Texas là bang đầu tiên có động thái cụ thể khi các nhà lập pháp tìm cách bảo vệ người dân khỏi nguy cơ tái diễn một sự cố mất điện nghiêm trọng như đợt bão mùa đông năm 2021, cướp đi sinh mạng của hàng chục người.

Hình ảnh đường dây truyền tải điện cung cấp điện cho các trung tâm dữ liệu tại Ashburn, hạt Loudoun, bang Virginia. Ảnh: AP News

Hiện nay, ý tưởng này đang được thảo luận tại 13 bang vùng Trung Đại Tây Dương và nhiều nơi khác, trong bối cảnh các trung tâm dữ liệu quy mô lớn được đưa vào vận hành với tốc độ nhanh hơn, nhiều hơn so với tiến độ xây dựng và đấu nối các nhà máy điện mới. Đề xuất này vấp phải sự phản đối từ các trung tâm dữ liệu và những tập đoàn công nghệ lớn (Big Tech), bởi với họ, nguồn điện ổn định là yếu tố sống còn.

Cũng như nhiều bang khác, Texas coi việc thu hút trung tâm dữ liệu là một lợi thế kinh tế, song lại phải đối mặt với thách thức cung cấp đủ điện cho nhu cầu khổng lồ của lĩnh vực này. Tháng 6 vừa qua, cơ quan lập pháp bang đã thông qua một dự luật yêu cầu tăng cường tiêu chuẩn bảo đảm điện năng trong tình huống khẩn cấp, bao gồm cả việc cho phép công ty điện lực ngắt kết nối các khách hàng tiêu thụ lớn khi cần thiết.

Về lý thuyết, quy định này nhằm đảm bảo tiết kiệm đủ điện để tránh tình trạng mất điện trên diện rộng trong những ngày cao điểm – khi thời tiết khắc nghiệt, nóng hoặc lạnh nhất trong năm, đẩy nhu cầu tiêu thụ lên mức cực đại và khiến lưới điện vận hành sát hoặc vượt quá giới hạn an toàn.

Theo các nhà phân tích, Texas chỉ là nơi khởi đầu và chắc chắn sẽ không phải bang duy nhất áp dụng những giải pháp này. Từ cuối năm 2022, sự ra mắt của ChatGPT đã thổi bùng nhu cầu toàn cầu đối với chatbot và các ứng dụng trí tuệ nhân tạo sinh tạo (generative AI) – vốn tiêu thụ lượng điện toán và năng lượng rất lớn cho cả quá trình huấn luyện và vận hành.

“Chúng ta sẽ còn thấy những chính sách tương tự xuất hiện ở nhiều nơi khác,” ông Michael Webber, Giáo sư kỹ thuật tại Đại học Texas, chuyên gia năng lượng, nhận định. “Các trung tâm dữ liệu sẽ phải chấp nhận mức độ linh hoạt nhất định – dù đó là kỳ vọng, yêu cầu, khuyến khích hay thậm chí là bắt buộc.”

Nguy cơ quá tải lưới điện từ các trung tâm dữ liệu

Sự bùng nổ các dự án trung tâm dữ liệu tại Texas và khoảng 20 bang khác đang đặt ra thách thức lớn cho hệ thống điện, trong bối cảnh Mỹ bước vào cuộc cạnh tranh quyết liệt với Trung Quốc về năng lực trí tuệ nhân tạo (AI).

Các nhà vận hành lưới điện tại Texas, vùng Đại Bình nguyên và khu vực Trung Đại Tây Dương đều đưa ra những dự báo cho thấy nhu cầu điện trong những năm tới sẽ tăng vọt, chủ yếu do các trung tâm dữ liệu. Ngay cả PJM Interconnection – đơn vị quản lý lưới điện lớn nhất nước Mỹ, cung cấp điện cho 65 triệu dân và các cụm trung tâm dữ liệu tại Virginia, Ohio, Pennsylvania – cũng đang cân nhắc một đề xuất tương tự Texas.

Trong khi đó, Southwest Power Pool (quản lý lưới điện phục vụ 18 triệu dân, chủ yếu ở Kansas, Oklahoma và các bang Đại Bình nguyên) cho biết không còn lựa chọn nào khác ngoài việc mở rộng các chương trình cắt giảm phụ tải, trước hết áp dụng cho nhóm khách hàng tiêu thụ điện lớn.

Các đề xuất này xuất hiện trong bối cảnh giá điện tại Mỹ đang tăng nhanh gấp đôi tốc độ lạm phát, và ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy người dân có thể đang phải gánh một phần chi phí để “trợ giá” cho nhu cầu điện khổng lồ của Big Tech.

Công trình xây dựng Nhà máy điện Orange County của Entergy, công suất 1.215MW tại thành phố Orange, bang Texas. Ảnh: AP News

Theo các nhà phân tích, tiến độ xây dựng các nhà máy điện mới không thể theo kịp tốc độ tăng trưởng nhu cầu từ trung tâm dữ liệu, và nếu không có giải pháp điều chỉnh, hệ thống điện sẽ đứng trước nguy cơ quá tải.

“Phụ tải từ trung tâm dữ liệu có khả năng gây quá tải lưới điện – và tôi cho rằng điều đó đang dần trở thành hiện thực,” ông Joe Bowring, Giám đốc Monitoring Analytics – đơn vị giám sát thị trường độc lập của lưới điện Trung Đại Tây Dương, cảnh báo.

Các tập đoàn công nghệ lớn (Big Tech) đang nỗ lực nâng cao hiệu quả năng lượng cho hệ thống trung tâm dữ liệu. Bên cạnh đó, họ cũng lắp đặt các máy phát dự phòng – thường chạy bằng dầu diesel – để đảm bảo nguồn điện liên tục trong trường hợp lưới điện gặp sự cố.

Tuy nhiên, nhiều nhà vận hành trung tâm dữ liệu cho biết họ không lường trước việc phải sử dụng nguồn điện dự phòng này để hỗ trợ lưới trong giờ cao điểm. Vì vậy, họ đang theo dõi chặt chẽ cách cơ quan quản lý điện lực tại Texas xây dựng và ban hành các quy định mới.

Theo Liên minh Trung tâm Dữ liệu (Data Center Coalition) – tổ chức đại diện cho các tập đoàn công nghệ và các nhà phát triển trung tâm dữ liệu – các tiêu chuẩn cần có tính linh hoạt, bởi không phải trung tâm nào cũng có khả năng chuyển đổi sang nguồn điện dự phòng một cách dễ dàng hoặc nhanh chóng.

Ông Dan Diorio, đại diện Data Center Coalition, cho rằng nhà vận hành lưới cũng cần xây dựng cơ chế khuyến khích tài chính để các trung tâm dữ liệu sẵn sàng giảm phụ tải hoặc tạm ngừng hoạt động khi xảy ra tình huống khẩn cấp.

Đề xuất mới từ nhà vận hành lưới điện lớn nhất nước Mỹ

Nhà vận hành lưới điện PJM Interconnection – đơn vị quản lý hệ thống cung cấp điện cho 65 triệu dân tại vùng Trung Đại Tây Dương – vừa công bố một đề xuất. Theo đó, các trung tâm dữ liệu mới xây dựng có thể không được đảm bảo cấp điện trong trường hợp khẩn cấp về nguồn cung.

Đề xuất này vấp phải nhiều ý kiến trái chiều. Một số chủ sở hữu nhà máy điện và doanh nghiệp công nghệ đặt câu hỏi về thẩm quyền pháp lý của PJM, đồng thời cảnh báo nguy cơ làm bất ổn thị trường năng lượng, khiến các nhà đầu tư và nhà phát triển hạ tầng số lo ngại. Trong văn bản gửi PJM, Digital Power Network – liên minh gồm các doanh nghiệp khai thác Bitcoin và phát triển trung tâm dữ liệu – nhấn mạnh: “Điều này đặc biệt đáng lo ngại khi các bang trong khu vực PJM đang cạnh tranh gay gắt với các vùng khác của Mỹ để thu hút đầu tư trung tâm dữ liệu và hạ tầng số.”

Các thống đốc bang Pennsylvania, New Jersey, Illinois và Maryland cũng bày tỏ quan ngại, cho rằng biện pháp này còn nhiều yếu tố khó lường để trở thành một giải pháp lâu dài. Họ đề nghị ít nhất cần có cơ chế khuyến khích, chẳng hạn khuyến khích trung tâm dữ liệu tự phát triển nguồn điện hoặc tự nguyện cắt giảm tiêu thụ trong giờ cao điểm. Trong khi đó, các tổ chức bảo vệ người tiêu dùng cho rằng đề xuất này không giúp giảm hóa đơn điện, và đề xuất PJM nên áp dụng mô hình “tự xây nguồn” – yêu cầu trung tâm dữ liệu tự đầu tư nguồn phát riêng để đáp ứng nhu cầu.

Tại bang Indiana, Google chọn hướng đi khác mang tính tự nguyện. Tháng trước, Google và công ty điện lực Indiana & Michigan Power đã nộp hồ sơ hợp đồng cung cấp điện cho dự án trung tâm dữ liệu trị giá 2 tỷ USD tại thành phố Fort Wayne. Theo hợp đồng, Google cam kết sẽ giảm tiêu thụ điện khi lưới bị căng thẳng, ví dụ bằng cách trì hoãn các tác vụ không cấp bách sang thời điểm nhu cầu điện thấp hơn. Tuy nhiên, nhiều chi tiết quan trọng của thỏa thuận vẫn chưa được công bố, khiến công chúng khó đánh giá giá trị thực sự của cam kết này.

Ở một khía cạnh khác, việc tạm thời ngắt các khách hàng tiêu thụ lớn khỏi lưới trong những thời điểm cao điểm được coi là một cách tiếp cận mới trong quản lý điện năng. Cách làm này có thể giúp tiết kiệm chi phí cho người dùng điện thông thường, bởi giá điện thường cao nhất trong các giờ cao điểm.

Theo ông Abe Silverman, nhà nghiên cứu năng lượng tại Đại học Johns Hopkins, về cơ bản các trung tâm dữ liệu có thể sử dụng bao nhiêu điện tùy ý trong hầu hết các ngày. Nhưng nếu họ được yêu cầu giảm phụ tải trong vài giờ khắc nghiệt nhất của năm – khi nắng nóng hoặc giá rét cực đoan – thì xã hội sẽ không phải chi hàng tỷ USD để xây thêm nhiều nhà máy điện chỉ để phục vụ phụ tải vài giờ đó.

Nguyệt Hà (AP News)