Nhà cung cấp giải pháp hệ thống lưu trữ năng lượng toàn cầu với 13 năm kinh nghiệm sản xuất. người Trung Quốc
Ngôn ngữ
Nhà cung cấp giải pháp hệ thống lưu trữ năng lượng toàn cầu với 13 năm kinh nghiệm sản xuất. người Trung Quốc
Trong bối cảnh công nghệ AI đang phát triển nhanh chóng như hiện nay, một thực tế đáng lo ngại đang nổi lên: sức mạnh cần thiết cho một truy vấn ChatGPT đơn lẻ gần gấp 10 lần so với tìm kiếm trên Google.
Khoảng cách đáng kể này không chỉ làm nổi bật sự khác biệt cơ bản về mức tiêu thụ năng lượng giữa công nghệ AI và các dịch vụ internet truyền thống mà còn báo hiệu sự thay đổi sâu sắc trong mô hình tiêu thụ năng lượng toàn cầu.
Gần đây, công ty tư vấn nổi tiếng Gartner đã đưa ra cảnh báo trong báo cáo mới nhất của mình, dự đoán rằng đến năm 2027, 40% các trung tâm dữ liệu AI hiện tại sẽ gặp khó khăn trong hoạt động do nguồn cung cấp điện không đủ. Dự báo này nhấn mạnh sự căng thẳng ngày càng tăng giữa phát triển AI và nguồn cung cấp năng lượng.
Đồng thời, nghiên cứu từ ngân hàng đầu tư quốc tế Goldman Sachs đưa ra triển vọng tương tự: đến năm 2030, nhu cầu điện của trung tâm dữ liệu toàn cầu sẽ tăng vọt 160%. Điều này đã làm dấy lên mối quan ngại rộng rãi về nguồn cung năng lượng , phát triển cơ sở hạ tầng và tác động đến môi trường.
Biểu đồ | Dự báo của Gartner: Mức tiêu thụ năng lượng bổ sung từ các máy chủ AI mới trong các trung tâm dữ liệu AI mỗi năm (Nguồn: Gartner)
Gần đây, các gã khổng lồ công nghệ như Google, Microsoft, Amazon và Meta đã tích cực đầu tư vào các cơ sở điện hạt nhân. Một trong những lý do cho điều này là mối lo ngại của họ rằng nhu cầu năng lượng khổng lồ của các trung tâm dữ liệu AI trong tương lai có thể không được đáp ứng.
Theo truyền thống, nhu cầu năng lượng của các trung tâm dữ liệu đã cho thấy sự ổn định đáng kể. Từ năm 2015 đến năm 2019, mặc dù khối lượng công việc của các trung tâm dữ liệu gần như tăng gấp đôi, mức tiêu thụ điện hàng năm của họ vẫn tương đối ổn định ở mức khoảng 200 terawatt-giờ.
Sự ổn định này phần lớn là do những cải tiến liên tục về hiệu quả năng lượng trong các trung tâm dữ liệu. Tuy nhiên, tình hình này đã có sự thay đổi cơ bản sau năm 2020.
Nhà phân tích Bob Johnson của Gartner lưu ý, "Việc xây dựng các trung tâm dữ liệu siêu lớn thế hệ tiếp theo đang tạo ra nhu cầu điện năng khổng lồ vượt quá khả năng mở rộng nguồn cung của các nhà cung cấp tiện ích. Đặc biệt trong lĩnh vực xử lý và đào tạo các mô hình lớn, các nguồn lực tính toán và mức tiêu thụ năng lượng cần thiết đã đạt đến mức chưa từng có."
Hiện nay, các trung tâm dữ liệu toàn cầu chiếm 1-2% tổng lượng điện tiêu thụ, nhưng dự kiến đến năm 2030, tỷ lệ này sẽ tăng lên 3-4%, trong đó mức tăng trưởng này đặc biệt nổi bật ở các nước phát triển.
Đặc biệt, tại Hoa Kỳ, dự kiến đến năm 2030, mức tiêu thụ điện của các trung tâm dữ liệu sẽ tăng từ mức 3% hiện nay lên 8%, thúc đẩy nhu cầu điện của Hoa Kỳ tăng trưởng với tốc độ nhanh nhất trong gần 25 năm.
Biểu đồ | Goldman Sachs dự báo nhu cầu năng lượng cho các trung tâm dữ liệu (Nguồn: Goldman Sachs)
Để giải quyết thách thức này, các công ty tiện ích của Hoa Kỳ sẽ cần đầu tư khoảng 50 tỷ đô la vào công suất phát điện mới dành riêng cho các trung tâm dữ liệu.
Ngoài ra, đến năm 2030, nhu cầu điện tăng cao từ riêng các trung tâm dữ liệu sẽ dẫn đến nhu cầu khí đốt tự nhiên tăng khoảng 3,3 tỷ feet khối mỗi ngày, đòi hỏi phải xây dựng cơ sở hạ tầng đường ống mới.
Goldman Sachs lưu ý rằng tình hình ở châu Âu thậm chí còn phức tạp hơn. Là một trung tâm lớn cho các trung tâm dữ liệu toàn cầu, 15% các trung tâm dữ liệu nằm ở châu Âu. Đến năm 2030, nhu cầu năng lượng của các trung tâm dữ liệu này sẽ tương đương với tổng mức tiêu thụ điện của Bồ Đào Nha, Hy Lạp và Hà Lan cộng lại.
Do châu Âu có hệ thống lưới điện lâu đời nhất thế giới nên khu vực này sẽ cần đầu tư gần 800 tỷ euro trong thập kỷ tới để nâng cấp hệ thống truyền tải và phân phối, cũng như khoảng 850 tỷ euro vào việc phát triển các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, điện gió trên bờ và điện gió ngoài khơi để đáp ứng nhu cầu năng lượng của các trung tâm dữ liệu mới.
Biểu đồ | Độ tuổi trung bình của lưới điện ở nhiều khu vực khác nhau và Trung Quốc (Nguồn: Goldman Sachs)
Điều đáng lo ngại hơn nữa là nhu cầu điện tăng đột biến này sẽ tác động trực tiếp đến giá điện. Nghiên cứu chỉ ra rằng các nhà điều hành trung tâm dữ liệu lớn đang đàm phán với các nhà sản xuất điện lớn để đảm bảo nguồn cung cấp điện ổn định, lâu dài, độc lập với các nhu cầu lưới điện khác.
Sự cạnh tranh này chắc chắn sẽ đẩy giá điện lên cao và những chi phí này cuối cùng sẽ được chuyển cho người dùng các sản phẩm và dịch vụ AI.
Do đó, các chuyên gia khuyến cáo các tổ chức nên chuẩn bị trước cho việc chi phí điện tăng cao và cố gắng ký hợp đồng dịch vụ trung tâm dữ liệu dài hạn với mức giá hợp lý.
Tác động môi trường cũng đáng lo ngại. Dự kiến đến năm 2030, lượng khí thải carbon từ các trung tâm dữ liệu có thể tăng gấp đôi so với năm 2022, đặt ra thách thức mới cho các mục tiêu giảm phát thải toàn cầu.
Theo Goldman Sachs, "chi phí xã hội" của riêng việc tăng lượng khí thải carbon từ các trung tâm dữ liệu sẽ lên tới 125 đến 140 tỷ đô la (giá trị hiện tại).
Gartner ước tính rằng đến năm 2027, nhu cầu điện để chạy các máy chủ được tối ưu hóa bằng AI sẽ đạt 500 terawatt-giờ mỗi năm, gấp 2,6 lần so với mức năm 2023.
Trong ngắn hạn, để đáp ứng nhu cầu điện tăng cao, một số nhà máy điện chạy bằng nhiên liệu hóa thạch ban đầu được lên kế hoạch ngừng hoạt động có thể phải kéo dài thời gian hoạt động, làm gia tăng thêm áp lực lên môi trường.
Các trung tâm dữ liệu cần nguồn điện liên tục 24 giờ và hiện tại, họ phải dựa vào các nhà máy thủy điện, nhiên liệu hóa thạch hoặc điện hạt nhân để cung cấp nguồn điện ổn định như vậy.
Mặc dù các nguồn năng lượng tái tạo như gió và mặt trời thân thiện với môi trường, nhưng nếu không có hệ thống lưu trữ năng lượng hỗ trợ, chúng khó có thể đáp ứng được nhu cầu điện liên tục của các trung tâm dữ liệu.
Biểu đồ | Những thay đổi về tải trọng của trung tâm dữ liệu và mức tiêu thụ năng lượng trong chín năm qua (Nguồn: Goldman Sachs)
Để giải quyết những thách thức này, ngành công nghiệp đang khám phá nhiều giải pháp khác nhau. Một số công ty đang tăng cường đầu tư vào năng lượng tái tạo và tích cực thúc đẩy thương mại hóa các công nghệ điện hạt nhân mới.
Các công ty công nghệ cũng đang khám phá các phương pháp sáng tạo để cải thiện hiệu quả năng lượng. Về lâu dài, việc phát triển các công nghệ lưu trữ pin mới hoặc công nghệ năng lượng sạch (như lò phản ứng hạt nhân nhỏ) có thể cung cấp các giải pháp mới.
Điều đáng nói là công nghệ AI có thể đóng góp vào các giải pháp bằng cách thúc đẩy đổi mới trong các lĩnh vực như chăm sóc sức khỏe, nông nghiệp và giáo dục, cũng như cải thiện hiệu quả năng lượng.
Cuối cùng, báo cáo nghiên cứu của cả hai công ty đều cho rằng các doanh nghiệp nên cân nhắc đầy đủ những rủi ro tiềm ẩn về tình trạng thiếu điện khi xây dựng chiến lược phát triển AI, đánh giá tác động của chi phí điện tăng cao trong tương lai và chủ động tìm kiếm các giải pháp thay thế.
Các giải pháp đầy hứa hẹn bao gồm sử dụng công nghệ điện toán biên, áp dụng các mô hình lớn nhỏ hơn và ưu tiên hiệu quả tính toán khi phát triển các ứng dụng AI tạo sinh.
Rõ ràng, sự phát triển của công nghệ AI đang định hình lại bối cảnh năng lượng toàn cầu. Cân bằng giữa đổi mới công nghệ, an ninh năng lượng và bảo vệ môi trường sẽ là một thách thức đáng kể mà các ngành công nghiệp công nghệ và năng lượng toàn cầu sẽ cùng nhau đối mặt trong tương lai. (Bài viết được đăng lại từ DeepTech
Blue Carbon Battery, chính thức gia nhập Rizhao vào năm 2009, là một trong những nhà cung cấp tốt nhất về phát triển nghiên cứu sản phẩm quang điện và giải pháp hệ thống lưu trữ năng lượng vi mô trên thế giới.
ĐỌC THÊM>>
