Vừa phải dùng năng lượng sạch, vừa phải nuôi các trung tâm dữ liệu là bài toán khó cho Anh
Các trung tâm dữ liệu khổng lồ phục vụ việc huấn luyện và vận hành AI hiện đại đang khát điện hơn bao giờ hết. Tại Anh, lượng điện tiêu thụ bởi các trung tâm dữ liệu được dự báo sẽ tăng gấp sáu lần vào năm 2034, khi đó có thể chiếm gần một phần ba tổng điện năng toàn quốc. Đây là một sức ép khổng lồ đè lên hệ thống điện vốn được xây dựng cho một thế giới khác – một thế giới nơi dòng điện một chiều, ổn định và có thể dự báo.
Hội đồng Năng lượng AI – gồm các tập đoàn công nghệ, công ty năng lượng, cơ quan quản lý Ofgem và Nhà điều hành Hệ thống Năng lượng Quốc gia – đang mang trên vai nhiệm vụ cấp thiết: dự đoán chính xác mức “khát điện” mà AI sẽ đạt tới trong tương lai.
AI ngốn năng lượng như quái vật
Công việc này đang diễn ra trong bối cảnh chính phủ Anh bơm 2 tỉ bảng vào “Kế hoạch Hành động Cơ hội AI” – một tầm nhìn lớn nhằm đưa AI vào các bệnh viện, lớp học và doanh nghiệp khắp cả nước.
Bộ trưởng Khoa học và Công nghệ Anh, ông Peter Kyle, phát biểu: “Cung cấp cho các nhà nghiên cứu và đổi mới của chúng ta sức mạnh xử lý mà họ cần không chỉ giúp Anh duy trì vị thế AI đứng thứ ba thế giới, mà còn đặt chuyên môn của Anh vào trung tâm của các đột phá AI sẽ cải thiện cuộc sống, hiện đại hóa dịch vụ công và thúc đẩy tăng trưởng kinh tế – trụ cột trong ‘Kế hoạch Đổi mới’ của chúng ta.
Chúng ta cũng rất tỉnh táo trước nhu cầu bảo đảm rằng kỷ nguyên vàng của AI tại Anh phải được cung cấp năng lượng từ các nguồn bền vững và có trách nhiệm. Những cuộc thảo luận hôm nay sẽ thúc đẩy sứ mệnh đó, mang lại hạ tầng AI có lợi cho các cộng đồng trên toàn quốc mà không làm tổn hại đến tham vọng trở thành siêu cường năng lượng sạch của chúng ta”.
Quy mô khủng khiếp của vấn đề năng lượng là điều khó có thể phóng đại. Trên toàn cầu, lượng điện tiêu thụ bởi các trung tâm dữ liệu dự kiến sẽ tăng gấp đôi chỉ trong 5 năm, và cuối cùng có thể đòi hỏi gấp ba lần tổng điện năng mà toàn nước Anh hiện đang sử dụng. Và thủ phạm chính là AI.
Một tủ server AI có thể tiêu thụ tới 120kW – một bước nhảy vọt so với mức 5–10kW của tủ server thông thường. Không chỉ tiêu thụ cao, mà còn thay đổi đột ngột và khó dự đoán. Khối lượng công việc của AI có thể tăng đột ngột, tạo ra những cú sốc điện lớn, đe dọa sự ổn định của toàn bộ lưới điện.
Đáp lại thách thức này, Anh đang chuẩn bị một cuộc đại tu quy mô lớn. Trung tâm của kế hoạch là “Nâng cấp Lưới điện Vĩ đại” (Great Grid Upgrade) – một khoản đầu tư 58 tỉ bảng, được mô tả là “mở rộng lưới điện một lần trong một thế hệ”. Kế hoạch này gồm cả việc xây dựng “siêu xa lộ điện” có công suất cao chạy từ bắc tới nam và mở rộng lưới điện ngoài khơi để khai thác một lượng lớn năng lượng gió mới.
Bộ trưởng An ninh Năng lượng và Không phát thải ròng, ông Ed Miliband, cho biết: “Chúng ta đang biến nước Anh thành một siêu cường năng lượng sạch, xây dựng nguồn năng lượng nội địa để giảm hóa đơn lâu dài và tạo công ăn việc làm mới, phù hợp với ‘Kế hoạch Đổi mới’ của chúng ta.
Việc kết nối các ông lớn trong ngành AI và năng lượng sẽ giúp chúng ta thảo luận về vai trò của AI trong việc xây dựng kỷ nguyên điện sạch mới cho đất nước, đồng thời đáp ứng nhu cầu điện ngày càng tăng từ công nghệ mới, khi chúng ta tiến tới một hệ thống điện sạch cho người dân và doanh nghiệp”.
Rào cản khó vượt
Ngay cả khi người Anh xây được các trang trại điện gió và nhà máy điện mặt trời, thì việc kết nối chúng với lưới điện để đối phó với nhu cầu điện tăng vọt từ AI lại là một câu chuyện khác. Hiện tại, hơn 600 dự án năng lượng tái tạo – trị giá hàng tỉ bảng – đang phải xếp hàng chờ, do quy trình cấp kết nối quá chậm. Một số dự án thậm chí được báo là phải chờ tới 15 năm.
Các cải cách cấp tốc đang được thúc đẩy để giải phóng tắc nghẽn này. Đây là bước đi sống còn nếu tương lai AI của nước Anh thực sự được cấp điện bằng nguồn năng lượng xanh. Chính phủ Anh cũng đang cố gắng đẩy nhanh tiến độ bằng cách công nhận trung tâm dữ liệu là “cơ sở hạ tầng quốc gia trọng yếu” và thiết lập các “Vùng tăng trưởng AI”, nơi quy trình quy hoạch và kết nối điện được ưu tiên xử lý nhanh chóng.
Ngành trung tâm dữ liệu đang chuyển từ “một phần của vấn đề” thành “một phần của giải pháp”. Thay vì chỉ là các “quái vật ngốn điện”, nhiều trung tâm dữ liệu nay đang chủ động trở thành đối tác tích cực của lưới điện.
Họ đầu tư vào năng lượng tái tạo tại chỗ, cam kết đạt Net Zero, và tham gia các chương trình phản ứng theo nhu cầu – nghĩa là họ tạm dừng các tác vụ AI không cấp bách khi lưới điện quá tải và chạy lại khi năng lượng sạch dồi dào, góp phần cân bằng toàn hệ thống.
Bản thân AI cũng có thể đóng vai trò quan trọng. Chính những thuật toán phức tạp đòi hỏi nhiều điện năng này lại có thể giúp lưới điện thông minh hơn – dự đoán các đợt tăng điện và tối ưu hóa dòng điện theo thời gian thực.
Hướng đi đã rõ, nhưng không hề dễ dàng. Nước Anh có ý tưởng đúng đắn, đang rót vốn mạnh tay để giải quyết vấn đề lưới điện phục vụ AI, nhưng tất cả phụ thuộc vào tốc độ và khả năng thực thi. Nút thắt kết nối lưới điện phải được khai thông và kế hoạch Nâng cấp Lưới điện Vĩ đại cần được triển khai với tốc độ cao.
"Nâng cấp Lưới điện Vĩ đại" (Great Grid Upgrade) của Anh là một kế hoạch đầu tư 58 tỉ bảng Anh nhằm mở rộng và hiện đại hóa mạng lưới điện của quốc gia, được mô tả là "sự mở rộng có một không hai trong một thế hệ".
Mục tiêu chính của kế hoạch này là:
Đáp ứng nhu cầu năng lượng tăng vọt: Đặc biệt là từ sự phát triển nhanh chóng của trí tuệ nhân tạo (AI) và các trung tâm dữ liệu, vốn đang tiêu thụ lượng điện khổng lồ và gây áp lực lớn lên lưới điện hiện có.
Tích hợp năng lượng sạch: Xây dựng cơ sở hạ tầng để đưa một lượng lớn năng lượng tái tạo (như năng lượng gió ngoài khơi) vào lưới điện, hướng tới mục tiêu trở thành siêu cường năng lượng sạch và đạt phát thải ròng bằng 0.
Các hạng mục chính của "Nâng cấp Lưới điện Vĩ đại" bao gồm:
Xây dựng "siêu xa lộ điện năng" công suất cao: Một đường dây tải điện mới chạy từ bắc xuống nam để tăng cường khả năng truyền tải.
Mở rộng lưới điện ngoài khơi: Để kết nối và truyền tải lượng lớn điện từ các trang trại gió ngoài khơi.
Tuy nhiên, kế hoạch này cũng đối mặt với thách thức lớn là tốc độ kết nối các dự án năng lượng tái tạo mới vào lưới điện, với hàng trăm dự án đang bị tắc nghẽn và có thể phải chờ đợi rất lâu. Chính phủ Anh đang nỗ lực cải cách để đẩy nhanh quá trình này, trong đó có việc tuyên bố các trung tâm dữ liệu là "cơ sở hạ tầng quốc gia quan trọng" và thành lập "Vùng tăng trưởng AI" để ưu tiên quy hoạch và kết nối điện.
Anh Tú