Google bắt tay ông lớn điện hạt nhân để nâng công suất lò phản ứng, phục vụ cơn khát năng lượng của trung tâm dữ liệu AI

Google vừa ký thỏa thuận mua điện kéo dài 20 năm với Constellation Energy, doanh nghiệp được xem là nhà cung cấp điện hạt nhân lớn nhất tại Mỹ, nhằm đảm bảo nguồn năng lượng cho các trung tâm dữ liệu đang mở rộng nhanh chóng. Tổng quy mô nguồn điện trong thỏa thuận đạt 3.590 megawatt (MW), trong đó có thêm 890 MW công suất hạt nhân mới. MW là đơn vị đo công suất điện tức thời, thường dùng để mô tả khả năng phát điện của nhà máy hoặc mức tiêu thụ của hạ tầng lớn như datacenter, tức trung tâm dữ liệu chứa máy chủ, hệ thống lưu trữ và thiết bị mạng vận hành các dịch vụ số và AI.

Phần công suất hạt nhân bổ sung dự kiến đến từ việc nâng cấp ít nhất 11 nhà máy điện hạt nhân hiện có tại Illinois, Pennsylvania và New Jersey. Quá trình này được gọi là “uprating” — tức tăng công suất đầu ra của lò phản ứng đang vận hành thông qua cải tiến kỹ thuật, thay vì xây mới hoàn toàn. Theo Constellation, các hạng mục nâng cấp sẽ tập trung vào tua-bin, máy phát điện, bộ tạo hơi và hệ thống điều khiển số. Tua-bin là thiết bị biến năng lượng hơi nước thành chuyển động quay để phát điện, còn hệ thống điều khiển số là lớp phần mềm và điện tử giúp nhà máy giám sát, tối ưu và vận hành an toàn hơn. Cách làm này giúp tăng sản lượng điện nhanh hơn, tránh được thời gian triển khai kéo dài nhiều năm và giảm nguy cơ tắc nghẽn kết nối lưới điện thường gặp ở các dự án “greenfield”, tức xây dựng cơ sở hoàn toàn mới trên một địa điểm từ đầu.

Để thực hiện cam kết với Google, Constellation dự kiến đầu tư khoảng 4,3 tỷ USD. Công ty cho biết lò phản ứng đầu tiên được nâng công suất có thể hoàn tất vào năm 2028. Trong tổng số 3.590 MW của thỏa thuận, 2.700 MW còn lại sẽ đến từ các nguồn điện khác, dù hiện chưa được công bố chi tiết. Điều này cho thấy Google không chỉ tìm kiếm điện hạt nhân, mà còn đang xây dựng một danh mục năng lượng đa dạng để đáp ứng nhu cầu vận hành hạ tầng tính toán quy mô lớn.

Nhu cầu điện của Google tăng mạnh trong bối cảnh hãng dự kiến chi tới 205 tỷ USD cho trung tâm dữ liệu và năng lực tính toán trong năm nay. Năng lực tính toán ở đây bao gồm máy chủ, chip tăng tốc và đặc biệt là GPU — bộ xử lý đồ họa, hiện đã trở thành thành phần chủ lực để huấn luyện và vận hành mô hình AI nhờ khả năng xử lý song song khối lượng lớn phép tính. Với các hyperscaler, tức những tập đoàn đám mây sở hữu hạ tầng siêu lớn như Google, Microsoft hay Meta, bài toán không còn chỉ là mua thêm chip hay xây thêm datacenter, mà là tìm đủ điện để các hệ thống đó hoạt động liên tục.

Google không phải công ty duy nhất chuyển sang điện hạt nhân để nuôi tham vọng AI. Microsoft trước đó cũng đã hợp tác với Constellation để khởi động lại tổ máy số 1 của nhà máy Three Mile Island, dự kiến có thể hoạt động trở lại sớm nhất từ năm sau. Trong khi đó, Meta đang phối hợp với Constellation để cứu một nhà máy điện hạt nhân tại Illinois khỏi nguy cơ đóng cửa. Hồi đầu năm, Meta cho biết tổng cam kết về điện hạt nhân và năng lượng sạch của hãng đã lên đến 6,6 gigawatt (GW), trong đó 1 GW tương đương 1.000 MW.

Một phần đáng kể trong kế hoạch dài hạn của Meta phụ thuộc vào việc triển khai thành công các lò phản ứng mô-đun nhỏ, hay SMR (small modular reactor). Đây là dạng nhà máy điện hạt nhân thu nhỏ, được thiết kế theo mô-đun để có thể sản xuất linh hoạt hơn và lắp đặt nhanh hơn so với nhà máy truyền thống. Tuy nhiên, SMR hiện vẫn được xem là công nghệ chưa được kiểm chứng rộng rãi ở quy mô thương mại. Trong bối cảnh đó, quyết định của Google tập trung vào nâng cấp các lò phản ứng sẵn có có thể là hướng đi thực dụng hơn: tăng công suất nhanh, tận dụng hạ tầng hiện hữu và đáp ứng kịp cơn khát năng lượng do AI tạo ra.