Cơn khát năng lượng khổng lồ trong kỷ nguyên AI

Nghị quyết 57-NQ/TW về đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia xác định hạ tầng số là nền tảng quan trọng thúc đẩy phát triển kinh tế số. Tuy nhiên, khi AI bước vào giai đoạn tăng trưởng bùng nổ trên phạm vi toàn cầu, nhu cầu điện năng dành cho các hệ thống tính toán đang tăng với tốc độ chưa từng có.

Ông Đinh Tuấn Phong, Phó Tổng Giám đốc Kỹ thuật Công ty Cổ phần Đầu tư Kỹ thuật số Việt (VDI) cho biết, làn sóng AI đang làm thay đổi hoàn toàn mật độ tiêu thụ điện năng của các hệ thống công nghệ.

Theo ông Đinh Tuấn Phong, một máy chủ thông thường chỉ tiêu thụ khoảng 1.000W điện, trong khi một siêu máy tính AI có thể tiêu thụ từ 15.000 đến 20.000W, cao gấp 15 - 20 lần. Đi cùng với mức tiêu thụ điện lớn là yêu cầu rất cao về hạ tầng mạng tốc độ cao và hệ thống làm mát chuyên dụng. Ngay khi doanh nghiệp triển khai các cụm máy chủ AI, việc đầu tiên cần thực hiện là khảo sát nguồn điện hiện có và tính toán kỹ nhu cầu sử dụng điện. Đây là yếu tố quyết định khả năng triển khai dự án.

Từ góc độ ngành năng lượng, TS Nguyễn Mạnh Cường, Phó Trưởng phòng phụ trách Phòng Phát triển hệ thống điện, Viện Năng lượng (Bộ Công Thương) nhận định, sự phát triển nhanh của các khu công nghiệp, trung tâm dữ liệu và hạ tầng sạc xe điện đang tạo áp lực ngày càng lớn lên hệ thống điện quốc gia.

Việc đầu tư các tuyến đường dây truyền tải siêu cao áp như đường dây 500kV mạch 3 với chiều dài hàng trăm km cho thấy hệ thống điện đang phải gánh áp lực truyền tải rất lớn. Nếu không có giải pháp lưu trữ và phân tán năng lượng tại chỗ, nguy cơ quá tải cục bộ sẽ ngày càng gia tăng.

Để giải quyết vấn đề này, cần đẩy mạnh triển khai các hệ thống pin lưu trữ năng lượng (BESS), đồng thời xây dựng cơ chế giá điện phù hợp nhằm điều tiết nhu cầu sử dụng điện theo thời gian, giảm áp lực cho hệ thống vào giờ cao điểm.

Ở góc độ hạ tầng công nghệ, đại diện VDI cho rằng, các trung tâm dữ liệu AI thế hệ mới cần nhanh chóng áp dụng các công nghệ làm mát hiện đại như hệ thống trao đổi nhiệt cửa sau (Rear Door Heat Exchanger) có khả năng xử lý tới 75kW mỗi tủ máy chủ, đồng thời từng bước triển khai công nghệ làm mát ngâm chất lỏng (Immersion Cooling) đối với các hệ thống siêu tính toán. Không chỉ các doanh nghiệp công nghệ, nhiều địa phương cũng đang đối mặt với thách thức về nguồn điện khi triển khai các dự án chuyển đổi số quy mô lớn.

Bà Võ Thị Trung Trinh, Giám đốc Trung tâm Chuyển đổi số TP Hồ Chí Minh cho hay, thành phố đang triển khai dự án hạ tầng số phục vụ mô hình chính quyền địa phương hai cấp với quy mô kết nối tới 168 xã, phường và liên thông về trung tâm dữ liệu tập trung của thành phố. Tuy nhiên, trong quá trình triển khai, nhiều địa phương đã gặp khó khăn do công suất điện không đáp ứng yêu cầu vận hành hệ thống. Kinh nghiệm thực tế cho thấy điện năng phải được xem là một cấu phần không thể tách rời trong quá trình quy hoạch và xây dựng hạ tầng số.

Đồng quan điểm, ông Nguyễn Tử Quảng, Phó Chủ tịch Hiệp hội Phần mềm và Dịch vụ Công nghệ thông tin Việt Nam (VINASA) phân tích, thế giới hiện không còn nói về chuyển đổi số đơn thuần mà đang chuyển sang giai đoạn “chuyển đổi kép”, kết hợp giữa chuyển đổi số và chuyển đổi xanh. AI là công nghệ có nhu cầu tiêu thụ năng lượng rất lớn. Nếu như trước đây một tủ máy chủ tại trung tâm dữ liệu truyền thống chỉ cần khoảng 5 - 7kW điện thì các trung tâm dữ liệu AI hiện đại có thể cần từ 40 - 50kW, thậm chí lên tới 100kW cho mỗi tủ máy chủ. Vì vậy, hạ tầng năng lượng sạch hiện không còn là câu chuyện riêng của ngành điện lực, mà đã trở thành “hạ tầng của hạ tầng số”, đóng vai trò như mạch máu nuôi dưỡng toàn bộ nền kinh tế số.

Cơ hội thu hút các dòng vốn đầu tư công nghệ cao

Theo các chuyên gia, năng lực cung cấp điện sạch đang trở thành tiêu chí quan trọng trong quyết định đầu tư của các tập đoàn công nghệ toàn cầu.

Ông Nguyễn Tử Quảng chia sẻ, khi lựa chọn địa điểm xây dựng các siêu trung tâm dữ liệu AI, các doanh nghiệp quốc tế không chỉ quan tâm đến vị trí địa lý, cáp quang biển hay chính sách đầu tư mà còn đặt ra yêu cầu rất cao về khả năng cung cấp nguồn điện xanh, ổn định và đáp ứng các tiêu chuẩn phát triển bền vững. Nếu không đáp ứng được những yêu cầu này, Việt Nam có nguy cơ bỏ lỡ các làn sóng đầu tư công nghệ quy mô lớn đang dịch chuyển trên toàn cầu.

Ở góc độ quốc tế, theo ông Phùng Viết Thắng, Giám đốc Quốc gia Intel Việt Nam, nhiều trung tâm tính toán lớn trên thế giới đang chủ động phát triển các nguồn năng lượng tái tạo riêng để phục vụ vận hành các trung tâm dữ liệu AI. Tốc độ gia tăng nhu cầu điện của AI nhanh đến mức không thể chỉ dựa vào việc xây dựng thêm các nhà máy điện truyền thống. Đây là lý do năng lượng tái tạo và các mô hình sản xuất điện phân tán ngày càng đóng vai trò quan trọng.

Theo ông Nguyễn Tử Quảng, để hạ tầng năng lượng thực sự trở thành động lực thay vì lực cản đối với nền kinh tế số, Việt Nam cần xây dựng hệ sinh thái phát triển dựa trên mô hình “kiềng ba chân”.

Trụ cột thứ nhất là thể chế và chính sách. Nhà nước cần xây dựng các cơ chế linh hoạt trong quy hoạch tích hợp giữa chuyển đổi số và chuyển đổi xanh, đồng thời thúc đẩy các chính sách đột phá như cơ chế mua bán điện trực tiếp nhằm tạo điều kiện cho doanh nghiệp tiếp cận nguồn điện sạch.

Trụ cột thứ hai là công nghệ lõi toàn cầu. Các giải pháp từ những tập đoàn công nghệ hàng đầu thế giới sẽ góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng ngay từ cấp độ thiết kế vi mạch, kiến trúc chip và nền tảng điện toán.

Trụ cột thứ ba là năng lực thực thi trong nước. Điều này bao gồm khả năng triển khai các công nghệ làm mát tiên tiến, ứng dụng AI trong quản lý năng lượng, tối ưu hóa vận hành trung tâm dữ liệu và từng bước làm chủ các công nghệ liên quan đến chuyển đổi xanh.

“Chỉ khi ba trụ cột này vận hành đồng bộ, Việt Nam mới có thể xây dựng được hệ sinh thái số phát triển bền vững và tạo ra những bước đột phá thực sự”, ông Quảng nhấn mạnh.

Các chuyên gia cũng lưu ý, AI chắc chắn sẽ mang lại những giá trị to lớn cho nền kinh tế. Tuy nhiên, nếu không có cơ chế quản lý phù hợp, việc thu hút các dự án siêu tính toán tiêu thụ lượng điện khổng lồ có thể tạo thêm áp lực cho hạ tầng năng lượng quốc gia. Ngược lại, nếu có chiến lược phát triển đồng bộ giữa công nghệ, năng lượng và chính sách, Việt Nam hoàn toàn có thể biến năng lượng xanh thành lợi thế cạnh tranh mới trong cuộc đua kinh tế số toàn cầu.

Trong bối cảnh AI đang làm thay đổi cấu trúc tiêu thụ năng lượng của toàn bộ nền kinh tế, hạ tầng năng lượng không còn là yếu tố hỗ trợ phía sau mà đã trở thành nền tảng cốt lõi của tăng trưởng. Hạ tầng số có thể là mạch máu của nền kinh tế số, nhưng năng lượng xanh mới là điều kiện tiên quyết để mạch máu đó vận hành ổn định, hiệu quả và bền vững. Đây cũng sẽ là yếu tố quyết định tốc độ tăng trưởng và năng lực cạnh tranh của kinh tế số Việt Nam trong những năm tới.