn vị chế tạo thiết bị cho lò phản ứng 345MW của TerraPower. Khi nhu cầu điện cho trung tâm dữ liệu AI gắn liền với công nghệ điện hạt nhân, không chỉ thiết kế lò phản ứng mà cả tiến độ chế tạo thiết bị và cấp phép cũng là những yếu tố cần theo dõi.

Tuy vậy, giấy phép xây dựng khác với giấy phép vận hành. Theo FAQ của TerraPower, công ty dự kiến nộp hồ sơ xin giấy phép vận hành vào năm 2028. NRC cũng cho biết nhà máy Kemmerer cần có đơn xin cấp phép vận hành riêng và phải được phê duyệt trước khi có thể đi vào hoạt động.

Hợp đồng với Meta có cấu trúc gồm hỗ trợ hoạt động phát triển cho 2 tổ máy đầu tiên, cùng quyền mua điện từ 6 tổ máy bổ sung. TerraPower đưa ra mốc giao điện đợt đầu sớm nhất là năm 2032. Tác động thực tế đến nguồn cung điện cho trung tâm dữ liệu AI sẽ còn phụ thuộc vào tiến độ xây dựng tổ máy Kemmerer số 1, quá trình thẩm định giấy phép vận hành, và thời điểm công ty công bố khách hàng cùng địa điểm của dự án trung tâm dữ liệu đầu tiên.

Nguồn xác minh: TechCrunch, TerraPower, NRC (Ủy ban Quản lý Hạt nhân Mỹ).