Điện hạt nhân Trung Quốc đi đầu thế giới với điểm nhấn công nghệ thế hệ thứ 4
Trung Quốc dự kiến sẽ vượt Mỹ trở thành quốc gia có công suất phát điện hạt nhân lớn nhất thế giới. Trung Quốc cũng có thể đi trước Mỹ từ 10 đến 15 năm về khả năng triển khai lò phản ứng hạt nhân thế hệ thứ 4 trên quy mô lớn.
Một dự án điện hạt nhân ở Phúc Kiến, Trung Quốc. Ảnh: Tân Hoa xã.
Thống kê mới nhất của Cục Năng lượng quốc gia Trung Quốc tính đến năm 2024 cho thấy, nước này đã có 102 tổ máy điện hạt nhân đang vận hành hoặc được phê duyệt xây dựng, tổng công suất lắp đặt đạt 113 triệu kW, trở thành quốc gia điện hạt nhân lớn nhất thế giới.
Cục trưởng Cục Năng lượng quốc gia Trung Quốc Vương Hồng Chí cho biết, trong năm 2024, 11 tổ máy thuộc 5 dự án điện hạt nhân của nước này đã được phê duyệt. Trung Quốc hiện có 102 tổ máy điện hạt nhân đang vận hành hoặc được phê duyệt xây dựng, với công suất lắp đặt đạt 113 triệu kW.
Người đứng đầu cơ quan năng lượng Trung Quốc cũng cho biết, trong năm 2025, nước này sẽ phê duyệt khởi công một số dự án điện hạt nhân ven biển, bên cạnh thúc đẩy mạnh mẽ các dự án đã phê duyệt. Đến cuối năm 2025, công suất điện hạt nhân đi vào vận hành của Trung Quốc sẽ đạt 65 triệu kW.
Theo dự báo của Tổ chức Đổi mới và công nghệ thông tin (ITIF) có trụ sở ở Washington (một tổ chức tư vấn công nghệ nổi tiếng của Mỹ), đến năm 2030, Trung Quốc dự kiến sẽ vượt Mỹ trở thành quốc gia có công suất phát điện hạt nhân lớn nhất thế giới. Trung Quốc cũng có thể đi trước Mỹ từ 10 đến 15 năm về khả năng triển khai lò phản ứng hạt nhân thế hệ thứ 4 trên quy mô lớn.
Lò phản ứng thế hệ 4 có gì đặc biệt?
Với mục tiêu giảm khí thải gây ô nhiễm môi trường, những năm gần đây, việc phát triển điện hạt nhân đã được Trung Quốc đặc biệt quan tâm. Hồi tháng 12/2023, nhà máy điện hạt nhân Thạch Đảo Loan (HTGR) ở Sơn Đông, tỉnh ven biển miền Đông nước này, đã đi vào hoạt động thương mại. Đây là nhà máy điện hạt nhân thế hệ thứ 4 được trang bị lò phản ứng làm mát bằng khí nhiệt độ cao đầu tiên trên thế giới do Trung Quốc tự phát triển.
Ông Zhang Aijun, Phó Chủ tịch Công ty Điện hạt nhân HTGR cho biết, giai đoạn đầu tiên của dự án mở rộng bao gồm việc lắp đặt lò phản ứng nước áp suất thế hệ thứ 3 do Trung Quốc phát triển, với tên gọi là Hualong One. Hệ thống này sẽ hoạt động song song với lò phản ứng làm mát bằng khí sẵn có. Mỗi lò có công suất tương ứng 1,2 triệu kilowatt.
Ông Zhang cho biết thêm, sau khi hoàn thành giai đoạn này, nhà máy dự kiến sẽ tạo ra 20 tỷ kilowatt-giờ mỗi năm, tăng diện tích cung cấp điện thêm 20 triệu mét vuông, tương ứng khoảng 600.000 người dân địa phương.
Trong tương lai, hệ thống nhà máy điện hạt nhân sẽ tiếp tục bổ sung thêm 4 lò phản ứng nước áp suất, mỗi lò có công suất hơn 1 triệu kilowatt.
Sau khi hoàn tất dự án, tổng công suất lắp đặt của nhà máy điện sẽ vượt qua mốc 5 triệu kilowatt, tương đương công suất phát điện 35 tỷ kilowatt-giờ mỗi năm. Con số này đủ đáp ứng nhu cầu tiêu thụ điện trong một năm của hơn 17 triệu hộ gia đình.
Dự án này cũng mang lại ý nghĩa to lớn trong lĩnh vực bảo vệ môi trường, vì tương đương với việc bù đắp 11,5 triệu tấn than, hoặc 27,6 triệu tấn khí thải carbon dioxide tiêu thụ hàng năm.
Ông Zhang Yijin, Giám đốc điều hành nhà máy điện Shidaowan, cho biết một trong những đặc điểm chính của lò phản ứng thế hệ thứ 4 là nhiên liệu hạt nhân được tạo thành từ các quả cầu nhỏ.
Chúng có hình dạng giống như một quả bóng tennis với đường kính 6 cm. Bên trong quả cầu này là 12.000 hạt nhiên liệu với đường kính 1 milimét. Chúng tích hợp một lõi nhiên liệu rất nhỏ và 4 lớp vỏ gốm, nhằm tăng khả năng chịu nhiệt.
Kết cấu này nhằm đảm bảo vật liệu phóng xạ sẽ không bị rò rỉ ra môi trường bên ngoài, gồm nguồn nước và bầu không khí.
Đơn vị điều hành nhà máy cho biết mỗi quả cầu tạo ra mức năng lượng tương đương với 1,5 tấn than và không cần phải thực hiện quy trình tắt/bật để tiếp nhiên liệu. Thay vào đó, nó có thể hoạt động liên tục bất kể ngày đêm.
Một điểm nổi bật khác là các lò phản ứng được làm mát bằng khí trơ heli thay vì nước. Chúng cũng sử dụng hệ thống loại bỏ nhiệt dư thụ động. Đây là sự đảm bảo chính cho tính an toàn vốn có của các lò phản ứng làm mát bằng khí nhiệt độ cao.
