Đáp ứng nhu cầu năng lượng của AI bằng nguồn điện sạch, an toàn và giá cả phải chăng
Tác giả: David Elliott
Khi tác động của trí tuệ nhân tạo (AI) đối với năng lượng tiếp tục trở thành tiêu điểm, cuộc thảo luận trong ngành đang phát triển vượt ra ngoài việc chỉ hỏi làm thế nào để đáp ứng nhu cầu năng lượng của mình.
Điều này đã được chứng minh tại CERAWeek 2025, được tổ chức tại Houston, Texas, trong bối cảnh nhu cầu năng lượng tăng vọt ở quốc gia chủ nhà, phần lớn là do sự mở rộng nhanh chóng của các trung tâm dữ liệu khi việc sử dụng AI ngày càng tăng.
Câu hỏi hiện đang được ngành công nghiệp quan tâm, theo Bill Newsom, Chủ tịch kiêm Tổng giám đốc điều hành của Mitsubishi Power Americas, là: "Làm thế nào để chúng ta đáp ứng được những thách thức về tăng trưởng nhu cầu điện và vẫn vạch ra con đường khả thi về mặt kinh tế để phi carbon hóa?"
Nhu cầu năng lượng của AI
Theo dự báo của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), trong ba năm tới, mức tiêu thụ điện trên toàn cầu sẽ tăng thêm 3.500 terawatt giờ (TWh) chưa từng có. Bên cạnh các trung tâm dữ liệu, sự tăng trưởng này được thúc đẩy bởi sản xuất công nghiệp, việc sử dụng máy điều hòa không khí ngày càng tăng và quá trình điện khí hóa đang diễn ra nhanh chóng.
Tại Hoa Kỳ, nơi mà theo Viện Tài nguyên Thế giới (WRI) "cần nhiều điện hơn bao giờ hết", nhu cầu tăng đột biến có thể làm tăng lượng khí thải, khiến người tiêu dùng phải trả nhiều tiền hơn và khiến lưới điện kém tin cậy hơn nếu không được giải quyết.
Thách thức này còn phức tạp hơn do những thay đổi về chính sách gây ra sự không chắc chắn xung quanh quá trình chuyển đổi năng lượng và căng thẳng địa chính trị đưa an ninh năng lượng trở lại chương trình nghị sự quốc gia.
Các công ty tiện ích và nhà cung cấp năng lượng đang phải xem xét lại cách họ cung cấp điện đáng tin cậy một cách nhanh chóng và bền vững, Newsom cho biết.
Năng lượng hạt nhân cung cấp năng lượng cho AI
Ngành công nghiệp ngày càng nhận ra rằng việc đáp ứng nhu cầu là một hành động cân bằng tinh tế giữa việc đảm bảo năng lượng sạch, an toàn và giá cả phải chăng. Và WRI lưu ý rằng không có giải pháp duy nhất nào ngoài "một loạt các lựa chọn để lựa chọn".
Tại CERAWeek, hai lựa chọn như vậy — năng lượng hạt nhân và địa nhiệt — là chủ đề của nhiều cuộc thảo luận, Takajiro Ishikawa, Chủ tịch kiêm Tổng giám đốc điều hành của Mitsubishi Heavy Industries America, nhận xét. “Đây là hai lĩnh vực mà chúng ta sẽ thấy nhiều chuyển động vào năm 2025 và sau đó khi chúng ta tìm cách đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng từ nhiều nguồn khác nhau”, ông cho biết trong một bài đăng trên blog sau sự kiện.
Bên lề hội nghị, các công ty công nghệ lớn Amazon, Google, Meta và các công ty khác đã công nhận vai trò của hạt nhân đối với nguồn điện đáng tin cậy và an ninh năng lượng bằng cách ký cam kết hỗ trợ mục tiêu tăng ít nhất gấp ba lần công suất hạt nhân của thế giới vào năm 2050.
Nhưng với nhu cầu về trung tâm dữ liệu dự kiến sẽ tăng gấp ba lần tại Hoa Kỳ trong vòng ba năm tới, tiêu thụ 12% toàn bộ nguồn cung cấp điện của quốc gia, điều gì sẽ xảy ra trong ngắn hạn?
Chủ tịch kiêm Tổng giám đốc điều hành MHI America Takajiro Ishikawa tại CERAWeek 2025
Đáp ứng nhu cầu năng lượng toàn cầu ngày nay
Tại một hội thảo có tên 'Độ tin cậy của hệ thống: Những thách thức về rủi ro và nhu cầu', các đại biểu đã thảo luận về việc phát điện bằng khí đốt như một giải pháp ngắn hạn để đáp ứng nhu cầu. Điều này sẽ thông qua sự kết hợp giữa các nhà máy điện chu trình hỗn hợp tua bin khí (GTCC), cung cấp hiệu suất phát điện cao trong khi giảm lượng khí thải CO2 khoảng 65% so với các nhà máy điện than truyền thống, và các nhà máy điện cao điểm để đảm bảo độ tin cậy của lưới điện trong các thời kỳ cao điểm.
Pha trộn hydro và thu giữ, sử dụng và lưu trữ CO2, có thể thu giữ hơn 90% CO2 từ các nhà máy GTCC, được coi là những con đường đầy hứa hẹn để tiếp tục khử cacbon.
Tương lai của quá trình chuyển đổi năng lượng
Trong khi cuộc thảo luận xung quanh quá trình chuyển đổi xanh có thể đang phát triển, các đại biểu của MHI đã rời khỏi CERAWeek với sự lạc quan về con đường phía trước.
"Bất chấp sự không chắc chắn hiện tại, việc giảm phát thải sâu như một xu hướng dài hạn sẽ tiếp tục", Mike Fowler, Phó chủ tịch, Bộ phận Hệ thống Kỹ thuật, Mitsubishi Heavy Industries America, cho biết khi suy ngẫm về các cuộc thảo luận của mình tại sự kiện. "Chúng tôi vẫn thấy nhu cầu cao về năng lượng sạch, với một số dự án chuẩn bị hoàn thành trong vài năm tới và động lực thị trường đang tạo ra những cơ hội mới".
Đối với Newsom, việc tạo ra nhiều cơ hội hơn nữa sẽ đòi hỏi sự kết hợp cẩn thận giữa công nghệ, kinh tế và quy định cùng nhau. Các quan hệ đối tác liên ngành đã giúp đạt được điều này, thúc đẩy đổi mới và quản lý nhu cầu ngày càng tăng. Và ông cho rằng việc định hình lại vấn đề có thể thúc đẩy những tiến bộ hơn nữa.
“Một thuật ngữ mà tôi vẫn nghe thấy là ‘bộ ba năng lượng’ nhưng tôi coi đó là ‘bộ ba năng lượng’”, ông nói. “Mỗi thách thức đều là một cơ hội và chúng tôi với tư cách là một ngành công nghiệp vốn lạc quan, luôn phấn đấu để tiến lên theo những cách tốt nhất có thể. Mục tiêu của chúng tôi là dẫn đầu quá trình chuyển đổi năng lượng bằng các giải pháp sáng tạo và đáng tin cậy”.
