Điện lực Mỹ trước áp lực phát triển trung tâm dữ liệu

Sự phát triển của AI gây áp lực lên lưới điện Mỹ

ChatGPT, Google Gemini, Grok... những ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) này hẳn không còn xa lạ với nhiều người. Khi cần gợi ý về một địa điểm du lịch, một quán ăn ngon... chỉ cần gõ một câu hỏi đơn giản và các ứng dụng này sẽ đưa ra câu trả lời ngay lập tức. Nhưng đằng sau hoạt động này là cả một sự vận hành phức tạp của các trung tâm dữ liệu. Và các trung tâm dữ liệu tiêu thụ điện năng lớn đến mức chúng thường được gọi là các nhà máy điện thực thụ. Tại Mỹ, xu hướng phát triển AI mang đến những động lực tăng trưởng kinh tế mới, nhưng đồng thời cũng đặt ra bài toán hóc búa về việc phân bổ nguồn lực năng lượng giữa các ngành công nghiệp truyền thống, hạ tầng kỹ thuật và cộng đồng dân cư.

Tại vành đai công nghiệp Rust Belt, bang Ohio, nhiều nhà máy truyền thống đang phải đối mặt với tình trạng hóa đơn tiền điện tăng mạnh, chủ yếu do giá công suất điện dự phòng trong khu vực tăng vọt khi lưới điện chịu áp lực lớn từ các trung tâm dữ liệu mới.

Trước tình hình chi phí đầu vào leo thang, các doanh nghiệp sản xuất đang phải tìm nhiều giải pháp thích ứng, từ việc điều chỉnh giá thành sản phẩm, chuyển dịch giờ sản xuất sang ca đêm để hưởng giá điện thấp, cho đến việc cân nhắc tự xây dựng nguồn phát điện độc lập để giảm phụ thuộc vào lưới điện chung.

Để đảm bảo nguồn điện vận hành liên tục cho hệ thống máy chủ công suất lớn, các tập đoàn công nghệ ngày càng ưu tiên giải pháp xây dựng các nhà máy điện khí sau công tơ phục vụ riêng cho dự án - tức là doanh nghiệp tự xây nhà máy điện riêng ngay trong khuôn viên của mình để phát điện dùng trực tiếp, không cần truyền tải qua lưới điện quốc gia và không phụ thuộc vào công ty điện lực. Tại Tây Bắc Ohio, giới chức địa phương kỳ vọng thu hút thêm 10 trung tâm dữ liệu quy mô siêu lớn chạy bằng khí tự nhiên. Các nhà quản lý kinh tế nhận định, làn sóng đầu tư này sẽ mang lại nguồn ngân sách quan trọng để phát triển trường học, công viên và nâng cao chất lượng dịch vụ công.

Ông Harry Sideris - Chủ tịch Công ty Điện lực Duke Energy cho biết: "Mục tiêu của chúng tôi là phục vụ các trung tâm dữ liệu này một cách nhanh chóng, an toàn và tiết kiệm nhất. Chúng tôi là một trong những đơn vị đầu tiên đưa ra các điều khoản hợp đồng mới nhằm bảo vệ nhóm khách hàng phổ thông. Theo đó, các khách hàng tiêu thụ lớn như trung tâm dữ liệu sẽ phải tự chi trả toàn bộ chi phí xây dựng hạ tầng phục vụ riêng cho họ. Về lâu dài, các dự án này thực chất sẽ giúp giảm chi phí cho người dân. Ước tính, cứ mỗi gigawatt công suất điện tiêu thụ mới đi vào hoạt động, chúng ta sẽ tiết kiệm được khoảng 1 tỷ USD trong vòng 15 năm thời hạn hợp đồng. Lý do là vì chi phí cố định để vận hành lưới điện lúc này sẽ được chia nhỏ cho một lượng tiêu thụ lớn hơn rất nhiều".

Tuy nhiên, việc phê duyệt nhanh chóng các nhà máy điện khí này theo quy định mới của bang cũng đang vấp phải những băn khoăn từ người dân địa phương về vấn đề quy hoạch, tiếng ồn và môi trường sống xung quanh. Cơn sốt hạ tầng AI đang đặt các nhà quản lý và hoạch định chính sách tại Mỹ trước một bài toán cân bằng phức tạp: Làm thế nào để vừa thúc đẩy đổi mới công nghệ, thu hút dòng vốn đầu tư lớn, nhưng vẫn đảm bảo tính ổn định của lưới điện quốc gia, bảo vệ năng lực cạnh tranh của các ngành sản xuất truyền thống và duy trì sự đồng thuận trong cộng đồng dân cư.

Điện lực Mỹ tìm cách thích ứng với cơn sốt AI

Cơn sốt xây dựng trung tâm dữ liệu phục AI đang đẩy ngành điện lực Mỹ vào một cuộc khủng hoảng chuỗi cung ứng thiết bị nghiêm trọng. Máy biến áp, cầu dao... - những linh kiện cốt lõi để duy trì và mở rộng lưới điện - đều đang rơi vào tình trạng khan hiếm trầm trọng, khiến giá cả leo thang và thời gian chờ giao hàng bị kéo dài kỷ lục. Trước tình hình này, điện lực Mỹ đang phải nỗ lực tìm cách thích ứng.

Theo công ty tư vấn Wood Mackenzie, công suất trung tâm dữ liệu tại Mỹ dự kiến sẽ tăng vọt lên 110 gigawatt vào năm 2030, chiếm tới 40% thị phần thiết bị điện toàn quốc. Sự tăng trưởng này khiến thời gian chờ bàn giao máy biến áp tăng áp hiện đã vượt hơn ba năm. Giới phân tích nhận định, khả năng tiếp cận thiết bị hiện là mối lo ngại lớn nhất của các nhà phát triển, vượt qua cả yếu tố giá cả, bởi nó quyết định tốc độ đưa dự án vào vận hành thương mại. Để ứng phó, nhiều công ty điện lực phải thay đổi toàn diện chiến lược mua sắm. Các doanh nghiệp như Điện lực Roseville tại California phải chuyển sang lộ trình đặt hàng trước từ 3-5 năm để giữ chỗ. Bên cạnh đó, do các nhà cung cấp nội địa báo giá quá cao, 3/4 số hồ sơ thầu cung cấp thiết bị hiện nay đã buộc phải dịch chuyển sang các thị trường châu Á nhằm rút ngắn thời gian bàn giao và tối ưu hóa chi phí.

Không chỉ các doanh nghiệp nội địa, các tập đoàn năng lượng quốc tế cũng nhanh chóng chuyển trục đầu tư để đón đầu làn sóng này. Tiêu biểu như ông lớn hạ tầng của nước Anh - National Grid - vừa công bố kế hoạch đầu tư vào khu vực Đông Bắc nước Mỹ.

Bà Zoë Yujnovich - Đại diện Tập đoàn National Grid chia sẻ: "Cơn sốt AI và sự bùng nổ của các trung tâm dữ liệu đang viết lại cục diện thị trường năng lượng một cách nhanh chóng. Đó là lý do National Grid quyết định dành khoảng 40% trong gói đầu tư hơn 90 tỷ USD của chúng tôi cho khu vực Đông Bắc nước Mỹ trong 5 năm tới. Chúng tôi đang hợp tác chặt chẽ với các đối tác lớn như Microsoft để hiện thực hóa nguồn điện quy mô lớn".

Về lâu dài, ngành điện lực Mỹ đang nỗ lực tìm kiếm các giải pháp bền vững hơn, bao gồm việc trì hoãn đóng cửa các nhà máy điện cũ và mở rộng năng lực sản xuất ngay trong nước.

New York tạm dừng xây trung tâm dữ liệu

Trước tình hình ngành điện lực Mỹ chịu áp lực do cơn sốt AI gây ra, New York vừa chính thức áp đặt lệnh tạm hoãn một năm đối với việc xây dựng các trung tâm dữ liệu lớn mới có công suất từ 50 megawatt trở lên.

Quyết định được đưa ra trong bối cảnh người dân New York đối mặt với tình trạng giá điện sinh hoạt trung bình tăng vọt gần 68% kể từ năm 2019. Hiện New York có hơn 130 trung tâm dữ liệu và số lượng đăng ký chờ kết nối lưới điện đã lên tới 12 gigawatt. Bang này cũng chỉ đạo cơ quan chức năng nghiên cứu phương án yêu cầu các trung tâm dữ liệu phải tự tài trợ xây dựng các nguồn năng lượng sạch và hệ thống lưu trữ pin phục vụ riêng cho hoạt động của mình. Tuy nhiên, các hãng vận hành lớn cảnh báo, lệnh dừng một năm có thể đẩy dòng vốn đầu tư công nghệ ra khỏi New York.

GS. Hannah Wiseman - Trường Luật Dickinson, Đại học bang Pennsylvania, Mỹ nêu ý kiến: "Một trung tâm dữ liệu đơn lẻ - hay phổ biến hơn là các trung tâm dữ liệu quy mô siêu lớn - thường cần công suất từ 100 megawatt trở lên. Để dễ hình dung, một cơ sở như vậy ngốn lượng điện tương đương một thành phố cỡ nhỏ hoặc trung bình, đủ để thắp sáng cho khoảng 80.000 hộ gia đình. Đó chính là cỗ máy khổng lồ mà chúng ta đang vô tình vận hành mỗi khi gõ một cụm từ tìm kiếm trên internet. Và dòng điện tiêu thụ khổng lồ này đang trực tiếp đẩy nhu cầu năng lượng lên cao".

Hiệp ước giám sát trung tâm dữ liệu

Mới đây, 40 thị trưởng trên thế giới đã ký kết một hiệp ước chung nhằm thắt chặt quy định xây dựng và vận hành các trung tâm dữ liệu đô thị một cách bền vững. Đáng chú ý, nước Mỹ chiếm tới một nửa số thành phố tham gia ký kết, bao gồm các đô thị lớn như Seattle, Chicago, Cleveland, Miami và thủ phủ công nghệ Phoenix.

Sự đồng lòng này diễn ra trong bối cảnh các trung tâm dữ liệu phục vụ làn sóng trí tuệ nhân tạo (AI) đang ngốn lượng điện nước khổng lồ, đe dọa gây mất điện cục bộ và đẩy giá hóa đơn năng lượng của người dân Mỹ tăng vọt. Riêng tại Phoenix, các yêu cầu cấp phép xây dựng mới đang đe dọa làm tăng gấp đôi nhu cầu điện của thành phố. Với hiệp ước này, các thị trưởng kỳ vọng sẽ tạo ra tiếng nói chung, buộc các ông lớn công nghệ phải cam kết sử dụng năng lượng tái tạo và bảo vệ tài nguyên của các cộng đồng dân cư địa phương.