2818 - Cuộc đua hạt nhân khác

Juzel Lloyd

Nhà máy điện hạt nhân Tianwan ở Liên Vân Cảng, Trung Quốc, tháng 6 năm 2024VCG / Getty Images

Thế giới đang chứng kiến ​​một cuộc đua toàn cầu mới—không phải để giành quyền kiểm soát trong không gian mà là để kiểm soát thị trường năng lượng hạt nhân toàn cầu. Năng lượng hạt nhân từ lâu đã được coi là rủi ro do các vụ tai nạn lớn và vượt ngân sách, cản trở việc áp dụng trên diện rộng. Nhưng trong thập kỷ qua, năng lượng hạt nhân đã quay trở lại nhờ sự phát triển của các lò phản ứng mô-đun nhỏ. Trung Quốc và Nga đang nắm bắt vị trí dẫn đầu, mở rộng năng lực trong nước cũng như xuất khẩu công nghệ hạt nhân và xây dựng các nhà máy điện hạt nhân trên nhiều nền kinh tế mới nổi.

Nga hiện dẫn đầu thế giới về xây dựng nhà máy điện hạt nhân. Tập đoàn năng lượng hạt nhân nhà nước Rosatom của nước này đang xây dựng sáu lò phản ứng trong nước mới và đang hỗ trợ xây dựng 19 lò phản ứng ở sáu quốc gia nước ngoài. Trong mười năm qua, trong khi đó, Trung Quốc đã ký hợp đồng hỗ trợ xây dựng chín lò phản ứng tại bốn quốc gia trong khi vẫn duy trì tốc độ mở rộng chưa từng có trong ngành công nghiệp hạt nhân trong nước. Cả hai quốc gia đều nhanh chóng nắm bắt được tiềm năng của các lò phản ứng mô-đun nhỏ, thường có thể tạo ra tới một phần ba lượng điện do các nhà máy điện hạt nhân thông thường sản xuất. So với các lò phản ứng lớn truyền thống, SMR có thể được triển khai nhanh chóng đến các khu vực thiếu khả năng phục hồi lưới điện và thiết kế mô-đun của chúng khiến chúng có giá cả phải chăng hơn.

Nhu cầu về các nguồn điện mới giá cả phải chăng đang gia tăng khi thế giới nhanh chóng điện khí hóa. Nhu cầu điện toàn cầu dự kiến ​​sẽ tăng với tốc độ hàng năm khoảng bốn phần trăm trong vài năm tới và các nước đang phát triển sẽ chiếm khoảng 85 phần trăm nhu cầu mới đó. Trong số các cường quốc, Trung Quốc và Nga là những nước chủ động nhất trong việc nhận ra nhu cầu này và đáp ứng nhu cầu này bằng cách xuất khẩu điện hạt nhân. Cả hai quốc gia đều đang tích cực nhắm mục tiêu đến các nước đang phát triển.

Đến lượt mình, nỗ lực đó có thể biến đổi bối cảnh năng lượng toàn cầu và thay đổi cán cân quyền lực địa chính trị. Hoa Kỳ đã từng thống trị sự phát triển công nghệ hạt nhân. Nhưng kể từ khoảng những năm 1970, Hoa Kỳ đã từ bỏ vị thế lãnh đạo này vì sự phản đối của công chúng, chi phí tăng cao và các thách thức về quy định. Giờ đây, Hoa Kỳ đang phải trả giá. Nhu cầu điện tăng cao để cung cấp năng lượng cho AI, cùng với mong muốn tiếp cận năng lượng của các nước đang phát triển, có nghĩa là các quốc gia có khả năng xuất khẩu SMR nhanh chóng và giá cả phải chăng sẽ trở thành đối tác ngày càng có ảnh hưởng đối với các quốc gia khác. Trung Quốc và Nga hiện đang tận dụng các khoản đầu tư năng lượng hạt nhân của mình ở nước ngoài để tăng cường ảnh hưởng kinh tế và chính trị đối với các quốc gia mua công nghệ của họ.

Để ngăn chặn các chế độ độc tài kiểm soát thị trường năng lượng hạt nhân trong tương lai, Hoa Kỳ phải tiếp tục cập nhật khuôn khổ quy định quản lý cấp phép lò phản ứng và chuyển hướng đầu tư của liên bang sang ngành công nghiệp SMR của riêng mình. Hoa Kỳ cũng sẽ cần phối hợp với các đồng minh dân chủ ở Châu Âu và Châu Á để đa dạng hóa thị trường năng lượng hạt nhân tiên tiến. Chỉ có nỗ lực hợp tác - lý tưởng nhất là dưới hình thức một tổ chức năng lượng hạt nhân đa phương - mới có thể cung cấp cho các nền kinh tế mới nổi các gói tài trợ cạnh tranh, sánh ngang với các gói do Trung Quốc và Nga đưa ra. Nếu các nước phương Tây không khẩn trương xem xét lại các chiến lược năng lượng hạt nhân quốc tế của mình, các chế độ độc tài có thể sử dụng năng lượng hạt nhân để điều hướng quỹ đạo của nền kinh tế và chính trị thế giới trước khi các nền dân chủ nhận ra rằng đã quá muộn để bắt kịp.

MỘT THỜI ĐẠI NGUYÊN TỬ MỚI

Nhu cầu xuất khẩu năng lượng hạt nhân của Trung Quốc và Nga đang tăng nhanh. Vào tháng 7 năm ngoái, Cộng hòa Dân chủ Congo đã ký một biên bản ghi nhớ với Nga để khám phá các mục đích sử dụng năng lượng hạt nhân vì mục đích hòa bình và Uganda đang cân nhắc hợp tác với Nga để xây dựng nhà máy điện hạt nhân đầu tiên của mình. Tháng này, Rosatom đã bắt đầu công tác chuẩn bị tại địa điểm để xây dựng một nhà máy điện hạt nhân ở Uzbekistan, đây sẽ là lò phản ứng hạt nhân đầu tiên ở Trung Á và là nhà máy xuất khẩu SMR đầu tiên của Nga. Cơ quan hạt nhân này cũng đang triển khai một dự án hạt nhân ở Bangladesh. Về phần mình, Trung Quốc đã ký các thỏa thuận năng lượng hạt nhân với Argentina, Hungary, Nigeria và Pakistan trong 15 năm qua. Và mỗi quốc gia đều đang đầu tư cụ thể vào SMR: Nga đã triển khai SMR thương mại đầu tiên trên thế giới vào năm 2020. Lò phản ứng dạng viên sỏi mô-đun làm mát bằng khí nhiệt độ cao của Trung Quốc, bắt đầu hoạt động vào năm 2023, là lò đầu tiên thuộc loại này.

Các quốc gia khác đang cố gắng tham gia vào trò chơi này. Nhưng không giống như các công ty tư nhân hiện đang hoạt động trong lĩnh vực năng lượng hạt nhân, Tập đoàn hạt nhân quốc gia Trung Quốc của Bắc Kinh và Rosatom của Moscow đều thuộc sở hữu nhà nước và được hưởng lợi từ chuỗi cung ứng tích hợp sản xuất, xây dựng và tiếp nhiên liệu, cũng như quá trình ra quyết định và vận hành hợp lý hơn. Những hiệu quả này cho phép Trung Quốc và Nga xây dựng lò phản ứng nhanh chóng và với chi phí tương đối thấp. Ngành công nghiệp hạt nhân của Trung Quốc được thúc đẩy bởi hàng nghìn nhân viên có tay nghề cao hoạt động với tốc độ đáng kinh ngạc. Những hiệu quả này không chỉ đơn thuần là sản phẩm phụ của sự kiểm soát độc đoán: chúng là kết quả của những lựa chọn có chủ đích của Bắc Kinh và Moscow nhằm đưa năng lượng hạt nhân lên thành ưu tiên quốc gia. Cả hai quốc gia đều đã thực hiện các quy trình cấp phép để xây dựng lò phản ứng hiệu quả hơn mà không ảnh hưởng đến vấn đề an toàn.

Trung Quốc và Nga cũng đã lựa chọn cung cấp nguồn tài chính nhà nước dồi dào và mang tính chiến lược cho năng lượng hạt nhân. Để hoàn thành các mục tiêu hạt nhân của Bắc Kinh, Viện Nghiên cứu Năng lượng thuộc Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia Trung Quốc ước tính rằng Trung Quốc phải - và có thể - đầu tư hơn 1,3 nghìn tỷ đô la vào năm 2050. Thông thường, hầu hết các dự án của Trung Quốc đều được hỗ trợ bởi các khoản vay của nhà nước với lãi suất thấp tới 1,4 phần trăm, thấp hơn đáng kể so với mức trung bình toàn cầu. Nga đã cam kết hơn 26 tỷ đô la cho các dự án hạt nhân trong nước và cung cấp các gói tài trợ xuất khẩu trị giá hàng tỷ đô la. Các quốc gia khác cũng có các tổ chức hạt nhân do nhà nước hỗ trợ, nhưng chưa có tổ chức nào cố gắng sánh kịp quy mô thúc đẩy xuất khẩu của Trung Quốc và Nga.

Cả Tập đoàn Hạt nhân Quốc gia Trung Quốc và Rosatom thường chi trả tới 85 phần trăm chi phí của một dự án ở nước ngoài dưới hình thức các khoản vay với lãi suất ưu đãi. Và cả hai đều cung cấp các hợp đồng "xây dựng-sở hữu-vận hành" hoặc các thỏa thuận cho phép họ sở hữu các lò phản ứng mà họ xây dựng ở nước ngoài trong một khoảng thời gian nhất định, do đó giảm bớt gánh nặng - chẳng hạn như quản lý nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng - cho các quốc gia mua. CNNC cũng cung cấp cho người mua nước ngoài các dịch vụ toàn diện bao gồm thiết kế, xây dựng và vận hành các nhà máy điện hạt nhân của mình. Bằng cách hợp tác chặt chẽ với các kỹ sư và nhà khoa học ở các quốc gia mua, Bắc Kinh đầu tư vào việc phát triển các mối quan hệ ngang hàng nhằm củng cố mối quan hệ song phương của mình.

SỰ THAY ĐỔI NHỎ

Do đó, các nền kinh tế mới nổi đang chuyển sang Trung Quốc và Nga để đáp ứng nhu cầu năng lượng của họ, đặc biệt là để được hỗ trợ triển khai SMR. Công nghệ SMR ban đầu được phát triển vào những năm 1950, chủ yếu dành cho các ứng dụng quân sự. Trong nhiều thập kỷ, SMR được coi là công nghệ thích hợp. Nhưng những tiến bộ trong thiết kế và các chính sách hỗ trợ nhiều hơn của chính phủ - cùng với nhu cầu điện ngày càng tăng trên toàn thế giới - đã nâng cao vị thế của chúng. Không giống như các lò phản ứng lớn thông thường, kích thước và hình dạng đa dạng của SMR mang lại sự linh hoạt hơn, cho phép chúng đáp ứng nhu cầu năng lượng nhỏ hơn và các ứng dụng chuyên biệt hơn ở nhiều địa điểm địa lý khác nhau.

Các quy trình sản xuất hợp lý hóa của SMR và thời gian xây dựng ngắn hơn cũng có thể cho phép các quốc gia mua bỏ qua nhiều thách thức về tài chính và hậu cần khó khăn vốn có trong việc xây dựng các nhà máy điện hạt nhân thông thường. Các chuyên gia ước tính rằng các dự án SMR có thể mất từ ​​ba đến sáu năm so với mười năm trở lên để triển khai các lò phản ứng thông thường. Nếu các dự án SMR đang được triển khai tại Trung Quốc và Nga thành công trong việc mở rộng khả năng tiếp cận năng lượng hạt nhân với chi phí thấp hơn, điều đó có thể làm tăng sức hấp dẫn của SMR đối với các nền kinh tế mới nổi đang muốn thâm nhập vào các lĩnh vực thâm dụng năng lượng như sản xuất và trung tâm dữ liệu.

Ngoài ra, SMR có thể làm những việc mà các nhà máy điện hạt nhân thông thường không làm được. Một số thiết kế tiên tiến nhất định có thể đạt được nhiệt độ vận hành cao hơn, cho phép chúng tạo ra nhiệt quy trình cho các ứng dụng công nghiệp như sản xuất thép và sản xuất amoniac để làm phân bón. Những công dụng này rất quan trọng: vào năm 2022, lĩnh vực công nghiệp chiếm khoảng 37 phần trăm mức tiêu thụ năng lượng toàn cầu.

Một số nhà phân tích vẫn còn hoài nghi về tính mới lạ của SMR và chỉ ra lịch sử của các dự án hạt nhân thông thường tốn kém, vượt ngân sách. Nhưng Trung Quốc và Nga tin rằng họ sẽ chuyển đổi thị trường năng lượng: với các khoản đầu tư lớn, đến năm 2030, Trung Quốc hy vọng sẽ xuất khẩu 30 lò phản ứng sang các quốc gia đối tác trong Sáng kiến ​​Vành đai và Con đường, và Nga đặt mục tiêu chiếm 20 phần trăm thị trường SMR toàn cầu. Khi nhu cầu điện của thế giới tăng lên, giá trị chiến lược của năng lượng hạt nhân cũng tăng theo, cung cấp mật độ năng lượng lớn hơn nhiều so với các nguồn khác: chỉ một viên nhiên liệu uranium có thể tạo ra lượng năng lượng tương đương với một tấn than, 149 gallon dầu hoặc 17.000 feet khối khí đốt tự nhiên.

SỰ PHÁT SINH HẠT NHÂN

Các gói tài chính toàn diện và sản xuất hiệu quả mà Bắc Kinh và Mátxcơva đưa ra giúp năng lượng hạt nhân dễ tiếp cận hơn nhiều đối với các quốc gia đang phát triển. Nhưng các thỏa thuận này cũng có nguy cơ tạo ra sự phụ thuộc lâu dài, đảm bảo rằng các quốc gia mua vẫn mắc nợ Trung Quốc và Nga và phụ thuộc vào chuyên môn vận hành của họ trong nhiều thập kỷ. Bất chấp mối đe dọa phụ thuộc này, các nền kinh tế mới nổi cũng như các quốc gia phát triển muốn tạo ra nhiều năng lượng hạt nhân hơn có rất ít lựa chọn thay thế hấp dẫn cho năng lượng hạt nhân của Trung Quốc và Nga. Công ty NuScale Power của Mỹ đã ký các thỏa thuận triển khai SMR ở Ghana và Romania, nhưng các dự án vẫn đang trong giai đoạn lập kế hoạch. Một công ty khác của Mỹ, Westinghouse, đang giúp Ba Lan xây dựng nhà máy điện hạt nhân đầu tiên của mình. Nhưng những nỗ lực này vẫn còn kém xa so với những nỗ lực của Bắc Kinh và Mátxcơva.

Mặc dù một số hiệu quả độc đáo giúp các chính phủ tập trung, theo chủ nghĩa nhà nước đẩy nhanh các dự án năng lượng hạt nhân, nhưng không có lý do gì khiến Hoa Kỳ và các đồng minh không thể hỗ trợ phát triển, sản xuất và xuất khẩu lò phản ứng với tốc độ cạnh tranh với các đối tác độc đoán của họ. Từ những năm 1960 đến những năm 1990, Hoa Kỳ đã cung cấp phần lớn sản xuất hạt nhân, thiết kế lò phản ứng và chuyên môn về chuỗi cung ứng của thế giới. Tuy nhiên, các mô hình tài trợ đầy tham vọng do nhà nước hậu thuẫn của Trung Quốc và Nga đã vượt qua các công ty Hoa Kỳ. Chính sách của chính phủ Hoa Kỳ phải chịu một số trách nhiệm: luật xuất khẩu đã dựng lên những rào cản nặng nề đối với các quốc gia quan tâm đến việc mua lò phản ứng của Hoa Kỳ. Trước khi Hoa Kỳ chuyển giao công nghệ và vật liệu hạt nhân cho một quốc gia khác, họ yêu cầu quốc gia đối tác ký một thỏa thuận hợp tác năng lượng hạt nhân hòa bình, được gọi là thỏa thuận 123. Các thỏa thuận như vậy tuân thủ các biện pháp bảo vệ nghiêm ngặt về không phổ biến vũ khí hạt nhân, nhưng Washington thường tìm kiếm các cam kết bổ sung—chẳng hạn như yêu cầu các đối tác từ bỏ việc làm giàu uranium của riêng họ hoặc tái chế nhiên liệu đã qua sử dụng có thể khiến công nghệ của Hoa Kỳ kém hấp dẫn hơn đối với những người mua tiềm năng.

Hơn nữa, sự thiếu hiệu quả trong quy định của Hoa Kỳ đóng vai trò là nút thắt cổ chai đối với sự tiến bộ. Ví dụ, Ủy ban quản lý hạt nhân Hoa Kỳ thường mất năm năm hoặc hơn để phê duyệt một dự án lò phản ứng và áp đặt các cấu trúc phí nặng nề cho những người nộp đơn. Lò phản ứng Hermes của Kairos Power là lò SMR được cấp phép duy nhất đang được xây dựng tại Hoa Kỳ; quá trình theo đuổi SMR chậm chạp này phản ánh những thách thức lâu dài về mặt thể chế tại NRC, bao gồm cả văn hóa nội bộ đang phải vật lộn để phù hợp với sự đổi mới.

Không có lý do gì khiến Hoa Kỳ không thể xuất khẩu thêm lò phản ứng.

Cuộc đua cung cấp năng lượng hạt nhân tiên tiến không chỉ đơn thuần là một cuộc cạnh tranh công nghệ mang tính biểu tượng. Đó là cuộc đấu tranh địa chính trị để giành ảnh hưởng và khả năng cạnh tranh kinh tế trong một thế giới đang phát triển nhanh chóng về điện khí hóa. Bắc Kinh và Moscow sẽ dần dần giành được nhiều quyền lực mềm hơn khi các quốc gia mà họ có thỏa thuận năng lượng hạt nhân được khuyến khích phù hợp với tham vọng kinh tế và lý tưởng chính trị của họ. Điều này đã và đang diễn ra: ví dụ, Rosatom đang mở rộng công suất điện hạt nhân của Hungary; năng lượng hạt nhân hiện tạo ra khoảng 44 phần trăm điện năng của quốc gia này. Sau khi Nga xâm lược Ukraine vào năm 2022, Thủ tướng Hungary Viktor Orban đã phản đối kịch liệt việc đưa năng lượng hạt nhân của Nga vào lệnh trừng phạt của EU đối với năng lượng hạt nhân của Nga, đạt được sự miễn trừ.

Trong tương lai, các quốc gia thậm chí có thể sử dụng đòn bẩy của mình đối với các lò phản ứng mà họ xây dựng để ép buộc hoặc trừng phạt các quốc gia mua bằng cách tắt hoặc tịch thu các lò phản ứng. Mối đe dọa như vậy hầu như không phải là không có tiền lệ. Năm 2014, Nga đã cắt nguồn cung cấp khí đốt cho Ukraine trong nhiều tháng sau khi sáp nhập Bán đảo Crimea, gây ra sự gián đoạn kinh tế và xã hội. Không giống như nhiên liệu hóa thạch, điện không thể được dự trữ, khiến việc đóng cửa một nhà máy điện hạt nhân trở thành thảm họa đối với lưới điện và sự ổn định kinh tế của một quốc gia.

Hoa Kỳ không phải là quốc gia duy nhất tụt hậu. Các cường quốc khác có ngành công nghiệp hạt nhân tiên tiến đã không làm đủ để cung cấp nguồn tài chính dễ tiếp cận và các mô hình dự án chìa khóa trao tay mà các nước đang phát triển cần. Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế yêu cầu các quốc gia thành viên áp dụng lãi suất cao hơn và thời hạn hoàn trả dài hơn cho các dự án hạt nhân so với Trung Quốc và Nga. Và hầu hết các tổ chức tài chính phát triển đa phương, chẳng hạn như Ngân hàng Thế giới, đều từ chối hỗ trợ tài chính cho việc xây dựng các nhà máy điện hạt nhân. Tất cả những rào cản này buộc các quốc gia đang phát triển phải chuyển sang các chương trình xuất khẩu hạt nhân của Trung Quốc và Nga.

***

Để duy trì sự cân bằng địa chính trị trên thị trường năng lượng hạt nhân, Hoa Kỳ và các đồng minh cần áp dụng nhiều chiến lược cạnh tranh hơn, đặc biệt là khi nói đến SMR. Vào tháng 7 năm 2024, Quốc hội Hoa Kỳ đã thông qua Đạo luật ADVANCE, nhằm mục đích hiện đại hóa quy định về hạt nhân, đẩy nhanh quá trình cấp phép và hỗ trợ triển khai lò phản ứng tiên tiến. Đạo luật này yêu cầu NRC cập nhật khuôn khổ quy định của mình và cho phép tài trợ cho các mục tiêu này. Đạo luật này là một khởi đầu tốt và Quốc hội nên sử dụng các điều khoản của mình để tối đa hóa các nỗ lực hướng tới phát triển SMR. Quốc hội cũng nên cân nhắc áp dụng tính linh hoạt hơn trong cách đàm phán các điều khoản làm giàu và tái chế: thay vì yêu cầu các đối tác từ bỏ hoàn toàn các khả năng này, Washington có thể cho phép họ giám sát chặt chẽ, cân bằng các mục tiêu không phổ biến vũ khí hạt nhân với nhu cầu cạnh tranh trên thị trường xuất khẩu hạt nhân.

Tuy nhiên, những bước đi này sẽ không đủ. Vấn đề chính đối với các nước phương Tây là làm thế nào để ngang bằng hoặc tốt hơn hiệu quả xây dựng và tài trợ mà Trung Quốc và Nga hiện đang cung cấp. Năm ngoái, nhà phân tích năng lượng và cựu phó trợ lý ngoại trưởng Hoa Kỳ Todd Moss đã đề xuất rằng Ngân hàng Thế giới nên thuê các chuyên gia có thể đánh giá năng lượng hạt nhân trong hỗn hợp năng lượng của các quốc gia tiếp nhận, nhưng ý tưởng này có thể vẫn phải đối mặt với sự phản đối từ các cổ đông phản đối hạt nhân của ngân hàng. Một sáng kiến ​​riêng biệt được đề xuất nhằm giúp tài trợ năng lượng hạt nhân dễ tiếp cận và cạnh tranh hơn, Ngân hàng Cơ sở hạ tầng Hạt nhân Quốc tế, đã bắt đầu quá rộng rãi bằng cách yêu cầu 50 quốc gia thành lập một tổ chức tài chính hoàn toàn mới và hiện đã bị đình trệ.

Sẽ hứa hẹn hơn nếu thành lập một hợp tác năng lượng hạt nhân toàn cầu, để bắt đầu, điều phối các chính sách giữa một nhóm nhỏ và có liên kết chính trị gồm các quốc gia ủng hộ hạt nhân cam kết đẩy nhanh xuất khẩu năng lượng hạt nhân chiến lược. Các quan hệ đối tác hiện tại như Sapporo 5 - bao gồm Canada, Pháp, Nhật Bản, Vương quốc Anh và Hoa Kỳ - đã bắt đầu củng cố và đa dạng hóa chuỗi cung ứng nhiên liệu hạt nhân của thế giới. Một loại hợp tác tương tự đang rất cần thiết cho việc xây dựng nhà máy điện. Sự hợp tác này có thể được điều phối bởi một cơ quan mới hoặc một nhánh chuyên trách của một tổ chức đã thành lập như Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế; nó nên tận dụng thế mạnh của mỗi quốc gia, chẳng hạn như sự vượt trội của Canada trong khai thác uranium và danh mục thiết kế lò phản ứng mở rộng của Hoa Kỳ. Một hợp tác xã cũng có thể thúc đẩy ngành công nghiệp hạt nhân trong nước của mỗi quốc gia thành viên—bao gồm khả năng phát triển SMR—bằng cách khuyến khích chia sẻ chuyên môn và cơ sở hạ tầng. Và nó sẽ cung cấp cho các thành viên đòn bẩy để cải cách các khuôn khổ tài chính phát triển loại trừ các dự án điện hạt nhân khỏi việc xem xét.

Một tổ chức như vậy có thể cung cấp nguồn tài trợ cạnh tranh và các công nghệ phù hợp với các quốc gia đang phát triển, cạnh tranh với các thỏa thuận của Trung Quốc và Nga. Bằng cách tập hợp các thế mạnh của mình, các nền dân chủ có thể giúp giải quyết nhu cầu điện ngày càng tăng của các nền kinh tế mới nổi đồng thời tăng cường an ninh năng lượng và độc lập ngoại giao của chính họ. Các hợp đồng điện hạt nhân do một tổ chức như vậy sắp xếp thậm chí có thể tốt hơn các hợp đồng do Trung Quốc và Nga cung cấp. Họ có thể cung cấp cho các quốc gia đang phát triển một cổ phần lớn hơn trong việc vận hành lò phản ứng của họ, bao gồm cả việc đầu tư nhiều nguồn lực hơn vào việc đào tạo lực lượng lao động địa phương và giúp các quốc gia mua thiết lập các khuôn khổ quản lý năng lượng hạt nhân mạnh mẽ. Một hợp tác xã cũng có thể tăng cường quan hệ đối tác công tư, tăng cường hỗ trợ cho các công ty công nghệ hạt nhân tiên tiến tư nhân để đẩy nhanh quy mô kinh tế và giảm chi phí. Và một hợp tác xã năng lượng hạt nhân sẽ cung cấp cho phương Tây một nền tảng quan trọng để tiếp tục tác động đến các biện pháp bảo vệ không phổ biến vũ khí hạt nhân bằng cách tạo ra các tiêu chuẩn xuất khẩu công nghệ cân bằng hơn, duy trì an toàn hạt nhân mà không ngăn cản người mua.

Các quốc gia đang phát triển vẫn có thể quyết định lấy công nghệ năng lượng hạt nhân từ Trung Quốc và Nga. Nhưng họ cần có khả năng đưa ra lựa chọn thực sự. Hoa Kỳ và các đồng minh vẫn có cơ hội cân bằng ảnh hưởng ngày càng mở rộng của Trung Quốc và Nga đối với lĩnh vực năng lượng hạt nhân. Rủi ro đang tăng lên hàng ngày: các quyết định mà Washington và các đồng minh đưa ra hiện nay, trong những ngày đầu của kỷ nguyên hạt nhân mới, sẽ quyết định hướng đi của an ninh năng lượng, nền kinh tế toàn cầu và hình thái quyền lực trong nhiều thập kỷ tới.

JUZEL LLOYD là nhà nghiên cứu công nghệ năng lượng và môi trường tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley. Năm 2024, bà là Nghiên cứu viên của Chương trình Lãnh đạo phụ nữ trong lĩnh vực năng lượng và khí hậu tại Hội đồng Đại Tây Dương.

https://www.foreignaffairs.com/china/other-nuclear-race

***

The Other Nuclear Race

America Is Falling Behind China and Russia on Energy Innovation

The Tianwan nuclear power plant in Lianyungang, China, June 2024The Tianwan nuclear power plant in Lianyungang, China, June 2024VCG / Getty Images

The world is witnessing a new kind of global race—not for authority in space but for control over the global nuclear energy market. Nuclear power had long been considered risky owing to major accidents and budget overruns, hampering its large-scale adoption. But within the past decade, nuclear energy has been making a comeback thanks to the development of small modular reactors. China and Russia are seizing the lead, expanding their domestic capacities as well as exporting nuclear technology and constructing nuclear power plants across a variety of emerging economies.

Russia now leads the world in nuclear power plant construction. Its state-owned nuclear energy corporation, Rosatom, is constructing six new domestic reactors and is helping build 19 reactors in six foreign countries. Over the past ten years, meanwhile, China has inked contracts to help construct nine reactors in four countries while maintaining an unparalleled rate of expansion in its domestic nuclear industry. Both countries have been particularly quick to grasp the potential of small modular reactors, which typically can generate up to a third of the power produced by conventional nuclear plants. Compared with traditional large reactors, SMRs can be deployed quickly to areas that lack resilient electric-grid capacity, and their modular designs make them more affordable.

The need for affordable new power sources is growing as the world rapidly electrifies. Global electricity demand is projected to grow at an annual rate of around four percent over the next several years, and developing countries will account for an estimated 85 percent of that new demand. Among the major powers, China and Russia have been by far the most proactive in recognizing this need and responding to it with nuclear power exports. Both nations are actively targeting developing countries.

That effort, in turn, may well transform the global energy landscape and shift the balance of geopolitical power. The United States once dominated nuclear technology development. But since around the 1970s, it has ceded this leadership because of public opposition, rising costs, and regulatory challenges. Now, it is paying the price. The surging need for electricity to power AI, coupled with developing countries’ desire for energy access, means that countries capable of exporting SMRs quickly and affordably will become increasingly influential partners to other nations. China and Russia are already leveraging their nuclear energy investments abroad to deepen their economic and political influence over the countries buying their technology.

To prevent authoritarian regimes from commanding the future nuclear energy market, the United States must continue updating its regulatory framework that governs reactor licensing and redirect federal investment toward its own SMR industry. It will also need to coordinate with democratic allies in Europe and Asia to diversify the advanced nuclear energy market. Only a collaborative effort—ideally, in the form of a multilateral nuclear energy organization—can offer emerging economies competitive funding packages that rival those proffered by China and Russia. If Western countries do not urgently rethink their international nuclear energy strategies, autocratic regimes may well use nuclear power to steer the trajectory of the world’s economy and politics before democracies realize it is too late to catch up.

A NEW ATOMIC AGE

China’s and Russia’s appetites for exporting nuclear energy are growing fast. In July of last year, the Democratic Republic of the Congo signed a memorandum of understanding with Russia to explore peaceful uses of nuclear energy, and Uganda is considering partnering with Russia to build its first nuclear power plant. This month, Rosatom began the preparatory site work to construct a nuclear power plant in Uzbekistan, which will be the first nuclear reactor in Central Asia and Russia’s first SMR export. The nuclear agency is also at work on a nuclear project in Bangladesh. China, for its part, has in the past 15 years signed nuclear energy agreements with Argentina, Hungary, Nigeria, and Pakistan. And each country is specifically investing in SMRs: Russia deployed the world’s first commercial SMR in 2020. China’s high-temperature gas-cooled modular pebble-bed reactor, which began operating in 2023, is the first of its kind.

Other countries are attempting to get into the game. But unlike the private companies now working on nuclear power, Beijing’s China National Nuclear Corporation and Moscow’s Rosatom are both state-owned and benefit from a supply chain that integrates manufacturing, construction, and fueling, as well as more streamlined decision-making and operations. These efficiencies allow China and Russia to build reactors fast and at relatively low costs. China’s nuclear industry is powered by thousands of highly skilled staff members operating with remarkable speed. These efficiencies are not simply a byproduct of authoritarian control: they are the result of deliberate choices by Beijing and Moscow to elevate nuclear energy to a national priority. Both nations have made licensing processes to construct reactors more efficient without compromising safety.

China and Russia have also elected to provide abundant and strategic state financing for nuclear energy. To accomplish Beijing’s nuclear goals, the Energy Research Institute at China’s National Development and Reform Commission has estimated that China must—and can—make over $1.3 trillion worth of investments by 2050. Typically, most Chinese projects are backed by state loans at interest rates as low as 1.4 percent, significantly lower than global averages. Russia has committed more than $26 billion to domestic nuclear projects and offers multibillion-dollar export financing packages. Other countries also have state-backed nuclear institutions, but none are yet attempting to match the scale of China’s and Russia’s export drives.

Both China National Nuclear Corporation and Rosatom often cover as much as 85 percent of an overseas project’s costs in the form of loans with favorable interest rates. And both offer “build-own-operate” contracts, or agreements that allow them to own the reactors they construct abroad for a set period, thereby reducing burdens—such as managing spent nuclear fuel—for buyer nations. CNNC also provides foreign buyers with comprehensive services including the design, construction, and operation of its nuclear plants. By working closely with engineers and scientists in buyer countries, Beijing invests in developing peer-to-peer relationships that cement its bilateral ties.

SMALL CHANGE

Emerging economies are thus turning to China and Russia for their power needs, especially for assistance in deploying SMRs. SMR technology was initially developed in the 1950s, primarily for military applications. For decades, SMRs were viewed as niche technologies. But advances in design and more supportive government policies—coupled with the ballooning need for electricity around the world—has elevated their profile. Unlike conventional large reactors, SMRs’ diverse sizes and forms offer greater flexibility, allowing them to meet smaller energy demands and more specialized applications in a wider variety of geographical locations.

SMRs’ streamlined manufacturing processes and shorter construction timelines could also allow buyer nations to bypass many of the daunting financial and logistical challenges inherent in building conventional nuclear power plants. Experts have estimated that SMR projects could take three to six years compared with the ten or more years it takes to deploy conventional reactors. If the SMR projects already underway in China and Russia succeed at expanding nuclear energy access at a lower cost, that may increase SMRs’ appeal to emerging economies aiming to break into energy-intensive sectors such as manufacturing and data centers.

Additionally, SMRs can do things that conventional nuclear plants cannot. Certain advanced designs can achieve higher operating temperatures, enabling them to generate process heat for industrial applications such as steelmaking and producing ammonia for fertilizer. These uses are critical: in 2022, the industrial sector accounted for approximately 37 percent of global energy consumption.

Some analysts remain skeptical of SMRs’ novelty and point to the history of expensive, over-budget conventional nuclear projects. But China and Russia believe they will transform the energy market: with huge investments, by 2030, China hopes to export 30 reactors to its Belt and Road Initiative partner countries, and Russia aims to capture 20 percent of the global SMR market. As the world’s electricity demand rises, so will the strategic value of nuclear energy, which offers far greater power density than other sources: just one uranium fuel pellet produces as much energy as a ton of coal, 149 gallons of oil, or 17,000 cubic feet of natural gas.

NUCLEAR FALLOUT

The comprehensive financing packages and efficient production that Beijing and Moscow are offering make nuclear power much more accessible for developing nations. But these agreements also risk creating long-term dependence, ensuring that buyer countries remain indebted to China and Russia and reliant on their operational expertise for decades. Despite this threat of dependence, emerging economies—as well as developed countries that want to generate more nuclear power—have few compelling alternatives to Chinese and Russian nuclear energy. The American company NuScale Power has signed agreements to deploy SMRs in Ghana and Romania, but the projects remain in the planning phases. Another American company, Westinghouse, is helping Poland build its first nuclear power plant. But these efforts lag far behind those made by Beijing and Moscow.

Although some unique efficiencies help centralized, statist governments fast-track nuclear energy projects, there is no inherent reason why the United States and its allies cannot support the development, production, and export of reactors at a rate that competes with their authoritarian counterparts. From the 1960s through the 1990s, the United States supplied much of the world’s nuclear manufacturing, reactor designs, and supply chain expertise. China’s and Russia’s ambitious, state-backed funding models, however, have edged out U.S. companies. U.S. government policy bears some responsibility: export laws have erected onerous barriers to countries interested in purchasing U.S. reactors. Before the United States transfers nuclear technologies and materials to another country, it demands that the partner country sign a peaceful nuclear energy cooperation agreement, referred to as a 123 agreement. Such agreements adhere to strict nonproliferation safeguards, but Washington often seeks additional commitments—such as requiring partners to forgo enriching their own uranium or reprocessing spent fuel that can make U.S. technology less attractive to potential buyers.

Furthermore, U.S. regulatory inefficiencies act as a bottleneck to progress. For instance, the U.S. Nuclear Regulatory Commission often takes five years or more to approve a reactor project and imposes burdensome fee structures on applicants. Kairos Power’s Hermes reactor is the only licensed SMR actively under construction in the United States; this slow pursuit of SMRs reflects long-standing institutional challenges at the NRC, including an internal culture that has struggled to align with innovation.

There is no reason the United States cannot export more reactors.

The race to provide advanced nuclear power is not simply a symbolic technological competition. It is a geopolitical struggle for influence and economic competitiveness in a rapidly electrifying world. Beijing and Moscow will steadily gain more soft power as the countries with which they have nuclear energy deals are incentivized to align with their economic ambitions and political ideals. This is happening already: for instance, Rosatom is expanding Hungary’s nuclear power capacity; nuclear energy now generates about 44 percent of the country’s electricity. After Russia invaded Ukraine in 2022, Hungarian Prime Minister Viktor Orban vehemently opposed including Russian nuclear power in the EU’s sanctions on Russian nuclear energy, achieving an exemption.

In the future, countries could even use their leverage over the reactors they build to coerce or punish buyer nations by turning the reactors off or seizing them. Such a threat is hardly without precedent. In 2014, Russia shut off its gas supplies to Ukraine for months after annexing the Crimean Peninsula, causing economic and social disruption. Unlike fossil fuels, electricity cannot be stockpiled, making the shutdown of a nuclear power plant devastating for a nation’s power grid and economic stability.

The United States is not the only country falling behind. Other major powers with advanced nuclear industries have not done enough to offer the accessible financing and turnkey project models that developing countries need. The Organization for Economic Cooperation and Development requires its member states to impose higher interest rates and longer repayment durations for nuclear projects than China and Russia do. And most multilateral development finance institutions, such as the World Bank, refuse to help fund the construction of nuclear plants. All these barriers force developing nations to turn to Chinese and Russian nuclear export programs.

POWER UP

Maintaining geopolitical balance in the nuclear energy market requires the United States and its allies to adopt more competitive strategies, particularly when it comes to SMRs. In July 2024, the U.S. Congress passed the ADVANCE Act, which aims to modernize nuclear regulation, accelerate licensing, and support advanced reactor deployment. It requires the NRC to update its regulatory framework and authorizes funding for these goals. The act is a good start, and Congress should use its provisions to maximize efforts directed toward SMR development. It should also consider adopting greater flexibility in how it negotiates enrichment and reprocessing terms: rather than insisting partners fully renounce these capabilities, Washington could allow them under strict oversight, balancing nonproliferation objectives with the need to compete in the nuclear export market.

These steps, however, will not be enough. The main problem for Western countries is how to equal or better the efficient construction and funding that China and Russia now offer. Last year, the energy analyst and former U.S. deputy assistant secretary of state Todd Moss proposed that the World Bank hire experts who can evaluate nuclear energy within recipient countries’ energy mix, but the idea will likely still face opposition from the bank’s antinuclear shareholders. A separate proposed initiative to make nuclear energy financing more accessible and competitive, the International Bank for Nuclear Infrastructure, began too broadly by asking 50 countries to create an entirely new financial institution and has now stalled.

It would be more promising to establish a global nuclear energy cooperative that, to start, coordinates policies between a small and politically aligned group of pro-nuclear nations committed to accelerating strategic nuclear power exports. Existing partnerships such as the Sapporo 5—composed of Canada, France, Japan, the United Kingdom, and the United States—have already begun to strengthen and diversify the world’s nuclear fuel supply chain. A similar kind of collaboration is urgently needed for power plant construction. This cooperation could be coordinated by a new agency or a dedicated arm of an established institution such as the International Atomic Energy Agency; it should leverage each country’s strengths, such as Canada’s preeminence in uranium mining and the United States’ extensive reactor design portfolio. A cooperative could also boost each member country’s domestic nuclear industry—including its ability to develop SMRs—by encouraging the sharing of expertise and infrastructure. And it would afford its members leverage to reform development finance frameworks that exclude nuclear power projects from consideration.

Such an organization could offer competitive funding and technologies tailored to developing nations, rivaling Chinese and Russian deals. By pooling their strengths, democracies can help address emerging economies’ rising demand for power while enhancing their own energy security and diplomatic independence. The nuclear power contracts arranged by such an organization could even best those offered by China and Russia. They could offer developing countries a greater stake in operating their reactors, including by investing more resources in training the local workforce and helping buyer countries establish strong nuclear energy regulatory frameworks. A cooperative could also strengthen public-private partnerships, bolstering support for private advanced nuclear technology companies to accelerate economies of scale and resulting cost declines. And a nuclear energy cooperative would provide the West with a crucial platform to continue influencing nonproliferation safeguards by creating better balanced technology export standards that maintain nuclear safety without deterring buyers.

Developing nations may nonetheless decide to source nuclear energy technologies from China and Russia. But they need to be able to make a real choice. The United States and its allies still have a chance to counterbalance China’s and Russia’s expanding influence over the nuclear energy sector. The stakes are rising daily: the decisions that Washington and its allies make now, in the early days of a new nuclear age, will dictate the direction of energy security, the global economy, and the shape of power for decades to come.

JUZEL LLOYD is an energy and environmental technology researcher at the Lawrence Berkeley National Laboratory. In 2024, she was a Women Leaders in Energy and Climate Fellow at the Atlantic Council.