Sự bùng nổ của AI có tác động gì đến ngành năng lượng?

Làn sóng đầu tư vào các trung tâm dữ liệu làm dấy lên lo ngại về nhu cầu điện tăng đột biến

Đầu tư vào các trung tâm dữ liệu mới đã tăng vọt trong 2 năm qua, được thúc đẩy bởi quá trình số hóa ngày càng tăng và việc áp dụng trí tuệ nhân tạo (AI), dự kiến sẽ tiếp tục tăng mạnh. Phần lớn chi tiêu tập trung ở Hoa Kỳ, nơi đầu tư hàng năm vào việc xây dựng các trung tâm dữ liệu đã tăng gấp đôi chỉ trong 2 năm qua, mặc dù các nền kinh tế lớn khác, như Trung Quốc và Liên minh châu Âu, cũng đang chứng kiến sự gia tăng. Vào năm 2023, tổng vốn đầu tư của Google, Microsoft và Amazon, những công ty dẫn đầu về AI, cao hơn tổng vốn đầu tư vào ngành dầu khí của Hoa Kỳ - chiếm khoảng 0,5% GDP của quốc gia này.

Tổng vốn đầu tư của Google, Microsoft và Amazon, những công ty dẫn đầu về AI, chiếm khoảng 0,5% GDP của Hoa Kỳ.

Các trung tâm dữ liệu trung bình có công suất khoảng 5-10 megawatt (MW). Nhưng các trung tâm dữ liệu quy mô lớn, ngày càng phổ biến, có nhu cầu công suất từ 100 MW trở lên, với mức tiêu thụ điện hàng năm tương đương với nhu cầu điện của khoảng 350.000 - 400.000 ô tô điện.

Hiện nay, các trung tâm dữ liệu chiếm khoảng 1% lượng điện tiêu thụ toàn cầu và lượng điện tiêu thụ hàng năm từ các trung tâm dữ liệu trên toàn cầu bằng khoảng một nửa lượng điện tiêu thụ từ các thiết bị gia dụng như máy tính, điện thoại và tivi.

Các trung tâm dữ liệu không phải là động lực chính thúc đẩy tăng trưởng nhu cầu điện toàn cầu trong tương lai gần

Vài năm tới sẽ chứng kiến sự gia tăng đáng kể về số lượng và quy mô của các trung tâm dữ liệu. Sự tăng trưởng này sẽ được giảm bớt một phần nhờ sự phát triển về cả phần cứng và phần mềm. Tuy nhiên, nhu cầu điện từ các trung tâm dữ liệu sẽ tăng mạnh đến năm 2030 theo các chính sách và xu hướng hiện nay.

Các trung tâm dữ liệu chiếm khoảng 1% lượng điện tiêu thụ toàn cầu.

Tuy nhiên, xét theo tổng mức tăng trưởng tiêu thụ điện trên toàn cầu, nhu cầu của các trung tâm dữ liệu là “khiêm tốn”. Theo IEA, nhu cầu điện toàn cầu tăng 6.750 terawatt-giờ (TWh) vào năm 2030, tương đương tổng nhu cầu của Hoa Kỳ và Liên minh châu Âu hiện nay. Trong bối cảnh số hóa ngày càng tăng, thì sự tăng trưởng liên tục của xe điện, điều hòa không khí và các ngành sản xuất sử dụng nhiều điện là những động lực lớn hơn.

Nhu cầu điện từ các trung tâm dữ liệu vẫn có thể gây ra những thách thức cục bộ

Ở các nền kinh tế lớn như Hoa Kỳ, Trung Quốc và Liên minh châu Âu, các trung tâm dữ liệu hiện chiếm khoảng 2-4% tổng lượng điện tiêu thụ. Nhưng do các trung tâm này có xu hướng tập trung về mặt địa lý nên tác động cục bộ có thể rất rõ rệt. Ngành này chiếm hơn 10% lượng điện tiêu thụ ở ít nhất 5 tiểu bang của Hoa Kỳ. Ở Ireland, chiếm hơn 20% tổng lượng điện tiêu thụ.

Các trung tâm dữ liệu lớn có nhu cầu điện tương đương với nhu cầu của một nhà máy thép

Nếu so sánh, các trung tâm dữ liệu lớn có thể có nhu cầu điện tương đương với nhu cầu của một nhà máy thép. Tuy nhiên, các nhà máy thép ít có khả năng tập trung ở cùng một khu vực địa lý.

Do đó, sự phát triển của các trung tâm dữ liệu có thể gây áp lực đáng kể lên các mạng lưới điện khu vực, làm trầm trọng thêm sự không tương xứng giữa thời gian “thần tốc” xây dựng các trung tâm dữ liệu và tốc độ chậm chạp trong việc mở rộng và củng cố lưới điện và công suất phát điện.

Đã có trường hợp chính quyền địa phương phải tạm dừng cấp hợp đồng mới cho các trung tâm dữ liệu do nhu cầu tăng đột biến. Đối với các khu vực hoặc quốc gia bị ảnh hưởng đặc biệt, mức tiêu thụ điện tăng từ các trung tâm dữ liệu có thể khiến việc đáp ứng các mục tiêu về khí hậu trở nên khó khăn hơn.

D.Q

IEA