Các quốc gia chật vật đáp ứng nhu cầu năng lượng gia tăng của trung tâm dữ liệu

Sự bùng nổ của trí tuệ nhân tạo (AI) và điện toán đám mây đang kéo theo một cuộc đua hạ tầng trung tâm dữ liệu toàn cầu. Tuy nhiên, bài toán năng lượng ngày càng trở thành thách thức lớn, khi nhiều quốc gia đều loay hoay tìm cách cung ứng đủ điện cho các “siêu bộ não” này. 

Nguồn điện không ổn định, thiếu hụt hạ tầng truyền tải, cùng sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch đang đặt ra mâu thuẫn giữa tham vọng công nghệ và cam kết xanh của các tập đoàn lớn.

MEXICO: “THỦ PHỦ TRUNG TÂM DỮ LIỆU” ĐỐI MẶT NGHẼN ĐIỆN

Tại thị trấn Colón, bang Querétaro, trung tâm dữ liệu của Microsoft được kỳ vọng là hạt nhân trong chiến lược biến Mexico thành điểm đến mới của hạ tầng số khu vực. Thế nhưng, ngay từ khi đi vào hoạt động đầu năm 2024, cơ sở này đã phải vận hành bằng máy phát điện chạy khí đốt thay vì cắm vào lưới điện quốc gia.

Nguyên nhân nằm ở sự chậm trễ của Ủy ban Điện lực Liên bang (CFE) trong việc mở rộng hạ tầng truyền tải. Theo hồ sơ Microsoft nộp cho cơ quan môi trường, phải tới giữa năm 2027, tập đoàn này mới chính thức được kết nối vào lưới điện. Trong thời gian đó, bảy máy phát điện được phép cung cấp tới 70% nhu cầu điện của cơ sở, vận hành 12 giờ mỗi ngày. Riêng năm 2025, lượng khí thải CO₂ từ hoạt động này ước tính tương đương phát thải hàng năm của 54.000 hộ gia đình.

Mexico hiện có khoảng 150 trung tâm dữ liệu, trong đó 15 trung tâm đặt tại Querétaro, tiêu thụ tới 200 MW điện – tương đương 80% tổng nhu cầu cả nước. Các trung tâm dữ liệu “hyperscale” mới, được thiết kế để tăng dần công suất theo nhu cầu, có thể ngốn đến 100 MW mỗi năm, ngang mức tiêu thụ của 350.000 xe điện. Dự kiến đến 2030, toàn ngành cần khoảng 1,5 GW – bằng nhu cầu của hơn 800.000 hộ gia đình Mỹ.

Dù vậy, đầu tư vào hạ tầng truyền tải và phân phối điện tại Mexico lại sụt giảm lần lượt 17% và 37% giai đoạn 2018–2024. Chính phủ mới công bố gói hơn 8 tỷ USD để cải thiện hệ thống đến năm 2030, song ưu tiên vẫn dành cho hộ gia đình thay vì công nghiệp. Điều này khiến giới chuyên gia cảnh báo Querétaro có thể trở thành “điểm nghẽn năng lượng” khi dòng vốn đầu tư vào trung tâm dữ liệu tiếp tục dồn về.

BỨC TRANH TOÀN CẦU: “CƠN KHÁT ĐIỆN” CỦA TRUNG TÂM DỮ LIỆU

Không chỉ Mexico, nhiều quốc gia khác cũng đang chật vật xoay sở. Tại Nigeria, nơi hạ tầng điện yếu kém, các trung tâm dữ liệu buộc phải dựa gần như hoàn toàn vào máy phát dầu diesel và khí đốt. Ở Ireland – quốc gia có mật độ trung tâm dữ liệu lớn nhất châu Âu – lưới điện quốc gia đã chạm trần, khiến các doanh nghiệp phải quay lại với nhiên liệu hóa thạch. Ngay cả tại Mỹ, một trong những quốc gia có hạ tầng điện mạnh nhất thế giới, siêu trung tâm dữ liệu của xAI ở Tennessee cũng phải sử dụng tuabin khí để đáp ứng nhu cầu khổng lồ.

Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), gần 60% lượng điện toàn cầu cung cấp cho trung tâm dữ liệu hiện vẫn đến từ nhiên liệu hóa thạch, trong khi năng lượng tái tạo như gió và mặt trời mới đáp ứng hơn 25%. Tốc độ mở rộng hạ tầng năng lượng sạch chưa thể bắt kịp nhu cầu tăng vọt của ngành, vốn bùng nổ mạnh mẽ từ sau làn sóng AI.

Điều này đang đặt ra bài toán nan giải: một mặt, các chính phủ và tập đoàn công nghệ đều đưa ra những cam kết khí hậu đầy tham vọng; mặt khác, thực tế lại cho thấy xu hướng “tái hóa thạch” trong vận hành. 

“Máy phát điện chạy nhiên liệu thường được giới thiệu như giải pháp tạm thời, nhưng khi hạ tầng điện lực không theo kịp, chúng dễ trở thành lựa chọn lâu dài,” chuyên gia Marina Otero Verzier (Đại học Columbia) nhận định.

LỜI CẢNH BÁO TỪ GIỚI CHUYÊN GIA: CẦN GIẢI PHÁP BỀN VỮNG

Microsoft từng tuyên bố mục tiêu trở thành doanh nghiệp “không phát thải carbon, không rác thải và có trách nhiệm với nguồn nước” vào năm 2030. Thế nhưng, việc dựa vào máy phát điện chạy khí đốt tại Colón cho thấy những mâu thuẫn khó tránh.

“Nếu thực sự muốn đạt net zero, Microsoft và các tập đoàn khác buộc phải thay thế khí đốt bằng năng lượng tái tạo trong dài hạn,” ông Víctor Ramírez, đối tác tại công ty tư vấn P21 Energía, khẳng định.

Không chỉ gây tác động đến khí hậu, việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch làm nguồn điện liên tục cho trung tâm dữ liệu còn có thể ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng. “Ô nhiễm không khí do khí thải từ máy phát có thể gây lo ngại nghiêm trọng, đặc biệt đối với những người có bệnh hô hấp,” giáo sư Shaolei Ren (Đại học California) cảnh báo.

Dù vậy, dòng vốn đầu tư vào hạ tầng dữ liệu tại Mexico và nhiều quốc gia khác chưa có dấu hiệu chậm lại. Riêng Mexico, trong 5 năm tới, hơn 70 trung tâm dữ liệu mới sẽ được xây dựng, với tổng vốn hơn 18 tỷ USD. “Chúng tôi chưa thấy ngành có dấu hiệu giảm tốc,” bà Adriana Rivera Cerecedo, Giám đốc điều hành Hiệp hội Trung tâm dữ liệu Mexico, nhận định.

Theo trang Rest of World, điều này cho thấy, bất chấp thách thức về năng lượng, sức hút của ngành trung tâm dữ liệu vẫn vô cùng lớn nhờ nhu cầu AI và điện toán đám mây tăng vọt. Vấn đề đặt ra là liệu các chính phủ và doanh nghiệp có thể song hành hai mục tiêu: đảm bảo an ninh năng lượng và giữ vững cam kết khí hậu, hay sẽ phải đánh đổi trong một “cuộc khủng hoảng điện” đang lấp ló ở phía trước.