Nhu cầu điện bùng nổ từ các trung tâm dữ liệu phục vụ trí tuệ nhân tạo đang khiến nhiều bang tại Mỹ đối mặt nguy cơ không đạt được mục tiêu năng lượng sạch, khi các công ty điện lực buộc phải cân nhắc quay lại với nhiên liệu hóa thạch...

Theo ghi nhận tại bang Nevada, chỉ riêng các trung tâm dữ liệu được đề xuất đã có thể đẩy nhu cầu điện lên mức gấp nhiều lần hiện tại, tạo áp lực lớn lên hệ thống năng lượng và làm dấy lên tranh luận về sự đánh đổi giữa tăng trưởng kinh tế và mục tiêu giảm phát thải.

ÁP LỰC PHỤ TẢI ĐIỆN TỪ TRUNG TÂM DỮ LIỆU

Công ty điện lực lớn nhất bang Nevada cho biết họ sẽ cần lượng điện gấp ba lần mức tiêu thụ để vận hành thành phố Las Vegas, chỉ để đáp ứng nhu cầu của các trung tâm dữ liệu đang được đề xuất - và nhiều khả năng điều đó không thể thực hiện nếu không sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Điều này đồng nghĩa với việc công ty có thể không đạt được mục tiêu năng lượng sạch của Nevada, vốn yêu cầu 50% điện năng đến từ nguồn tái tạo vào năm 2030.

“Tôi không nhớ có thời điểm nào trong lịch sử ngành mà chúng ta chứng kiến nhu cầu gia tăng phụ tải mạnh mẽ như hiện nay, chủ yếu do các trung tâm dữ liệu thúc đẩy,” ông Shawn Elicegui, Phó Chủ tịch cấp cao phụ trách quy hoạch nguồn lực và điều tiết của NV Energy - đơn vị cung cấp điện cho 90% bang - cho biết.

Đây chỉ là một trong nhiều công ty điện lực trên khắp nước Mỹ đang vật lộn tìm cách đáp ứng nhu cầu điện bùng nổ từ các trung tâm dữ liệu phục vụ trí tuệ nhân tạo, mà không làm chệch hướng các kế hoạch dài hạn nhằm loại bỏ nhiên liệu hóa thạch để chuyển sang nguồn năng lượng tái tạo và không phát thải carbon.

Tại bang North Carolina, nơi cũng chứng kiến làn sóng phát triển trung tâm dữ liệu, công ty điện lực lớn nhất đang điều chỉnh kế hoạch dài hạn theo hướng trì hoãn việc đóng cửa các nhà máy điện than và xây thêm nhà máy điện khí tự nhiên. Các nhà lập pháp đã loại bỏ mục tiêu trung gian về cắt giảm phát thải carbon, khiến các tổ chức môi trường lo ngại bang này có thể không đạt mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050.

Tập đoàn Nextera Energy - cung cấp điện thương mại tại hơn một chục bang - cũng đã hoàn toàn từ bỏ mục tiêu đạt phát thải bằng 0 vào năm 2045, do “nhu cầu đối với mọi hình thức phát điện,” theo một hồ sơ kinh doanh gần đây của công ty.

“Đây là điều rất đáng báo động, và có lẽ là vấn đề tài nguyên thiên nhiên lớn nhất của thời đại chúng ta,” bà Olivia Tanager, Giám đốc chi nhánh Toiyabe của Sierra Club tại Nevada, nhận định.

MÂU THUẪN GIỮA TĂNG TRƯỞNG VÀ NĂNG LƯỢNG SẠCH

Nevada là một trong những thị trường trung tâm dữ liệu phát triển nhanh nhất tại Mỹ nhờ không áp thuế thu nhập doanh nghiệp, giá đất rẻ và các ưu đãi thuế. Hiện đã có hàng chục trung tâm dữ liệu và nhiều dự án khác đang được lên kế hoạch. Các nhà lập pháp hiện đang cân nhắc tăng cường quy định và tranh luận cách cân bằng giữa mục tiêu năng lượng sạch với lợi ích kinh tế mà các trung tâm dữ liệu mang lại.

Một số trung tâm dữ liệu cho biết họ muốn trở thành một phần của giải pháp; ngành này chiếm tới một nửa tổng lượng mua năng lượng sạch của khối doanh nghiệp trong năm 2024, theo ông Dan Diorio, Phó Chủ tịch phụ trách chính sách bang của Liên minh Trung tâm Dữ liệu (Data Center Coalition).

Tuy nhiên, tốc độ gia tăng nguồn năng lượng tái tạo vẫn chưa đủ nhanh. Trên toàn quốc, các đơn hàng tua-bin khí đang bị tồn đọng, trong khi việc triển khai các dự án năng lượng tái tạo cũng mất nhiều thời gian, theo các chuyên gia trong ngành.

Phía nam khu Las Vegas Strip, trung tâm dữ liệu Switch trải rộng gần một dặm vuông (khoảng 2,6 km²). Đây là trung tâm dữ liệu lớn nhất miền Nam Nevada và vận hành hoàn toàn bằng năng lượng tái tạo, theo ông Jason Hoffman, Giám đốc chiến lược của công ty. Không giống nhiều đơn vị khác, Switch được cấp phép tự xây dựng nguồn năng lượng tái tạo ở quy mô tương đương một công ty điện lực. Công ty đã xây dựng 1 gigawatt điện mặt trời và đang tiếp tục phát triển thêm các trang trại điện mặt trời. Switch chỉ sử dụng lưới điện của NV Energy để truyền tải điện, còn nguồn điện được mua từ các nhà cung cấp bên thứ ba.

Bên trong các tòa nhà khổng lồ, hàng trăm máy chủ hoạt động liên tục trong các khoang cách âm và chống nước quy mô lớn. Chúng lưu trữ dữ liệu quan trọng cho khách hàng của Switch, bao gồm các ngân hàng lớn, nền tảng phát trực tuyến, trang thương mại điện tử, sòng bạc và chính quyền các cấp.

Trong mùa hè nắng nóng, khi nhu cầu làm mát thiết bị tăng cao, Switch có thể tách khỏi lưới điện và tự cung tự cấp. Trung tâm dữ liệu này cũng được thiết kế để giảm thiểu nhu cầu điều hòa trong phần lớn thời gian còn lại của năm.

TRANH CÃI VỀ MÔI TRƯỜNG VÀ CHÍNH SÁCH

Nhiều công ty điện lực và doanh nghiệp công nghệ khác lại đang chuyển sang điện khí để vận hành trung tâm dữ liệu, trong đó có trung tâm dữ liệu gây tranh cãi của XAI gần Memphis, sử dụng các tua-bin khí di động gắn trên xe tải.

Bà Tanager cho biết nhiều dự án trung tâm dữ liệu tại Bắc Nevada dự kiến sẽ sử dụng hàng trăm máy phát điện diesel dự phòng chất lượng thấp, có thể làm xấu đi chất lượng không khí. Các máy phát này chỉ được sử dụng khi mất điện.

Trong một phiên họp lập pháp kéo dài 7 giờ gần đây, người dân Nevada đã phàn nàn về tiếng ồn từ các trung tâm dữ liệu, cũng như lo ngại về tác động tới nguồn nước và hóa đơn điện. Người dân thành phố Boulder City - nơi có đập Hoover - cũng phản đối một dự án tương tự vì những lo ngại này.

NV Energy yêu cầu các nhà phát triển trung tâm dữ liệu phải tự chi trả cho hạ tầng và nhu cầu năng lượng của mình - nhưng không bắt buộc phải là năng lượng tái tạo.

Nevada đã thiết kế một cơ chế tài trợ tự nguyện cho phép các doanh nghiệp đóng góp vốn vào các dự án năng lượng sạch của NV Energy và tính vào mục tiêu năng lượng doanh nghiệp của họ. Đây là mô hình đầu tiên tại Mỹ và đã góp phần phát triển một nhà máy địa nhiệt ở Bắc Nevada với sự tham gia của Google.

Các tổ chức môi trường muốn biến mô hình này thành bắt buộc, nhưng vẫn lo ngại rằng nó không đủ để đáp ứng nhu cầu. Họ cũng lo rằng NV Energy có thể gia tăng phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch mà không có đảm bảo tất cả các dự án trung tâm dữ liệu sẽ thực sự được triển khai.

Ông Elicegui cho biết NV Energy sẽ yêu cầu các doanh nghiệp ký cam kết đảm bảo dự án trước khi xây dựng nguồn điện. Quan điểm của công ty là “hoan nghênh tăng trưởng”, nhưng doanh nghiệp phải chịu trách nhiệm đối với phần phụ tải điện mà họ tạo ra, “dù dự án có được triển khai hay không.”

Ủy ban Tiện ích Công cộng Nevada có thể áp dụng các biện pháp như phạt tiền, miễn trừ hoặc hành động khác nếu xác định NV Energy không đạt mục tiêu năng lượng sạch. Công ty dự kiến công bố báo cáo chi tiết hơn vào cuối tháng.

Nghị sĩ bang thuộc Đảng Dân chủ Howard Watts (Las Vegas) cho rằng việc đưa ra các dự án có nguy cơ làm suy yếu danh mục năng lượng tái tạo của bang là “không thể chấp nhận được”. Ông muốn yêu cầu các trung tâm dữ liệu phải gánh chi phí phát triển năng lượng sạch. Dù nhiều doanh nghiệp đã thực hiện điều này, việc luật hóa các quy định là cần thiết.

“Xây thêm nhà máy điện khí dường như đi ngược hoàn toàn với hướng đi mà bang cần theo đuổi,” ông nói, đồng thời nhấn mạnh Nevada có “tiềm năng rất lớn về năng lượng mặt trời và địa nhiệt.”

Trong bối cảnh áp lực điều chỉnh chính sách ngày càng gia tăng, sự bùng nổ của các trung tâm dữ liệu đang đặt ra một nghịch lý mới: chính những công nghệ được kỳ vọng thúc đẩy tương lai lại có thể làm chậm quá trình chuyển đổi năng lượng sạch. Việc thiết kế lại cơ chế chính sách và phân bổ chi phí năng lượng vì thế sẽ là yếu tố then chốt để tránh “đi ngược chiều” các cam kết khí hậu.