Hình 1.  Minh họa nhà máy điện mô-đun nhỏ SMR (nguồn: Nuscale)

SMR là các lò phản ứng hạt nhân thế hệ mới, thường có công suất nhỏ hơn 300 MWe, được chế tạo theo dạng mô-đun, dễ vận chuyển và lắp ráp, giúp rút ngắn thời gian xây dựng và nâng cao khả năng tiêu chuẩn hóa. 

Tạp chí Gas Turbine World (GTW) Handbook 2025 đã ước tính chi phí đầu tư cho nhà máy điện SMR công suất 480 MW bao gồm sáu lò phản ứng SMR với công suất mỗi lò 80 MW, dựa trên các thông tin và số liệu sau đây.

Các hệ thống thiết bị chính
Lò phản ứng SMR được lựa chọn có cấu hình tương tự như các nhà máy điện hạt nhân nước áp lực (PWR). Mỗi mô-đun bao gồm một lò phản ứng và lò hơi đặt trong lớp vỏ bảo vệ an toàn. Tất cả sáu mô-đun được đặt trong một bể nước lớn, vừa cung cấp làm mát, vừa bảo đảm an toàn thụ động khi mất điện. Cả sáu mô-đun được lắp đặt trong cùng một gian máy chính.

Các đặc điểm thiết kế
Để giảm thời gian cấp phép và xây dựng, SMR được chế tạo sẵn tại cơ sở của nhà sản xuất và vận chuyển đến địa điểm nhà máy để lắp đặt và kết nối từng mô-đun với các hệ thống phụ trợ nhà máy (BOP).

Các hệ thống này (cho từng mô-đun) bao gồm một tuabin hơi 80 MW cùng thiết bị cơ khí, điện và điều khiển. Tất cả các mô-đun được vận hành độc lập, giúp nâng cao hiệu suất ở tải thấp của nhà máy và cải thiện khả năng bảo trì.

Các hệ thống điện và điều khiển 
Mỗi tổ máy tuabin hơi sẽ truyền động cho một máy phát điện tần số 60 Hz, công suất 80 MVA với điện áp đầu ra 13,8 kV. Máy biến thế nâng áp sẽ tăng điện áp đến cấp điện áp đấu nối với sân phân phối nhà máy.

Hệ thống điều khiển phân tán DCS (Distributed Control System) tích hợp các hệ thống điều khiển riêng được trang bị cho SMR, tuabin hơi, máy phát điện và các hệ thống BOP.

Các hệ thống ngoài hàng rào nhà máy
Nước cấp cho nhà máy được lấy từ nguồn gần nhà máy và được xử lý thành nước chất lượng cao, còn nước thải sau khi được xử lý sẽ được thải ra ngoài hàng rào nhà máy.

Sân phân phối nhà máy được kết nối với trạm biến áp gần đó qua đường dây truyền tải dài 1 dặm.

Bảng 1. Ước tính chi phí đầu tư và hợp đồng EPC cho nhà máy điện hạt nhân sử dụng lò phản ứng mô-đun nhỏ SMR có công suất 480 MW .

Nghiên cứu chi phí đầu tư cho thấy SMR, dù có chi phí đầu tư ban đầu tương đối cao (9.383 USD/kW), nhưng mang lại nhiều ưu thế: thiết kế mô-đun linh hoạt, an toàn thụ động, rút ngắn thời gian xây dựng, khả năng vận hành độc lập từng mô-đun và tối ưu hóa hiệu suất ở tải thấp của nhà máy.
Trong dài hạn, khi công nghệ SMR bước sang giai đoạn thương mại hóa với việc sản xuất hàng loạt ở quy mô lớn hơn, chi phí dự kiến sẽ giảm đáng kể. Điều này mở ra cơ hội để SMR trở thành một lựa chọn chiến lược trong bức tranh năng lượng sạch, an toàn và bền vững toàn cầu.

Lược dịch: Phạm Đức Trung

Tài liệu tham khảo:
1.    Gas Turbine World Handbook 2025