Sai lầm mô hình hóa khiến người dân Mỹ thiệt hại 12 tỷ USD tiền điện, và PJM vẫn muốn tái diễn

Một phân tích chuyên sâu từ SemiAnalysis đã "giải mã" mô hình hệ thống điện của PJM, thị trường điện lớn nhất nước Mỹ, và phát hiện ra những sai sót nghiêm trọng. Kết quả là người dân trong khu vực PJM đã phải trả thêm tới 12 tỷ USD tiền điện trong giai đoạn 2025-2027 do mô hình đánh giá thấp công suất của các nhà máy điện hiện có. Nghiêm trọng hơn, PJM đang có kế hoạch tiếp tục thực hiện một cuộc đấu giá khẩn cấp, với rủi ro người dân lại phải gánh chi phí.

PJM đã đánh giá thấp hệ thống điện của chính mình

PJM (Pennsylvania-New Jersey-Maryland Interconnection) là tổ chức vận hành lưới điện phục vụ khoảng 66 triệu dân tại Mỹ. Hàng năm, PJM tổ chức một cuộc đấu giá công suất để đảm bảo có đủ nguồn điện dự phòng cho hệ thống. Tuy nhiên, mô hình tính toán của họ đã có những lỗi cơ bản.

Theo nhóm nghiên cứu năng lượng của SemiAnalysis, sau 6 tháng "reverse-engineer" mô hình Reserve Requirement Study của PJM, họ phát hiện PJM đã:

• Bỏ qua hiệu suất tăng cao vào mùa đông: Không khí lạnh và đặc hơn giúp các tua bin khí sản xuất điện hiệu quả hơn tới 25%. PJM đã không tính đến yếu tố này.
• Không cập nhật dữ liệu về độ tin cậy: Sau cơn bão mùa đông Storm Elliott năm 2022, hơn 400 nhà máy điện khí đã đầu tư trang bị thêm các biện pháp chống chịu thời tiết lạnh theo yêu cầu của liên bang. PJM vẫn sử dụng dữ liệu cũ, đánh giá rủi ro mất điện mùa đông cao hơn thực tế.

Những sai sót này khiến PJM kết luận sai rằng hệ thống đang thiếu hụt một lượng lớn công suất, dẫn đến việc mua quá nhiều điện năng dự phòng với giá đắt đỏ.

Chi phí khổng lồ đè lên người dân

Các nhà phân tích đã tính toán rằng nếu PJM sửa các lỗi mô hình này, nhu cầu công suất thực tế sẽ giảm khoảng 3.4 GW cho năm 2026/27. Sự khác biệt tưởng chừng nhỏ này lại có tác động rất lớn do cách thức vận hành của thị trường đấu giá.

"PJM đã tự ép mình hoạt động ở giới hạn, vì vậy việc mô hình hóa không chính xác công suất của các nhà máy điện có tác động rất lớn đến chi phí đấu giá."

Trong các cuộc đấu giá gần đây, giá công suất đã tăng vọt từ 28,92 USD lên tới 270-333 USD mỗi megawatt-ngày. Số tiền này được cộng thẳng vào hóa đơn tiền điện của mọi hộ gia đình và doanh nghiệp. SemiAnalysis ước tính khoản chi tiêu lãng phí lên tới 11,57 tỷ USD chỉ riêng cho hai phiên đấu giá 2025/26 và 2026/27, với biên độ dao động từ 8 tỷ đến 14,5 tỷ USD.

Biểu đồ so sánh chi phí đấu giá thực tế và mô phỏng

Điều đáng nói là phần lớn số tiền này không phải để xây nhà máy mới mà là "chuyển giao" từ túi người dân sang các nhà máy điện hiện hữu, vốn đã khấu hao hết chi phí và có giá chào thầu thấp hơn nhiều (8-14 USD/MW-ngày).

Cuộc đấu giá khẩn cấp: Rủi ro mới cho người dân

Bất chấp những sai sót, PJM vẫn tuyên bố thiếu hụt công suất và có kế hoạch tổ chức một cuộc đấu giá khẩn cấp ("Reliability Backstop Auction") vào cuối năm nay. Mục tiêu là mua thêm 6.8 GW công suất để đảm bảo độ tin cậy.

Tuy nhiên, SemiAnalysis cảnh báo rằng nếu áp dụng các mô hình chính xác, PJM đã có thêm 3.8 GW công suất tin cậy từ các nhà máy hiện hữu, tương đương với 56% nhu cầu mà cuộc đấu giá khẩn cấp nhắm tới.

Hình ảnh minh họa về cuộc đấu giá khẩn cấp của PJM

Vấn đề lớn hơn là cuộc đấu giá này ký hợp đồng dài hạn tới năm 2043 và được thiết kế để các trung tâm dữ liệu (datacenter) – nguồn phụ tải mới – chi trả. Nhưng hiện tại, không có bên có cam kết chắc chắn nào tham gia. Nếu các trung tâm dữ liệu không vào cuộc, người dân sẽ lại là người phải gánh toàn bộ chi phí.

Vấn đề mang tính cấu trúc

Theo phân tích, gốc rễ của vấn đề không chỉ nằm ở mô hình. Hệ thống đấu giá của PJM được thiết kế từ hai thập kỷ trước, trong bối cảnh không có tăng trưởng nhu cầu. Ngày nay, khi tăng trưởng phụ tải (đặc biệt từ AI và trung tâm dữ liệu) quay trở lại, cấu trúc này trở nên lỗi thời và "chống lại sự tăng trưởng":

• Chỉ có một cuộc đấu giá cho cả nhà máy mới và cũ: PJM gần như là thị trường duy nhất trên thế giới có thiết kế này. Các thị trường khác như Anh, Nhật Bản, Ireland đều tách riêng để tránh việc giá cho nhà máy mới làm tăng giá cho toàn bộ nhà máy cũ.
• Quy trình quá chậm và tắc nghẽn: Khó khăn trong việc kết nối lưới điện khiến cho bất kỳ dự án mới nào cũng mất nhiều năm, đẩy chi phí tăng vọt.
• Thiếu năng lực cải cách: Cơ chế quản trị của PJM cho phép bất kỳ hai nhóm lợi ích nào cũng có thể phủ quyết các thay đổi, dẫn tới bế tắc.

Hệ lụy với ngành công nghệ và trung tâm dữ liệu

Vấn đề của PJM không chỉ là câu chuyện của riêng ngành điện. Với sự bùng nổ của các trung tâm dữ liệu AI, nhu cầu điện tại Mỹ đang tăng lên chưa từng thấy. Các ông lớn công nghệ có thể thấy chi phí vận hành tăng cao hoặc phải tìm cách khác như xây dựng nhà máy điện riêng (behind-the-meter), điều này có thể làm chậm tiến độ triển khai hạ tầng AI.

Hình ảnh về trung tâm dữ liệu và nhu cầu năng lượng

SemiAnalysis kết luận rằng, vấn đề cốt lõi của PJM là một hệ thống quản trị lỗi thời, không thể thích ứng với kỷ nguyên tăng trưởng mới. Họ đưa ra các khuyến nghị như: sửa đổi mô hình tính toán, điều tra việc chi tiêu vượt mức, và tách riêng đấu giá công suất mới và cũ.

Nếu PJM tiếp tục trì hoãn, thì một lần nữa, chính những hộ gia đình và doanh nghiệp trong khu vực – cùng với sự phát triển của ngành công nghệ Mỹ – sẽ phải trả giá cho những sai lầm về mô hình và thiết kế thị trường.