Các gã khổng lồ công nghệ tìm đến năng lượng hạt nhân để đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng của trung tâm dữ liệu AI

Sự bùng nổ của Trí tuệ Nhân tạo (AI) đang thúc đẩy nhu cầu năng lượng chưa từng có, khiến các công ty công nghệ hàng đầu thế giới phải xem xét lại các nguồn cung cấp năng lượng của họ. Theo ước tính của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), nhu cầu điện toàn cầu từ các trung tâm dữ liệu sẽ tăng hơn gấp đôi vào năm 2030, đạt khoảng 945 terawatt-giờ (TWh) so với 415 TWh vào năm 2024. Các nhà phân tích của Goldman Sachs dự đoán rằng sự tăng trưởng nhu cầu AI sẽ dẫn đến việc tăng 160% nhu cầu điện của các trung tâm dữ liệu vào năm 2030. Ví dụ, OpenAI đã tuyên bố về sự cần thiết của các trung tâm dữ liệu yêu cầu ít nhất 5 gigawatt năng lượng. Năng lượng hạt nhân, đặc biệt là các Lò phản ứng Mô-đun Nhỏ (SMR), đang nổi lên như một giải pháp khả thi để cung cấp năng lượng ổn định, không carbon cho các trung tâm dữ liệu khổng lồ đang ngày càng phát triển.

Trong thập kỷ qua, các trung tâm dữ liệu siêu quy mô đã tăng trưởng vượt bậc về khả năng xử lý, với các thiết kế hiện đại có thể xử lý tải lên tới 1 gigawatt (GW). Sự gia tăng này đòi hỏi một nguồn năng lượng đáng tin cậy và có công suất lớn, điều mà các nguồn năng lượng tái tạo không liên tục như gió và mặt trời không thể đáp ứng một cách nhất quán. Hiện tại, năng lượng hạt nhân của Hoa Kỳ có công suất khoảng 95 GW, chiếm khoảng 19-20% tổng sản lượng điện hàng năm của đất nước, với hệ số công suất sử dụng hơn 92,5%. Theo Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, đến năm 2035, nhu cầu điện ở Hoa Kỳ sẽ tăng 15-20%, trong đó các trung tâm dữ liệu có thể tiêu thụ tới 9% tổng lượng. Năng lượng hạt nhân, với khả năng cung cấp điện ổn định 24/7 và lượng khí thải carbon gần như bằng không, đang trở thành một lựa chọn hấp dẫn.

Các công ty công nghệ lớn đang tích cực đầu tư vào lĩnh vực này. Vào tháng 10 năm 2024, Amazon đã hợp tác với Dominion Energy và X-energy để phát triển 5 GW năng lượng hạt nhân. Cùng tháng đó, Google đã công bố kế hoạch hợp tác với Kairos Power để triển khai tối đa bảy lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR), với đơn vị đầu tiên dự kiến ​​sẽ đi vào hoạt động vào năm 2030. Ngoài ra, Google đã ký thỏa thuận với Elementl Power để phát triển ba nhà máy điện hạt nhân tiên tiến, mỗi nhà máy có công suất 600 MW, với nhà máy đầu tiên dự kiến ​​đi vào hoạt động vào năm 2030. Google cũng có kế hoạch khởi động lò phản ứng hạt nhân Hermes 2 ở Tennessee vào năm 2030, cung cấp 50 MW điện cho các trung tâm dữ liệu của công ty. Microsoft cũng đã công bố thỏa thuận kéo dài 20 năm với Constellation Energy vào tháng 9 năm 2024 để khởi động lại hoạt động tại nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island vào năm 2028, thêm khoảng 835 MW năng lượng không carbon, đổi tên thành Trung tâm Năng lượng Sạch Crane. Các gã khổng lồ công nghệ khác như Apple, Meta và Oracle cũng đang xem xét năng lượng hạt nhân. Meta, chẳng hạn, đang nghiên cứu khả năng bổ sung từ một đến bốn gigawatt công suất hạt nhân vào đầu những năm 2030.

Những động thái này cho thấy một xu hướng rõ rệt hướng tới việc sử dụng năng lượng carbon thấp cho các trung tâm dữ liệu. Một báo cáo của Deloitte vào tháng 4 năm 2025 dự báo rằng năng lượng hạt nhân mới có thể đáp ứng khoảng 10% nhu cầu điện tăng thêm của các trung tâm dữ liệu vào năm 2035. Dự báo này phụ thuộc vào việc triển khai mạnh mẽ trong thập kỷ tới, được hỗ trợ bởi các đổi mới trong thiết kế và quản lý dự án. Theo ước tính của BloombergNEF, đến năm 2035, các trung tâm dữ liệu phục vụ AI có thể tiêu thụ tới 4,4% tổng lượng điện toàn cầu, tương đương với mức tiêu thụ năng lượng của các quốc gia như Đức hoặc Pháp. Các SMR và Lò phản ứng Mô-đun Siêu nhỏ (MMR) đang được phát triển với quy trình cấp phép nhanh hơn, chi phí giảm và an toàn tăng cường, làm cho chúng trở nên hấp dẫn hơn cho việc triển khai.

Sự hồi sinh của năng lượng hạt nhân, đặc biệt thông qua các SMR và MMR, mang đến một giải pháp đầy hứa hẹn cho nhu cầu năng lượng của các trung tâm dữ liệu vào năm 2025. Khi các công ty công nghệ tiếp tục đầu tư, năng lượng hạt nhân được dự đoán sẽ trở thành một trụ cột trong cơ sở hạ tầng năng lượng của nền kinh tế kỹ thuật số.