Vì sao Mỹ thiếu điện cho AI?

Tại Mỹ, nhu cầu điện cho trí tuệ nhân tạo (AI) tăng vọt, nhưng tốc độ xây dựng đường dây truyền tải chỉ bằng khoảng 1/4 so với một thập kỷ trước. Lưới điện cũ kỹ cùng những vướng mắc về quy hoạch, cấp phép đang trở thành rào cản đối với tham vọng công nghệ của nước này…

Ảnh minh họa - Ảnh: Getty Images

Theo tờ Financial Times, đường dây Cardinal-Hickory Creek dài khoảng 164 km, đưa điện gió từ bang Iowa qua sông Mississippi sang bang Wisconsin của Mỹ, đã mất tới 13 năm mới hoàn thành.

Dự án này liên tục chậm tiến độ và đội vốn do tranh cãi về tuyến dây đi qua khu bảo tồn động vật hoang dã, cùng sự thiếu thống nhất giữa quy định cấp bang và liên bang.

“Chúng ta đang ở trong một cuộc đua toàn cầu. Dù là AI hay sản xuất công nghệ cao, câu hỏi chung vẫn là liệu chúng ta có đủ hạ tầng để phát triển hay không. Tôi ngày càng lo rằng câu trả lời là không”, bà Krista Tanner, CEO công ty truyền tải điện ITC, một trong những đơn vị đứng sau dự án, nhận định với Financial Times.

CHỒNG CHÉO THẨM QUYỀN, KHÓ THỐNG NHẤT LỢI ÍCH

Theo ngân hàng JPMorgan, Amazon, Google, Meta, Microsoft và Oracle dự kiến chi khoảng 900 tỷ USD cho các dự án liên quan đến AI trong năm nay. Tham vọng này đòi hỏi nguồn điện khổng lồ, trong khi Mỹ vẫn đang chật vật nâng cấp lưới điện.

Sau hai thập kỷ gần như đi ngang, nhu cầu điện tại Mỹ đang tăng mạnh nhờ làn sóng đầu tư AI. Công ty tư vấn Grid Strategies dự báo từ nay đến năm 2030, nhu cầu điện tại Mỹ sẽ tăng thêm 166 gigawatt (GW), tương đương mức tiêu thụ của 15 thành phố New York.

Tuy nhiên, tăng sản lượng điện mới chỉ giải quyết một nửa bài toán. Điện còn phải được đưa tới nơi cần dùng. Hệ thống truyền tải cho phép chuyển điện giá rẻ từ vùng dư thừa sang vùng thiếu hụt, đồng thời giúp các khu vực hỗ trợ nhau khi nguồn cung gián đoạn.

Phần lớn lưới truyền tải điện của Mỹ được xây dựng trong thập niên 1960-1970 và đang tiến gần cuối vòng đời. Trong khi đó, chiều dài đường dây xây mới giảm từ khoảng 6.400 km năm 2013 xuống dưới 1.450 km năm 2024. Một dự án lớn mất trung bình khoảng một thập kỷ để phát triển.

Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), tại châu Âu, một đường dây truyền tải mới cũng cần 5-15 năm để lập kế hoạch và xây dựng. Tuy nhiên, trở ngại nổi bật tại Mỹ là thẩm quyền phân tán, thiếu một đầu mối đủ khả năng điều phối các dự án liên vùng.

Trong khi đó, chỉ trong 15 năm qua, Trung Quốc đã xây dựng nhiều đường dây truyền tải điện hơn tổng số đường dây Mỹ từng xây dựng từ trước đến nay. Bắc Kinh có thể quy hoạch và chỉ đạo phát triển hạ tầng một cách tập trung, trong khi các dự án tại Mỹ phải có sự đồng thuận của nhiều bên, từ công ty điện lực, đơn vị vận hành lưới điện, chủ đất đến cơ quan quản lý cấp bang và liên bang.

Tình trạng này bắt nguồn từ lịch sử phát triển lưới điện Mỹ. Các doanh nhân và cộng đồng địa phương tự thành lập công ty, xây nhà máy và kéo dây tới khách hàng, thiếu định hướng chung trên quy mô cả nước.

Hiện nay, việc phát triển và quản lý lưới điện Mỹ được phân chia cho nhiều bên. Các công ty điện lực sở hữu và đầu tư xây dựng hạ tầng, còn các đơn vị vận hành lưới điện khu vực điều phối dòng điện và xác định nhu cầu mở rộng hệ thống truyền tải. Cơ quan quản lý cấp bang phê duyệt các dự án và mức giá điện, trong khi Ủy ban Điều tiết Năng lượng Liên bang (FERC) ban hành quy định về việc lập kế hoạch phát triển lưới điện khu vực.

Do lợi ích khác nhau, các bên thường khó thống nhất liệu có cần xây thêm đường dây hay không và ai sẽ chịu chi phí. Các công ty điện lực thường phản đối những tuyến truyền tải đường dài có thể đưa nguồn điện rẻ hơn từ nơi khác vào thị trường của mình. Trong khi đó, 7 đơn vị vận hành lưới điện khu vực tại Mỹ hiếm khi phối hợp lập kế hoạch xây dựng các tuyến kết nối giữa các vùng.

Ngay cả khi các bên nhất trí rằng cần xây thêm đường dây, dự án vẫn chưa chắc được triển khai. Các đơn vị vận hành lưới điện chỉ có thể xác định nhu cầu, chứ không có quyền buộc công ty điện lực đầu tư xây dựng.

Để triển khai dự án, chủ đầu tư còn phải đàm phán với từng chủ đất có đường dây đi qua và xin nhiều loại giấy phép. Riêng việc đánh giá tác động của dự án đối với động vật hoang dã, nguồn nước và cộng đồng theo yêu cầu của Đạo luật Chính sách Môi trường Quốc gia (NEPA) đã có thể mất nhiều năm.

Được cấp phép cũng chưa đồng nghĩa với việc dự án có thể thuận lợi tiến hành, bởi các bên phản đối vẫn có thể khởi kiện. Theo viện nghiên cứu Niskanen Center, trong 18 vụ kiện được khảo sát, có tới 16 vụ không ngăn được dự án, nhưng tổng thời gian chậm trễ do các vụ kiện này gây ra lên tới hàng chục năm. Trong giai đoạn 2010-2020, hơn 1/4 số dự án truyền tải lớn thuộc diện thẩm định liên bang đã bị trì hoãn hoặc hủy bỏ do phản đối và kiện tụng.

BÀI TOÁN GIÁ ĐIỆN

Giới chuyên gia cảnh báo nếu không kịp mở rộng lưới điện, Mỹ có thể thiếu điện để phát triển AI và mất lợi thế trong cuộc đua với Trung Quốc. Thiếu đường dây truyền tải cũng khiến điện giá rẻ từ nơi dư thừa không thể đưa tới nơi đang thiếu, buộc người tiêu dùng phải sử dụng nguồn điện đắt hơn.

Các tập đoàn công nghệ có thể chấp nhận giá điện cao để duy trì hoạt động của trung tâm dữ liệu. Tuy nhiên, nhiều doanh nghiệp sản xuất vốn có mức lãi thấp sẽ khó gánh thêm chi phí.

Trong bối cảnh đó, giá điện tăng có thể cản trở nỗ lực phục hồi ngành sản xuất của Tổng thống Donald Trump, đồng thời tạo thêm gánh nặng cho các gia đình. Theo khảo sát của Trung tâm Nghiên cứu Pew, một nửa số người Mỹ cho rằng các trung tâm dữ liệu khiến hóa đơn năng lượng của hộ gia đình tăng lên.

Tổng hợp từ công ty nghiên cứu và phân tích thị trường S&P Global Market Intelligence cho thấy các công ty điện lực Mỹ dự kiến đầu tư khoảng 1,3 nghìn tỷ USD vào hạ tầng năng lượng trong giai đoạn 2026-2030. Phần lớn chi phí này sẽ do khách hàng chi trả thông qua hóa đơn tiền điện.

Nếu nhu cầu AI thấp hơn dự báo, khách hàng có thể phải trả tiền cho hạ tầng phục vụ những trung tâm dữ liệu bị trì hoãn hoặc bỏ dở. Ngược lại, nếu lưới điện quá tải, người dùng có thể phải hạn chế tiêu thụ vào giờ cao điểm, thậm chí đối mặt nguy cơ mất điện.

Tháng 9 vừa qua, một nhóm thượng nghị sĩ Mỹ đã đệ trình dự luật nhằm đẩy nhanh thẩm định liên bang đối với dự án truyền tải điện, đồng thời đặt thời hạn chặt chẽ hơn cho việc cấp phép và khởi kiện.

Một hướng khác là khai thác tốt hơn lưới điện hiện có, bao gồm thay dây dẫn thế hệ mới, lắp cảm biến để điều chỉnh công suất truyền tải, hoặc cho trung tâm dữ liệu hoãn tác vụ không thiết yếu khi hệ thống căng thẳng.

Hồi tháng 3, Google đã đồng ý giảm tiêu thụ điện tại các trung tâm dữ liệu ở Tennessee, Arkansas và Michigan khi công ty điện lực yêu cầu, đổi lại được kết nối lưới nhanh hơn.

Tuy nhiên, do lợi nhuận gắn với vốn đầu tư hạ tầng, các công ty điện lực có động lực xây mới hơn là tận dụng tài sản sẵn có. Họ cũng cho rằng những giải pháp vận hành linh hoạt không đủ đáp ứng nhu cầu tăng mạnh.

Trong khi chờ lưới điện được nâng cấp, nhiều nhà phát triển trung tâm dữ liệu đã tự tìm nguồn cung. Theo công ty nghiên cứu Cleanview, 59 địa điểm, chiếm hơn 1/4 tổng công suất trung tâm dữ liệu đang được lên kế hoạch tại Mỹ, dự kiến sử dụng nguồn điện riêng. Phương án này cũng tốn kém vì thiếu thiết bị và phải đầu tư thêm công suất dự phòng.

Ông Ben Alingh, nhà đồng sáng lập Monarch Energy, công ty chuyên tìm kiếm và phát triển địa điểm cho các dự án, cho biết Mỹ đang ngày càng ít địa điểm có sẵn nguồn điện đủ để vận hành trung tâm dữ liệu mới mà không phải nâng cấp hạ tầng điện.

“Muốn phát triển trung tâm dữ liệu, trước hết phải bảo đảm nguồn điện. Nếu phải chờ tới 10 năm mới có điện, dự án gần như không còn cơ hội triển khai”, ông Alingh nhận định.