Google và nhà máy điện ảo: Giải pháp mới cho bài toán năng lượng của trung tâm dữ liệu

Google vừa hợp tác với Voltus, một nền tảng hàng đầu về nhà máy điện ảo (VPP) và nguồn năng lượng phân tán, để tài trợ cho một dự án năng lượng độc đáo. Theo thỏa thuận này, Voltus sẽ thiết lập một nhà máy điện ảo kết nối các thiết bị như xe điện và điều hòa thông minh. Khi lưới điện bị quá tải, công ty sẽ giảm mức tiêu thụ hoặc sử dụng năng lượng đã lưu trữ từ các thiết bị này. Google sẽ chi trả chi phí thiết lập, và công suất bổ thu được sẽ giúp vận hành các trung tâm dữ liệu của họ trong khu vực.

Đây là một trong những ví dụ cụ thể nhất cho đến nay cho thấy một gã khổng lồ công nghệ sử dụng VPP để giúp đáp ứng nhu cầu năng lượng cho trung tâm dữ liệu. Tuy nhiên, vẫn còn những câu hỏi xoay quanh giới hạn của mô hình này.

Tại sao tính linh hoạt lại quan trọng?

Lưới điện được thiết kế để chịu đựng mức tiêu thụ tối đa, chứ không phải mức trung bình. Đó là những buổi tối tháng 7 oi bức khi mọi người đều bật điều hòa, xem TV và sử dụng lò vi sóng. Nếu các trung tâm dữ liệu đồng ý giảm nhu cầu năng lượng trong những thời điểm căng thẳng này, lưới điện có thể dễ dàng đáp ứng nhu cầu của họ trong phần còn lại của năm.

Một nghiên cứu nổi bật từ Đại học Duke đã chỉ ra rằng nếu các trung tâm dữ liệu đồng ý giảm nhu cầu năng lượng khoảng 40 giờ mỗi năm, một lượng lớn công suất (khoảng 100 gigawatt) có thể được đưa vào sử dụng mà không cần xây dựng nhà máy điện mới hay thiết bị truyền tải.

Thách thức về động lực khuyến khích

Vấn đề cốt lõi nằm ở động lực: Làm sao để khiến các trung tâm dữ liệu đồng ý giảm tải? Họ có thể không có tải linh hoạt, đặc biệt là khi việc sử dụng AI ngày càng phổ biến. Việc đào tạo mô hình AI có thể trì hoãn hoặc dời lịch, nhưng nhu cầu của khách hàng thường tức thời. Việc giảm công suất tính toán có thể đồng nghĩa với việc mất doanh thu.

Quy định là một cách tiếp cận. Một đề xuất tại Mỹ cho phép các trung tâm dữ liệu mới đi vào hoạt động sớm hơn nhiều năm nếu họ đồng ý giảm nhu cầu khi lưới điện đạt mức tối đa. Một luật mới tại Texas cũng yêu cầu người dùng lớn chuyển sang nguồn điện dự phòng hoặc cắt giảm nhu cầu trong tình huống khẩn cấp.

Chiến lược "Mang công suất của riêng bạn"

Một cách tiếp cận khác là các nhà khai thác trung tâm dữ liệu trả tiền để người khác linh hoạt thay vì họ tự thay đổi. Voltus đã công bố một chương trình cho phép các trung tâm dữ liệu tài trợ cho sự linh hoạt trên lưới điện địa phương, gọi là "Bring your own capacity" (Mang công suất của riêng bạn). Google hiện là khách hàng đầu tiên tận dụng chương trình này.

Trong thỏa thuận mới, Voltus sẽ trả tiền cho những người đồng ý tham gia nhà máy điện ảo. Nhà máy này sẽ là một phần của PJM, lưới điện bao phủ phần lớn Bờ Đông nước Mỹ. Công ty cho biết họ có thể tổng hợp tới 100 megawatt nguồn năng lượng phân tán mỗi năm. Dự án dự kiến đi vào hoạt động vào năm 2027.

Người dùng có sẵn sàng tham gia không?

Một nghiên cứu gần đây tại California về việc sạc xe điện được quản lý cho thấy sự hoài nghi của người dùng. Về cơ bản, chương trình trả tiền cho mọi người để từ bỏ quyền kiểm soát thời điểm sạc xe điện của họ. Đây là một cách khác để giúp san sẻ nhu cầu điện và giảm gánh nặng cho lưới điện.

Tuy nhiên, không nhiều người đăng ký. Nếu không có khuyến khích kinh tế, chỉ 1% chủ xe đăng ký tham gia sạc được quản lý. Ngay cả khi trả 40 USD mỗi tháng (khoảng 15% hóa đơn tiền điện của họ), tỷ lệ tham gia cũng chỉ đạt 4,6%.

Đây là một tình huống và khu vực khác so với nơi Google đang làm việc với Voltus (các công ty không chia sẻ mức họ định trả cho người tham gia). Nhưng nghiên cứu này cho thấy rằng ngay cả khi có tiền, mọi người có thể không luôn sẵn sàng từ bỏ quyền kiểm soát nhu cầu điện của mình. Hơn nữa, việc khoảng 70% người Mỹ phản đối các trung tâm dữ liệu AI ở khu vực của họ theo các cuộc thăm dò gần đây cũng là một yếu tố đáng cân nhắc.

"Không có một giải pháp duy nhất nào để mở rộng công suất lưới điện và chúng tôi đang tiếp tục khám phá tất cả các lựa chọn, bao gồm nhiều con đường khác nhau để đạt được sự linh hoạt về tải," Michael Terrell, người đứng đầu bộ phận năng lượng tiên tiến toàn cầu của Google, cho biết trong một tuyên bố.

Về lý thuyết, việc linh hoạt nghe có vẻ là một ý tưởng tuyệt vời, và các nhà máy điện ảo được tài trợ này có thể cung cấp một lộ trình tức thời để đáp ứng nhu cầu năng lượng. Nhưng khi chuyển từ ý tưởng sang thực hiện, sẽ rất thú vị để xem liệu các lần chạy thử có hoạt động như dự kiến hay không.