Các trung tâm dữ liệu tìm mọi cách sản xuất điện, bất chấp rủi ro môi trường

Trí tuệ nhân tạo bùng nổ đang đặt hệ thống điện toàn cầu trước một thách thức chưa từng có. Khi nhu cầu tính toán tăng vọt, các trung tâm dữ liệu – đặc biệt là những cơ sở phục vụ huấn luyện và vận hành mô hình AI quy mô lớn – đang tiêu thụ lượng điện khổng lồ. Tuy nhiên, thay vì được kết nối nhanh chóng với lưới điện quốc gia, nhiều dự án đang mắc kẹt trong hàng loạt nút thắt về hạ tầng và chuỗi cung ứng.

HẠ TẦNG ĐIỆN ĐANG TỤT LẠI PHÍA SAU THAM VỌNG AI

Tại Mỹ, thời gian chờ để một trung tâm dữ liệu mới được đấu nối lưới điện có thể kéo dài tới 5 - 7 năm. Trong bối cảnh đó, các nhà phát triển buộc phải tìm lối đi riêng: tự sản xuất điện ngay tại chỗ, bằng những nguồn năng lượng nhỏ hơn, kém hiệu quả hơn nhưng có thể triển khai nhanh chóng. Đáng chú ý, ngày càng nhiều trung tâm dữ liệu đang sử dụng turbine khí có nguồn gốc từ động cơ máy bay phản lực, hay còn gọi là turbine “aeroderivative”.

Theo ông Kasparas Spokas, Giám đốc chương trình điện của tổ chức Clean Air Task Force, động lực chưa bao giờ rõ ràng đến vậy: “Bất kỳ công nghệ nào có thể cung cấp điện nhanh đều trở nên hấp dẫn, bất chấp chi phí hay hiệu suất”.

Một ví dụ tiêu biểu là GE Vernova, tập đoàn năng lượng lớn của Mỹ, đang cung cấp các turbine aeroderivative cho nhà phát triển trung tâm dữ liệu Crusoe. Các turbine này dự kiến tạo ra gần 1 gigawatt điện, phục vụ tổ hợp trung tâm dữ liệu Stargate tại Texas – nơi có sự tham gia của OpenAI, Oracle và SoftBank. Đây là minh chứng rõ nét cho việc ngành AI đang kéo cả những công nghệ vốn thuộc lĩnh vực hàng không sang phục vụ năng lượng.

Nhu cầu này cũng phản ánh rõ qua số liệu kinh doanh. Trong ba quý đầu năm 2025, đơn hàng turbine aeroderivative của GE Vernova đã tăng khoảng 33% so với cùng kỳ năm trước. Theo Giám đốc tài chính Ken Parks, các thiết bị này đang đóng vai trò như “nguồn điện cầu nối”, giúp trung tâm dữ liệu vận hành trong lúc chờ các giải pháp lớn và bền vững hơn.

Không chỉ các “ông lớn” hưởng lợi. ProEnergy, một công ty chuyên sản xuất turbine khí cỡ nhỏ, cho biết đã bán ra hơn 1GW công suất turbine 50MW – nhiều trong số đó được cải tiến trực tiếp từ lõi động cơ phản lực như CF6-80C2, vốn từng được lắp trên máy bay Boeing 747. Lợi thế của ProEnergy là tốc độ: họ có thể giao hàng nhanh hơn các nhà sản xuất turbine công suất lớn, giúp khách hàng “có điện để khởi động trước, rồi mở rộng dần sau”.

Thậm chí, những doanh nghiệp tưởng chừng không liên quan đến làn sóng AI cũng đang xoay trục sang mảng năng lượng. Boom Supersonic, startup hàng không được Sam Altman hậu thuẫn, đã ký thỏa thuận bán turbine cho Crusoe với tổng công suất dự kiến 1,2GW. Các turbine này “gần như giống hệt” loại được thiết kế cho máy bay siêu thanh của hãng. Doanh thu từ mảng năng lượng được kỳ vọng sẽ giúp Boom tài trợ ngược lại cho tham vọng hàng không của mình.

CÁI GIÁ CỦA ĐIỆN “TẠI CHỖ” – ĐẮT ĐỎ HƠN VÀ NHIỀU RỦI RO MÔI TRƯỜNG

Bên cạnh turbine khí, máy phát điện chạy diesel và khí đốt cũng đang được sử dụng ngày càng nhiều như nguồn điện chính, thay vì chỉ đóng vai trò dự phòng. Tập đoàn Cummins cho biết họ đã bán ra tổng công suất hơn 39GW cho các trung tâm dữ liệu, và gần như đã nhân đôi năng lực sản xuất trong năm nay để đáp ứng nhu cầu.

Theo bà Paulette Carter, Giám đốc điều hành mảng trung tâm dữ liệu của Cummins, khách hàng ngày càng quan tâm đến “nguồn điện tại chỗ mang tính thường trực”, chứ không chỉ là phương án dự phòng khi mất điện lưới. Điều này phản ánh áp lực vận hành liên tục của các mô hình AI, vốn không thể chịu gián đoạn.

Xu hướng này thậm chí còn nhận được sự chú ý từ giới hoạch định chính sách. Bộ trưởng Năng lượng Mỹ Chris Wright từng gợi ý rằng chính phủ có thể huy động các máy phát dự phòng đang nằm tại trung tâm dữ liệu hoặc các cơ sở thương mại lớn để hỗ trợ lưới điện khi cần thiết. Điều này cho thấy ranh giới giữa “nguồn dự phòng” và “nguồn chính” đang ngày càng mờ đi.

Tuy nhiên, việc sử dụng các nguồn điện phân tán này đang làm dấy lên lo ngại nghiêm trọng về môi trường. Các turbine và máy phát nhỏ thường có hiệu suất thấp hơn nhiều so với nhà máy điện quy mô lớn, đồng nghĩa với lượng phát thải trên mỗi đơn vị điện cao hơn. Ông Mark Dyson từ Viện Rocky Mountain cảnh báo rằng trong hầu hết các kịch bản, trung tâm dữ liệu tự sản xuất điện từ nhiên liệu hóa thạch sẽ gây ô nhiễm hơn đáng kể so với việc lấy điện từ lưới – nơi có sự kết hợp giữa khí đốt hiệu suất cao và năng lượng tái tạo.

Dù vậy, áp lực từ nhu cầu AI đang khiến các quy định môi trường có dấu hiệu được nới lỏng. Tại bang Virginia – nơi được mệnh danh là “Data Center Alley” – cơ quan quản lý môi trường đang xem xét cho phép trung tâm dữ liệu vận hành máy phát diesel thường xuyên hơn. Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ (EPA) cũng phát tín hiệu cho phép sử dụng máy phát để đảm bảo ổn định nguồn điện.

Ngoài vấn đề phát thải, chi phí cũng là một rào cản lớn. Theo phân tích của BNP Paribas, giá điện từ một nhà máy khí “sau công tơ” mà Williams Company đang xây dựng tại Ohio – nơi Meta là khách hàng – lên tới 175 USD/MWh, gần gấp đôi mức trung bình mà khách hàng công nghiệp phải trả từ lưới điện. Nguyên nhân là các giải pháp tại chỗ không thể tận dụng lợi thế kinh tế theo quy mô như các công ty điện lực.

Nhiều chuyên gia cho rằng làn sóng này mang tính chu kỳ. Khi các “hyperscaler” như Meta, Google hay Microsoft giảm tốc chi tiêu vốn cho AI, nhu cầu điện khẩn cấp cũng có thể hạ nhiệt. “Thị trường hiện rất nóng, nhưng sẽ không duy trì mãi như vậy”, ông Mark Axford, chuyên gia tư vấn turbine, nhận định.