Lưới điện lớn nhất Mỹ kiệt sức vì AI và các trung tâm dữ liệu

Hãy thông cảm cho PJM Interconnection. Trong nhiều thập kỷ, nhà điều hành lưới điện này đã làm việc âm thầm trong hậu trường, cân bằng cung cầu điện năng. Trong khi đó, khách hàng được tận hưởng một trong mức giá điện rẻ nhất tại Hoa Kỳ.

Nhưng thời đó đã qua. Các chính trị gia, doanh nghiệp, hộ gia đình và các công ty điện lực đều cho rằng hệ thống này cần một cuộc đại tu. Ngay cả PJM cũng đồng ý với quan điểm này.

Tuần này, PJM đã công bố một báo cáo trắng, khẳng định rằng khu vực này chỉ còn "năm tháng, không phải hàng thập kỷ" để thực hiện những thay đổi căn bản trong cách vận hành. "Tình hình hiện tại là không thể duy trì được", CEO của PJM, David Mills, viết trong lời tựa của báo cáo.

Thông thường, loại báo cáo mang tính kỹ thuật khô khan này sẽ chỉ nằm trên bàn của một vài nhà lập pháp và cơ quan quản lý. Tuy nhiên, lãnh thổ của PJM bao gồm một số lượng lớn trung tâm dữ liệu, bao gồm cả khu vực Bắc Virginia - nơi tập trung mật độ máy tính cực cao. Những gì diễn ra với PJM sẽ tạo ra những tác động lan tỏa đến toàn bộ thế giới công nghệ.

Báo cáo dài 70 trang này là một bài tập tự vấn. Nhưng dù có sự suy ngẫm sâu sắc đó, không phải ai cũng tin rằng tổ chức này đủ khả năng để tự cải tổ. Một công ty tiện ích, American Electric Power (AEP), thậm chí đang cân nhắc việc rút lui hoàn toàn khỏi PJM.

"Tình trạng hiệu suất hiện tại và quy trình phê duyệt của các bên liên quan của PJM không cho tôi sự tự tin lớn rằng các vấn đề này sẽ được giải quyết sớm", Bill Fehrman, CEO của AEP, cho biết trong một cuộc gọi thu nhập hôm thứ Ba. "Thực tế, nếu không có hành động ngay bây giờ, tôi dự đoán chúng ta vẫn sẽ đang có những cuộc trò chuyện giống như này sau 10 năm nữa. Thị trường PJM hoạt động rất tốt khi cung vượt cầu, nhưng giờ chúng ta đang ở một thời điểm hoàn toàn khác."

Điều gì đã thay đổi?

Điện toán đám mây và AI đã bắt đầu gây áp lực lên công suất phát điện hiện có của PJM. Trong bối cảnh nhu cầu tăng vọt, PJM đã tạm dừng các đơn đăng ký kết nối mới vào năm 2022, trích dẫn sự tồn đọng kéo dài nhiều năm. Vừa vào lúc nhu cầu điện năng bắt đầu tăng lần đầu tiên sau nhiều thập kỷ, nhà điều hành lưới điện này lại ngăn cản các nguồn mới nộp đơn xin kết nối.

PJM không hoàn toàn chịu trách nhiệm về sự tồn đọng kéo dài này. Nhiều yêu cầu kết nối là trùng lặp — các nhà phát triển sẽ đề xuất về cơ bản cùng một dự án ở các khu vực lưới điện khác nhau để xem cái nào được phê duyệt trước. Quy trình phê duyệt cứng nhắc của PJM có nghĩa là trong số hơn 300 gigawatt dự án đang chờ xử lý vào năm 2022, chỉ có 103 gigawatt ký được hợp đồng, và chỉ có 23 gigawatt được kết nối cho đến nay. Hầu hết các nhà phát triển đã rút lui thay vì chờ đợi.

Nhu cầu trong khu vực vẫn quá lớn đến mức, kể từ khi PJM mở lại hàng đợi gần đây, các công ty điện lực và nhà phát triển dự án đã nộp hơn 800 yêu cầu kết nối cho 220 gigawatt điện năng mới. PJM có thể đã tạm dừng các yêu cầu mới, nhưng họ không làm gì để kiềm chế nhu cầu kết nối mới.

PJM đang đề xuất điều gì?

Trong báo cáo trắng, PJM đã đề xuất ba phương án. Một phương án sẽ yêu cầu các công ty tiện ích và nhà phát điện về cơ bản phải đưa ra các cam kết lớn hơn và dài hạn hơn. (Hiện tại PJM yêu cầu họ cam kết cung cấp một lượng điện nhất định trong ba năm). Phương án thứ hai sẽ thay đổi các đảm bảo độ tin cậy cho khách hàng — những người trả ít tiền hơn có thể bị cắt điện trước. Lựa chọn cuối cùng sẽ cố gắng đưa PJM gần hơn với một thị trường thời gian thực, nơi cung và cầu quyết định giá cả, mà không loại bỏ hoàn toàn sự ổn định từ các hợp đồng dài hạn.

Khó có thể thấy PJM sẽ thoát khỏi tình thế này một cách tốt đẹp trong bất kỳ kịch bản nào.

Thứ nhất, cách PJM vận hành thị trường của họ đã phần nào khóa chặt họ vào tư duy ba năm. Điều dường như hoạt động tốt khi các nhà máy điện khí thay thế cho các nhà máy nhiệt điện than, nhưng ngày nay năng lượng mặt trời và pin có thể được lắp đặt nhanh hơn ít nhất hai đến ba lần. Hơn nữa, sự thiếu hụt các tuabin khí đốt tự nhiên có nghĩa là các nhà máy điện được lên kế hoạch ngày nay sẽ không thể lắp đặt thiết bị cho đến đầu những năm 2030. Ngoài ra, giá của tuabin đã tăng vọt do nhu cầu từ các siêu quy mô (hyperscalers). Cho những thực tế đó, rất khó để thấy các nhà cung cấp muốn cam kết một dòng thời gian thậm chí còn dài hơn.

Phương án thứ hai sẽ dẫn đến việc PJM chia nhỏ lãnh thổ, khách hàng của họ, hoặc cả hai thành các nhóm "người có" và "người không có". Đối với người dân và doanh nghiệp đang bị bào mòn bởi nhiều năm hóa đơn tiện ích tăng cao, rất khó để thấy họ hài lòng với việc bị hạ cấp dịch vụ. Các chính trị gia đã nắm bắt được giá điện tăng cao và tâm lý chống trung tâm dữ liệu, vì vậy họ khó có thể ủng hộ phương án này.

Cách tiếp cận cuối cùng có nhiều sắc thái nhất, nhưng nó cũng nghe giống như việc PJM đang cố gắng làm hài lòng tất cả mọi người. Đây là loại kế hoạch dường như nên thu hút các công ty tiện ích lớn như AEP, mang lại cho họ cơ hội tham gia thị trường ngắn hạn để kiếm lợi nhuận nhiều hơn trong khi vẫn được hưởng lợi từ các hợp đồng dài hạn dự đoán được — vừa có bánh vừa muốn ăn. Tuy nhiên, nếu ngay cả AEP, một trong những công ty tiện ích lớn nhất trong lãnh thổ của PJM, không hào hứng với các lựa chọn trước mặt, thì rất khó để thấy PJM có thể chọn phương án này.

Nhu cầu tăng đối với các trung tâm dữ liệu tình cờ trùng khớp với sự gián đoạn từ năng lượng tái tạo và pin, vốn tiếp tục giảm giá. Những xu hướng này hiện đang va chạm với một tổ chức không muốn — hoặc không biết cách — thay đổi cách vận hành của mình.

PJM có thể đã nghĩ rằng lời thú nhận trong báo cáo trắng của họ sẽ giúp họ mua được thêm thời gian. Nhưng với các chính trị gia đe dọa áp đặt trần giá và các công ty điện lực lưỡng lự trước việc tham gia trong tương lai, nhà điều hành lưới điện này có thể không còn nhiều năm để giải quyết mọi chuyện. Có vẻ như những năm tháng hỗn loạn đang chờ đợi phía trước.