Năng lượng hóa thạch trở lại: Cơn khát điện của các trung tâm dữ liệu AI và bước ngoặt của lưới điện Mỹ

Mỹ đang xây dựng hạ tầng nhiên liệu hóa thạch với quy mô lớn nhất trong vòng một thập kỷ, trong khi đà tăng trưởng của năng lượng tái tạo đang chậm lại rõ rệt. Đằng sau sự đảo chiều này là một làn sóng nhu cầu điện mới, mà trung tâm của nó chính là các trung tâm dữ liệu AI đang tiêu thụ năng lượng với tốc độ chưa từng thấy.

Minh họa về năng lượng và biến đổi khí hậu

Nhu cầu điện bùng nổ vì AI

Nhu cầu điện tại Mỹ đang tăng nhanh hơn bất kỳ thời điểm nào trong hơn một thập kỷ, khi hàng loạt trung tâm dữ liệu, nhà máy sản xuất và xe điện cùng lúc "cắm" vào lưới điện. Báo cáo mới của tổ chức phi lợi nhuận Environmental Defense Fund phối hợp với hãng nghiên cứu Atlas Public Policy cho thấy bức tranh năng lượng của nước Mỹ đang thay đổi nhanh chóng.

Theo các tác giả, nếu toàn bộ các dự án điện khí đang trong diện quy hoạch được hoàn thành xây dựng, nước Mỹ có thể phải gánh thêm ô nhiễm và hóa đơn tiền điện cao hơn trong nhiều thập kỷ tới.

"Ngành điện của Mỹ đang ở một điểm bước ngoặt mới, khi những quyết định hôm nay sẽ định hình chi phí, độ tin cậy và mức phát thải của lưới điện trong nhiều thập kỷ tới đây", báo cáo nhận định.

Từ kỷ nguyên mặt trời rực rỡ đến thời "khoan đi, khoan nữa"

Mỹ hiện vẫn sản xuất khoảng 60% điện năng từ nhiên liệu hóa thạch, nhưng năng lượng tái tạo từng nhanh chóng thu hẹp khoảng cách. Năm 2024 lần đầu tiên điện gió và mặt trời cộng lại vượt qua điện than. Điện mặt trời là nguồn phát điện tăng trưởng nhanh nhất năm đó, chiếm tới 81% công suất bổ sung mới. Trên phạm vi toàn cầu, điện mặt trời đã trở thành nguồn điện rẻ nhất ở phần lớn các quốc gia.

Thế rồi, khi Donald Trump bước vào nhiệm kỳ tổng thống thứ hai với cam kết "khoan đi, khoan nữa" cho nhiên liệu hóa thạch, ông coi đây là nguồn năng lượng ưu tiên phục vụ các trung tâm dữ liệu háu điện. Chính quyền của ông đã tìm cách làm khó ngành điện gió và mặt trời bằng lệnh đình chỉ thi công, chặn cấp phép và cắt bỏ các ưu đãi thuế.

Hiện vẫn có nhiều dự án điện mặt trời và điện gió mới đang được triển khai nhờ chi phí tương đối thấp, nhưng phần lớn trong số đó là những dự án thuộc làn sóng cuối cùng được hưởng ưu đãi từ thời chính quyền Biden.

Điện khí lật ngược thế cờ

Chiều gió đang đổi chiều theo hướng có lợi cho các nhà máy điện khí. Theo báo cáo phân tích dữ liệu từ Cơ quan Thông tin Năng lượng Mỹ (EIA), tỷ lệ các dự án hạ tầng nhiên liệu hóa thạch mới đã tăng từ 5% trong toàn bộ công suất mới năm 2024 lên 30% tính đến quý hai năm 2026.

Nếu xu hướng này tiếp tục, nhiên liệu hóa thạch có thể chiếm tới 70% danh mục đầu tư đang phát triển vào cuối thập kỷ. Công suất hóa thạch theo quy hoạch có thể chạm 68 gigawatt vào năm 2030, tăng 45% chỉ sau sáu tháng so với kế hoạch trước đó.

Nhiều kế hoạch trong số này vẫn có thể thất bại, đặc biệt nếu các dự báo về nhu cầu điện cho trung tâm dữ liệu AI là quá lạc quan. Nhưng ở thời điểm hiện tại, các dự án năng lượng tái tạo đang bị hủy với tốc độ nhanh hơn nhiều so với dự án hóa thạch, lần lượt ở mức 4,9% so với 2,9%.

Chi phí và bài toán hóa đơn tiền điện

Đáng chú ý, các trang trại điện mặt trời và điện gió quy mô tiện ích vẫn rẻ hơn điện khí: trung bình khoảng 68-69 USD mỗi megawatt-giờ, so với 90 USD mỗi megawatt-giờ của các nhà máy điện khí chu trình hỗn hợp mới. Nhiên liệu hóa thạch còn chịu biến động giá ngày càng lớn, nhất là sau khi Mỹ phát động chiến tranh với Iran.

Các nhà máy điện khí và điện than cũng thải ra chất ô nhiễm không khí và khí nhà kính gây biến đổi khí hậu, kéo theo chi phí y tế gia tăng. Trong khi đó, hóa đơn tiền điện đã tăng trên khắp nước Mỹ khi các công ty điện lực nâng cấp lưới điện và xây thêm hạ tầng để đáp ứng nhu cầu leo thang.

Ý nghĩa với Việt Nam

Câu chuyện nước Mỹ là lời cảnh báo cho bất kỳ quốc gia nào đang đón làn sóng trung tâm dữ liệu và AI. Việt Nam cũng đang thu hút mạnh đầu tư vào trung tâm dữ liệu và điện toán đám mây, trong khi nhu cầu điện tiếp tục tăng nhanh. Bài toán đặt ra là làm sao cân bằng giữa tốc độ phát triển hạ tầng số với mục tiêu năng lượng sạch, tránh "khóa cứng" vào các nguồn phát thải cao trong nhiều thập kỷ tới.

Với các doanh nghiệp công nghệ, đây cũng là bài học về chi phí vận hành: hiệu quả năng lượng của hạ tầng AI sẽ ngày càng trở thành yếu tố cạnh tranh sống còn, không chỉ là câu chuyện của riêng các "ông lớn" hyperscaler.