Trí tuệ nhân tạo tăng tốc, lưới điện có theo kịp?

>>Xem chi tiết báo cáo hỏa tốc của Bộ Công Thương tại đây

Sự phát triển nhanh của trí tuệ nhân tạo đang kéo theo nhu cầu xây dựng hàng loạt trung tâm dữ liệu quy mô lớn tại TP. Hồ Chí Minh và nhiều địa phương. Tuy nhiên, phía sau những dự án hàng tỉ USD là bài toán không đơn giản về điện, hạ tầng truyền tải, lưu trữ năng lượng và khả năng vận hành ổn định suốt ngày đêm.

Cuộc đua xây dựng những “nhà máy dữ liệu”^(*)

Trong làn sóng đầu tư vào trí tuệ nhân tạo, trung tâm dữ liệu đang trở thành một dạng hạ tầng chiến lược. Đây không còn là những phòng máy chủ phục vụ riêng cho doanh nghiệp, mà là các tổ hợp công nghệ có quy mô lớn, tiêu thụ lượng điện rất cao và đòi hỏi hệ thống làm mát, truyền dẫn, bảo mật cùng khả năng vận hành liên tục.

Tại TP. Hồ Chí Minh, nhiều dự án trung tâm dữ liệu, điện toán đám mây và hạ tầng AI đang được đề xuất. Một số dự án có tổng vốn đầu tư lên đến hàng tỉ USD. Trong đó, trung tâm dữ liệu siêu lớn tại Khu công nghiệp Tân Phú Trung, huyện Củ Chi cũ, được xem là một trong những dự án đáng chú ý.

Đồ họa: AI

Dự án SGI-HCM Campus do KBC hợp tác với AIC và VietinBank cũng được đề xuất với quy mô vốn gần 2 tỉ USD. Tại Khu Công nghệ cao, nhiều nhà đầu tư quốc tế và trong nước đang nghiên cứu các tổ hợp trung tâm dữ liệu, điện toán đám mây và hạ tầng phục vụ AI.

Sembcorp và BB Holding đề xuất dự án có vốn khoảng 850 triệu USD, công suất dự kiến lên đến 800 MW. G42 dự kiến phát triển siêu trung tâm dữ liệu AI khoảng 2 tỉ USD. Các dự án DCH Digital Hub và SAM DigitalHub cũng được đề xuất với quy mô vốn lần lượt khoảng 1,2 tỉ USD và 1,5 tỉ USD.

Những con số này cho thấy sức hấp dẫn của thị trường dữ liệu. Nhưng đồng thời, chúng cũng đặt ra câu hỏi lớn: hệ thống điện có đủ khả năng đáp ứng sự gia tăng phụ tải từ các trung tâm dữ liệu và ứng dụng AI hay không?

Điện trở thành điều kiện đầu tiên

Một trung tâm dữ liệu có thể được xây dựng trên quỹ đất phù hợp, có kết nối viễn thông tốt và được đầu tư bằng nguồn vốn lớn. Tuy nhiên, nếu không có nguồn điện đủ mạnh, ổn định và liên tục, toàn bộ dự án sẽ khó vận hành.

Khác với nhiều ngành sản xuất, trung tâm dữ liệu không thể dễ dàng dừng máy khi nguồn điện gặp vấn đề. Các hệ thống AI, điện toán đám mây, giao dịch số, lưu trữ dữ liệu và dịch vụ trực tuyến cần hoạt động 24/7. Một sự cố điện trong thời gian ngắn cũng có thể gây gián đoạn dịch vụ, mất dữ liệu hoặc ảnh hưởng đến chuỗi hoạt động của nhiều doanh nghiệp.

Điện vì thế không còn là một loại đầu vào thông thường. Đối với trung tâm dữ liệu, điện là điều kiện tồn tại.

Điểm đáng chú ý là nhu cầu điện của AI không chỉ tăng theo số lượng người sử dụng. Các mô hình AI quy mô lớn cần năng lực tính toán cao, kéo theo sự gia tăng của máy chủ, chip xử lý, hệ thống làm mát và thiết bị lưu trữ. Khi doanh nghiệp chuyển từ thử nghiệm AI sang triển khai trên diện rộng, nhu cầu điện có thể tăng nhanh hơn dự kiến.

Điều này tạo ra sự khác biệt căn bản giữa trung tâm dữ liệu và nhiều dự án công nghiệp truyền thống. Nếu một nhà máy có thể điều chỉnh ca sản xuất để giảm phụ tải vào giờ cao điểm, trung tâm dữ liệu thường phải duy trì hoạt động liên tục. Khả năng điều chỉnh phụ tải vì vậy hạn chế hơn, trong khi yêu cầu về chất lượng điện lại cao hơn.

Không thể chỉ “cắm điện” vào lưới

Một trong những đề xuất được nêu trong báo cáo của Bộ Công Thương là hạn chế bố trí các dự án AI và trung tâm dữ liệu tại những khu vực đang có phụ tải lớn như Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh, Bắc Ninh và Đồng Nai.

Nếu các dự án vẫn được triển khai tại những khu vực này, doanh nghiệp phải tự bảo đảm tối thiểu 50% sản lượng điện tiêu thụ thông qua nguồn điện tự đầu tư hoặc các cơ chế mua bán điện phù hợp.

Đề xuất này cho thấy cách tiếp cận đối với trung tâm dữ liệu đang thay đổi. Trước đây, nhà đầu tư thường quan tâm đến đất đai, ưu đãi đầu tư, hạ tầng viễn thông và nguồn nhân lực. Trong giai đoạn mới, khả năng bảo đảm nguồn điện phải được xem là một phần của hồ sơ đầu tư ngay từ đầu.

Tuy nhiên, cần phân biệt giữa đề xuất chính sách và quy định đã có hiệu lực. Việc yêu cầu doanh nghiệp tự bảo đảm một phần sản lượng điện sẽ liên quan đến cơ chế đầu tư nguồn điện, mua bán điện trực tiếp, đấu nối, giá điện, trách nhiệm cân bằng hệ thống và các quy định về vận hành lưới điện.

Phát triển lưới điện hiện nay phải tính đến... AI. Ảnh: Tư liệu

Nếu không có hướng dẫn rõ ràng, yêu cầu này có thể làm tăng chi phí đầu tư hoặc kéo dài thời gian chuẩn bị dự án. Ngược lại, nếu thiết kế được cơ chế minh bạch, đây có thể là động lực thúc đẩy doanh nghiệp đầu tư vào năng lượng tái tạo, hệ thống lưu trữ và các giải pháp sử dụng điện hiệu quả.

Vấn đề không phải là ngăn cản trung tâm dữ liệu, mà là không thể phát triển trung tâm dữ liệu theo cách tách rời quy hoạch điện.

BESS và bài toán điện xanh

Trong cấu trúc năng lượng mới, hệ thống lưu trữ điện bằng pin, thường gọi là BESS, có thể đóng vai trò quan trọng.

BESS giúp lưu trữ điện từ các nguồn tái tạo khi sản lượng cao, sau đó cung cấp trở lại khi nhu cầu tăng. Đối với trung tâm dữ liệu, hệ thống này có thể hỗ trợ giảm phụ tải giờ cao điểm, cung cấp nguồn dự phòng nhanh và cải thiện chất lượng điện.

Khi kết hợp với điện mặt trời mái nhà, điện gió, cơ chế mua bán điện trực tiếp và các nguồn điện khác, BESS có thể giúp doanh nghiệp chủ động hơn về nguồn cung. Đây là điều đặc biệt cần thiết đối với các trung tâm dữ liệu phải vận hành liên tục.

Hệ thống lưu trữ năng lượng 3.13MWh tại tòa nhà Waseco (TP. Hồ Chí Minh). Ảnh: Tư liệu

Tài liệu được cung cấp đề cập mục tiêu phát triển khoảng 2.000 MW BESS tại miền Bắc trước năm 2027 và lũy kế 3.000 MW trước năm 2028. Ngoài ra, nhóm giải pháp điện mặt trời mái nhà tự sản, tự tiêu kết hợp BESS tại các khu công nghiệp và cụm công nghiệp được đề xuất với quy mô khoảng 3.000–5.000 MW.

Dù vậy, BESS không phải lời giải duy nhất. Chi phí đầu tư, tuổi thọ pin, yêu cầu thay thế, an toàn cháy nổ, hiệu suất sạc và xả, cũng như khả năng tái chế pin đều cần được tính toán. Đặc biệt, hệ thống lưu trữ chỉ phát huy hiệu quả khi được tích hợp với quy hoạch nguồn và lưới điện, chứ không thể thay thế hoàn toàn nguồn điện nền.

Một trung tâm dữ liệu muốn sử dụng điện xanh cũng phải đối mặt với vấn đề chứng minh nguồn điện. Việc ký hợp đồng mua điện tái tạo trên giấy chưa đủ để bảo đảm rằng tại mọi thời điểm, hệ thống đang sử dụng điện từ nguồn tái tạo. Do đó, cần có cơ chế đo đếm, xác nhận và quản lý dữ liệu điện năng minh bạch.

Quy hoạch điện phải tính đến AI

Sự xuất hiện của AI và trung tâm dữ liệu cho thấy quy hoạch điện không thể chỉ dựa trên các nhóm phụ tải truyền thống. Những trung tâm dữ liệu quy mô hàng trăm MW có thể làm thay đổi đáng kể cấu trúc phụ tải của một địa phương.

Theo tài liệu được cung cấp, nguy cơ thiếu hụt công suất cực đại có thể lên đến 13.964 MW vào năm 2030. Con số này cần được tiếp tục kiểm chứng trong quá trình hoàn thiện các kịch bản phát triển nguồn và lưới điện, nhưng đã cho thấy mức độ phức tạp của bài toán.

Nếu các dự án AI và trung tâm dữ liệu tiếp tục tập trung tại những đô thị lớn, áp lực sẽ không chỉ nằm ở tổng sản lượng điện. Hệ thống còn phải giải quyết vấn đề công suất cực đại, khả năng truyền tải, dự phòng, chất lượng điện và độ an toàn khi một nguồn điện hoặc đường dây gặp sự cố.

Vì vậy, phân bổ không gian cho trung tâm dữ liệu cần gắn với phân bổ năng lượng. Những địa phương có tiềm năng năng lượng tái tạo, quỹ đất công nghiệp, hạ tầng truyền tải và điều kiện làm mát phù hợp có thể trở thành điểm đến mới. Điều này giúp giảm áp lực cho các vùng phụ tải lớn, đồng thời tạo động lực phát triển kinh tế số ở nhiều địa phương.

Tuy nhiên, phân bổ lại không có nghĩa là di chuyển dự án một cách cơ học. Trung tâm dữ liệu còn phụ thuộc vào kết nối quốc tế, độ trễ mạng, an toàn thông tin, nguồn nhân lực và hệ sinh thái công nghệ. Quyết định địa điểm vì thế phải dựa trên tổng thể các yếu tố, trong đó điện là một điều kiện bắt buộc nhưng không phải điều kiện duy nhất.

Đừng để tốc độ AI vượt quá năng lực hạ tầng

AI đang mở ra cơ hội lớn cho năng suất, đổi mới sáng tạo và tăng trưởng kinh tế. Nhưng nền kinh tế số không vận hành trong không gian ảo. Phía sau mỗi mô hình AI, mỗi nền tảng đám mây và mỗi trung tâm dữ liệu là điện, nước, đất đai, vật liệu, đường truyền và hệ thống hạ tầng vật lý.

Nếu chỉ nhìn vào vốn đầu tư và số lượng dự án, cuộc đua AI có thể tạo cảm giác đang diễn ra rất nhanh. Nhưng nếu nhìn từ phía hệ thống điện, câu chuyện phức tạp hơn nhiều.

Một trung tâm dữ liệu có thể hoàn thành xây dựng trong vài năm, trong khi một dự án nguồn điện hoặc đường dây truyền tải thường cần quá trình chuẩn bị, giải phóng mặt bằng, đầu tư và vận hành kéo dài hơn. Sự lệch pha này có thể tạo ra khoảng trống giữa tốc độ đầu tư công nghệ và tốc độ phát triển hạ tầng.

Do đó, bài toán quan trọng không phải chỉ là thu hút thêm bao nhiêu dự án AI, mà là nền kinh tế có đủ năng lực cung cấp điện ổn định, cạnh tranh và ít phát thải cho những dự án đó hay không.

AI có thể tăng tốc đổi mới sáng tạo. Nhưng nếu lưới điện không theo kịp, tốc độ ấy sẽ bị giới hạn bởi chính hạ tầng vật lý đứng phía sau.

------------------------------------------------

(*)https://doanhnghiephoinhap.vn/cuoc-dua-hut-von-ty-usd-vao-trung-tam-du-lieu-dang-nong-len-tai-tp-ho-chi-minh-149051.html