Sự trỗi dậy của trí tuệ nhân tạo (AI) trên trường quốc tế đã khiến các trung tâm dữ liệu gây áp lực rất lớn lên lưới điện toàn cầu, thay đổi hoàn toàn so với vai trò trước đây là những đơn vị tiêu thụ điện nhỏ. Khi chatbot trở thành một vật cố định trong công việc và cuộc sống hàng ngày, nhu cầu đang tăng lên mức cao kỷ lục khi mỗi lần tìm kiếm lại tiêu thụ điện. Trong khi các trung tâm dữ liệu của Hoa Kỳ tiêu thụ 50 terawatt-giờ (TWh) điện cách đây một thập kỷ, thì con số đó đã tăng lên 140 TWh ngày nay, theo đó chiếm 3,5% tổng mức tiêu thụ điện của cả nước.

Là hậu quả tự nhiên của mức tiêu thụ năng lượng, các công ty công nghệ ngày càng phù hợp với khuôn mẫu của những đơn vị tiêu thụ năng lượng công nghiệp lớn, ký kết các thỏa thuận mua điện (PPA) để đảm bảo nguồn cung cấp điện an toàn và liên tục cho hoạt động của họ. Ví dụ, Amazon đã trở thành công ty mua điện tái tạo lớn nhất thế giới, ký hơn 500 PPA tại 27 quốc gia – tương đương với một số quốc gia châu Âu.

Để thúc đẩy ngành trung tâm dữ liệu của Hoa Kỳ đang phát triển nhanh chóng, các công ty công nghệ hàng đầu như Amazon, Google và Microsoft đang tích cực theo đuổi nguồn cung cấp điện an toàn và bền vững. Với việc Hoa Kỳ lưu trữ hơn 50 gigawatt (GW) công suất trung tâm dữ liệu vào năm 2024, các công ty công nghệ đang không bỏ sót bất kỳ cơ hội nào khi họ đánh giá một loạt các lựa chọn - từ quang điện mặt trời (PV) và lưu trữ pin, đến khí đốt và năng lượng hạt nhân. Trong khi năng lượng tái tạo và pin đang phát triển, các công nghệ lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR), có thể cung cấp nguồn cung cấp tải cơ bản và tính linh hoạt, vẫn cần chứng minh tính khả thi về mặt thương mại của chúng. Cả hai giải pháp đều có giá trị, nhưng có một điều rõ ràng: sự bùng nổ của trung tâm dữ liệu Hoa Kỳ đang đến gần và cần nguồn điện khẩn cấp bằng mọi cách cần thiết.

Điều này cũng mở rộng ra ngoài Hoa Kỳ. Theo nghiên cứu của Rystad Energy, mức tiêu thụ điện của trung tâm dữ liệu toàn cầu dự kiến ​​sẽ tăng gấp đôi vào năm 2030. Theo 2040, nhu cầu điện có thể tăng vọt lên 1.800 TWh – đủ để cung cấp điện cho khoảng 150 triệu hộ gia đình ở Hoa Kỳ trong một năm – khi các công ty công nghệ lớn tiếp tục mở rộng năng lực xử lý của họ.

Mặc dù sự gia tăng này có vẻ đe dọa, nhưng nhu cầu năng lượng đáng kể của các trung tâm dữ liệu – nếu được quản lý hiệu quả – có thể giúp ổn định lưới điện địa phương.

Để đánh giá mức độ căng thẳng đối với lưới điện ở cấp độ chi tiết, điều quan trọng là phải hiểu được sự phức tạp của việc đào tạo các mô hình AI và bản chất xử lý theo lô của chúng. Các mô hình này thu thập và xử lý dữ liệu không thường xuyên, cho phép các trung tâm dữ liệu quản lý việc sử dụng năng lượng của họ một cách hiệu quả. Điều này được thực hiện thông qua việc giới hạn công suất, hạn chế công suất tối đa mà các đơn vị xử lý có thể tiêu thụ và giảm mức tiêu thụ năng lượng, trong khi chỉ tăng một chút thời gian để hoàn thành các tác vụ.

Trong khi đó, việc đào tạo mô hình AI có thể bị tạm dừng và tiếp tục để hỗ trợ lập lịch trình tiết kiệm năng lượng, có thể là ngắn hạn hoặc dài hạn. Lập lịch trình ngắn hạn chuyển khối lượng công việc sang thời điểm các nguồn năng lượng tái tạo – chẳng hạn như năng lượng mặt trời vào ban ngày – với nguồn cung dồi dào và giá điện thấp. Lập lịch trình dài hạn liên quan đến việc lập kế hoạch cho các mùa, chạy nhiều quy trình hơn vào mùa hè khi chi phí năng lượng thấp hơn và thu hẹp quy mô vào mùa đông khi giá tăng. Các chiến lược này cũng có thể được điều chỉnh theo thời gian thực để tối ưu hóa việc sử dụng điện bằng cách chuyển khối lượng công việc sang giờ thấp điểm, giúp cân bằng lưới điện.

Với suy nghĩ này, các công ty công nghệ lớn đang tìm kiếm trên toàn cầu các địa điểm phù hợp để xây dựng các trung tâm dữ liệu sử dụng nhiều năng lượng và các quốc gia như Na Uy nổi lên là ứng cử viên lý tưởng. Na Uy trước đây cung cấp giá điện thấp, cùng với tỷ lệ thủy điện sạch cao và khí hậu lạnh tự nhiên làm mát nhiệt do các trung tâm dữ liệu tạo ra.

Khả năng cung cấp năng lượng linh hoạt cho lưới điện châu Âu của Na Uy đang ngày càng trở nên quan trọng, đặc biệt là khi lưới điện truyền tải đang phải vật lộn để đáp ứng nhu cầu cao trong thời gian cao điểm. Nhiều người và nhóm chính trị lo ngại rằng các trung tâm dữ liệu có thể đẩy giá điện cho các hộ gia đình lên cao trong thời gian này. Tuy nhiên, với các quy định phù hợp, các trung tâm dữ liệu có thể sử dụng năng lượng một cách linh hoạt, đóng vai trò là người mua đáng tin cậy cho các nhà sản xuất điện khi có nguồn cung dư thừa. Nhu cầu đàn hồi này có thể giúp ổn định mức tiêu thụ chung, tối ưu hóa việc sử dụng lưới điện và giảm biến động giá.

Tuy nhiên, sự quan tâm ngày càng tăng đối với Na Uy như một trung tâm trung tâm dữ liệu đã làm dấy lên cuộc tranh luận chính trị, làm nổi bật việc cần thiết để thảo luận về cách tiến lên phía trước. Các đề xuất đã xuất hiện bao gồm một hệ thống cấp phép kết hợp các tiêu chí về lợi ích xã hội và việc sử dụng nhiệt thải, cùng với các biện pháp tiềm năng để hạn chế lưu trữ dữ liệu.

Trên toàn cầu, sự bùng nổ của trung tâm dữ liệu đã gây ra những phản ứng trái chiều. Ireland và Hà Lan đang hạn chế các dự án phát triển mới do quá tải lưới điện và các mối quan ngại khác, trong khi các quốc gia khác đang tìm kiếm các giải pháp để đáp ứng nhu cầu điện tăng đột biến. Ví dụ, Singapore - nhận ra tiềm năng kinh tế của các trung tâm dữ liệu - đã dỡ bỏ các hạn chế trước đây và đang xem xét những thay đổi trong luật pháp để thích ứng với sự bùng nổ của trung tâm dữ liệu, nhằm đảm bảo rằng thành phố-nhà nước này không bị tụt hậu.

Sự sẵn sàng khám phá các lựa chọn phi truyền thống làm nổi bật những nỗ lực mà các quốc gia đang thực hiện để tận dụng thị trường trung tâm dữ liệu trong khi cố gắng giải quyết những thách thức cố hữu, đặc biệt là liên quan đến nguồn cung năng lượng và sự phù hợp của chúng với các mục tiêu phi cacbon hóa.

Tự do hóa thị trường thêm một tiêu chí nữa cho các công ty công nghệ lớn, vì các nút thắt về quy định hiện tại có thể cản trở tham vọng trong tương lai của họ. Thái Lan là một quốc gia phù hợp với dự luật này. Mặc dù các chính sách về lưới điện và khí hậu của nước này khác với Na Uy, nhưng quốc gia Đông Nam Á này đang tích cực thúc đẩy việc bãi bỏ quy định trong lĩnh vực điện.

Bằng cách mở cửa thị trường cho cạnh tranh và nới lỏng sự kiểm soát của chính phủ, Thái Lan đang tạo ra một môi trường hấp dẫn hơn cho đầu tư tư nhân. Cách tiếp cận chủ động này đã thu hút được sự quan tâm đáng kể, bao gồm 47 dự án trung tâm dữ liệu đã thu về hơn 5 tỷ đô la đầu tư tính đến tháng 12 năm 2024.

Khi các trung tâm dữ liệu tăng lên, việc quản lý nhu cầu điện và mở rộng của chúng đòi hỏi một loạt các chiến lược phát triển và quản lý. Mặc dù hành động cân bằng này là cần thiết, nhưng chính sách hợp lý và đầu tư vào cơ sở hạ tầng có thể đóng vai trò góp phần. Các biện pháp chiến lược, bao gồm tiêu thụ năng lượng linh hoạt, phản ứng nhu cầu theo thời gian thực và tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo, có thể giúp giảm bớt những áp lực này.

Nguồn tin: xangdau.net/Rystad Energy