Ấn bản mới nhất của Cơ quan năng lượng hạt nhân (NEA) về lò phản ứng modular nhỏ (SMR), cho thấy sự quan tâm đến SMR ngày càng tăng trên toàn thế giới. Báo cáo của NEA xác định, hiện có 127 thiết kế SMR trên thế giới, tăng so với 98 thiết kế trong ấn bản trước.
Theo báo cáo, 74 trong số 127 thiết kế, được phân tích các tiến bộ trong lĩnh vực cấp phép, địa điểm, tài chính, chuỗi cung ứng, hợp tác và nhiên liệu. Trong số 53 thiết kế còn lại, 25 thiết kế được yêu cầu không đưa vào ấn bản năm 2025, các thiết kế còn lại bao gồm các thiết kế SMR không được phát triển tích cực hoặc tạm dừng hay bị hủy bỏ.
Động lực cho việc triển khai SMR phản ánh trong ấn bản của NEA rất rõ ràng, đó là nhu cầu điện ngày càng tăng, bao gồm các trung tâm dữ liệu, việc mở rộng các dịch vụ kỹ thuật số, các yêu cầu cấp thiết về an ninh năng lượng và các mục tiêu quốc gia do nhiều quốc gia đặt ra nhằm giảm phát thải carbon.
Báo cáo của NEA bao gồm thông tin về từng thiết kế SMR, chẳng hạn như khái niệm công nghệ, cấu hình, nhiệt độ đầu ra, kích thước, loại nhiên liệu, ngay cả các yêu cầu làm giàu. Mỗi đánh giá thiết kế chỉ sử dụng thông tin từ các nguồn công khai có thể xác minh và kết hợp từ việc tham vấn với các nhà thiết kế SMR, để cung cấp thêm thông tin.
Báo cáo của NEA cho biết, có 51 thiết kế SMR đang trong quá trình trước cấp phép hoặc cấp phép tại 15 quốc gia. Có 7 thiết kế đang thực hiện hoặc đang triển khai với một loạt danh mục dự án đang tiến triển hướng tới việc triển khai đầu tiên.
Sự đa dạng về thiết kế mang đến cho khách hàng tiềm năng nhiều lựa chọn, nhưng cũng đặt ra những thách thức cho các cơ quan quản lý và chuỗi cung ứng. Tuy nhiên, báo cáo ghi nhận những cơ hội để hợp lý hóa chuỗi cung ứng toàn cầu, thúc đẩy tiêu chuẩn hóa và nâng cao tính khả thi về mặt kinh tế của SMR.
Sự sẵn sàng của chuỗi cung ứng và tài chính cũng có những tiến triển. Báo cáo cho biết, kể từ ấn bản gần nhất của NEA phát hành năm 2024, số lượng thiết kế SMR đảm bảo nhận được ít nhất một nguồn tài trợ hoặc công bố cam kết tài trợ tăng 81%.
30 trong số các thiết kế SMR được đánh giá, yêu cầu nhiên liệu uranium làm giàu thấp (HALEU) có hàm lượng định lượng cao được làm giàu từ 10% - 20% và 9 thiết kế có kế hoạch sử dụng nhiên liệu HALEU được làm giàu từ 5% - 10%.
Báo cáo lưu ý, việc thiếu hụt HALEU vẫn là rào cản đáng kể đối với triển khai nhiều thiết kế SMR, mặc dù một số nhà phát triển sớm ký kết hợp đồng để đảm bảo nguồn cung cho các lò phản ứng đầu tiên của họ. Báo cáo bổ sung, các thiết kế SMR dựa trên một loạt nhiên liệu ngày càng đa dạng, hầu hết trong số đó vẫn chưa được cấp phép hoặc đủ điều kiện sử dụng.
Uranium oxide ceramic là nhiên liệu phổ biến nhất trong các lò phản ứng thương mại hiện nay. Tuy nhiên, các thiết kế SMR sáng tạo đang giới thiệu một loạt nhiên liệu mới đòi hỏi công nghệ sản xuất khác nhau. Uranium oxide ceramic tiêu chuẩn là nhiên liệu phổ biến nhất trong số các công nghệ SMR đang được phát triển, với 39 thiết kế dự định sử dụng nó làm nhiên liệu.
Trong số 39 thiết kế này, 19 thiết kế kết hợp hoặc có kế hoạch kết hợp nhiên liệu tổng hợp, chẳng hạn như TRISO, giúp phân biệt chúng với nhiên liệu thông thường sử dụng trong các lò phản ứng nước nhẹ quy mô lớn hiện nay. Nhìn rộng hơn, 47 thiết kế SMR, chiếm hơn 60% số thiết kế được đưa ra, sử dụng các dạng nhiên liệu hiện chưa có sẵn ở quy mô thương mại.
Đáng chú ý không kém là sự phát triển về mặt pháp lý. Năm 2024, hơn 33 thiết kế SMR bắt đầu hoạt động xin cấp phép trước với các cơ quan quản lý hạt nhân, tăng 65% so với phiên bản năm 2023. Bối cảnh địa điểm cũng thay đổi, với 85 cuộc thảo luận tích cực đang diễn ra giữa các nhà phát triển SMR và chủ sở hữu địa điểm trên toàn thế giới tính đến đầu năm 2025.
Khi SMR chuyển từ ý tưởng sang xây dựng, các thị trường mới đang mở ra, không chỉ sản xuất điện mà còn các ứng dụng khác như sản xuất nhiệt công nghiệp và hydro. Chuỗi cung ứng liên quan đến sự phát triển SMR đang bắt đầu hình thành, với các trường đại học, phòng thí nghiệm quốc gia, các công ty kỹ thuật đóng góp vào các nỗ lực phát triển công nghệ.
