Ảo ảnh nhu cầu điện trong cơn sốt AI

Ẩn mình trong các trung tâm dữ liệu, những con chip AI này tiêu thụ lượng điện khổng lồ để xử lý dữ liệu đằng sau các dịch vụ như ChatGPT. Tuy nhiên, cả các gã khổng lồ công nghệ lẫn các công ty năng lượng đều có lý do để phóng đại quy mô cần thiết của các trung tâm này cũng như lượng điện chúng sẽ tiêu thụ. Việc so sánh giữa kế hoạch xây dựng bị hủy bỏ của Microsoft và danh sách đặt hàng kéo dài nhiều năm tại nhà sản xuất tua-bin khí GE Vernova cho thấy cần phải thận trọng với những con số có thể đã bị thổi phồng.

Sau nhiều năm tăng trưởng chậm, Cơ quan Thông tin Năng lượng Hoa Kỳ (EIA) hiện dự báo nhu cầu điện tại Mỹ sẽ tăng trung bình 2% mỗi năm – phần lớn nhờ làn sóng xây dựng trung tâm dữ liệu của các tập đoàn như Alphabet, Amazon, Meta và Microsoft. Tổng chi tiêu vốn của nhóm này trong năm nay dự kiến lên đến 170 tỷ USD. Theo ước tính của McKinsey, các trang trại máy chủ có thể chiếm đến 12% tổng lượng tiêu thụ điện toàn quốc vào năm 2030, gấp ba lần hiện nay.

Sự bùng nổ này không chỉ thúc đẩy cổ phiếu liên quan đến AI mà còn khiến nhà đầu tư thêm thận trọng trước bất kỳ dấu hiệu chững lại nào. Chẳng hạn, sự trỗi dậy của DeepSeek tại Trung Quốc đã đặt ra nghi vấn liệu các chatbot có thực sự cần đến khối lượng chip khổng lồ do Nvidia sản xuất hay không – điều này từng khiến giá trị vốn hóa của Nvidia bốc hơi 600 tỷ USD trong thời gian ngắn.

Một trong những tín hiệu quan trọng nhất đến từ chính Microsoft – công ty tiên phong trong làn sóng AI thông qua mối quan hệ chiến lược với OpenAI từ năm 2016. Nền tảng điện toán đám mây Azure hiện đang cung cấp năng lực tính toán cho hàng loạt nhà phát triển AI và người dùng chatbot. Khi một lãnh đạo của Microsoft tiết lộ vào tháng 4 rằng công ty đang trì hoãn việc xây dựng một số trung tâm dữ liệu, nhiều người lo ngại đây là dấu hiệu xấu. Tuy nhiên, chỉ vài tuần sau, Azure vẫn ghi nhận tốc độ tăng trưởng nhanh hơn và Microsoft tái khẳng định kế hoạch đầu tư cơ sở hạ tầng khoảng 80 tỷ USD.

Đây là chu kỳ quen thuộc đối với giới công nghệ. Ngành bán dẫn từ lâu đã bị chi phối bởi hiện tượng "đặt hàng gấp đôi", khi khách hàng đặt mua số lượng chip vượt quá nhu cầu thực để phòng ngừa rủi ro thiếu hụt – dù sau đó có thể hủy một phần đơn hàng. Trong bối cảnh AI phát triển với tốc độ chóng mặt, việc tụt lại phía sau là điều không thể chấp nhận với các hãng công nghệ. Dù các yếu tố như tình trạng thiếu chip của Nvidia nằm ngoài tầm kiểm soát, việc khởi động các dự án trung tâm dữ liệu – bao gồm việc xin cấp đất và kết nối điện – lại là điều có thể chủ động thực hiện. Nếu sau đó phải hủy bỏ một số dự án ở giai đoạn đầu thì thiệt hại về vốn vẫn ở mức thấp và dễ kiểm soát hơn nhiều so với nguy cơ không đáp ứng được nhu cầu của khách hàng.

Điều này đang tạo ra áp lực lên các công ty tiện ích và nhà vận hành lưới điện như ERCOT, PJM Interconnection và MISO – những đơn vị giám sát hơn 20 bang với khoảng một nửa dân số Mỹ, bao gồm cả hai “điểm nóng” trung tâm dữ liệu là Bắc Virginia và Texas. Theo nhà vận hành nhà máy điện hạt nhân Constellation Energy, ba tổ chức trên ước tính nhu cầu từ các “tải lớn” – chủ yếu là dự án trung tâm dữ liệu – sẽ đạt 140 gigawatt vào năm 2030. Tuy nhiên, con số này gấp đôi mức tiêu thụ điện mà các trung tâm dữ liệu toàn quốc thực sự cần, theo đánh giá của S&P Global và McKinsey.

Nói cách khác, trong làn sóng AI hiện nay, không phải mọi con số được đưa ra đều phản ánh nhu cầu thực – và sự khác biệt đó có thể gây ra những hệ lụy lớn trong quy hoạch điện năng và đầu tư hạ tầng.

Tất nhiên, các công ty như OpenAI đang lên kế hoạch cho các trung tâm dữ liệu lớn tới 5 gigawatt, tương đương với lượng điện tiêu thụ của bốn triệu hộ gia đình, dựa trên mức sử dụng trung bình hàng năm của hộ gia đình theo EIA. Do đó chỉ cần rất ít dự án cũng có thể làm thay đổi đáng kể các dự báo của các công ty tiện ích. Tuy nhiên, họ cũng đối mặt với động lực để ước tính quá cao.

Điều này có thể đơn giản như việc muốn lập kế hoạch cho một bộ đệm lớn hơn về sản xuất điện năng tiềm năng sẵn có, thay vì quá ít, từ đó tránh được tình trạng mất điện. Mặt khác, với tư cách là các doanh nghiệp được quản lý chặt chẽ, bù đắp chi phí cải thiện vốn là một trong số ít phương tiện họ có để xin phép tăng giá và lợi nhuận.

Dù nguyên nhân là gì, những "quả cầu pha lê" của ngành năng lượng thường đưa ra những con số thổi phồng. PJM, đơn vị quản lý lưới điện trên 13 tiểu bang, đã ước tính quá cao nhu cầu cao điểm mùa hè trong 17 năm liên tiếp trước năm 2024, theo Bloomberg. Nhóm này cho rằng các công ty tiện ích và nhà điều hành lưới điện cũng dự báo tăng trưởng cao hơn 12 điểm phần trăm trong giai đoạn 2005 đến 2015.

Các công ty như OpenAI đang lên kế hoạch xây dựng các trung tâm dữ liệu khổng lồ tiêu thụ tới 5 gigawatt điện – tương đương lượng điện tiêu thụ hàng năm của khoảng bốn triệu hộ gia đình, theo số liệu trung bình từ Cơ quan Thông tin Năng lượng Hoa Kỳ (EIA). Chỉ một số ít dự án như vậy cũng có thể khiến các dự báo tiêu thụ điện của các công ty tiện ích thay đổi mạnh. Tuy nhiên, các đơn vị này cũng có động cơ để đưa ra các ước tính phóng đại.

Một phần là do xu hướng lập kế hoạch phòng ngừa, đảm bảo lưới điện có đủ công suất để tránh tình trạng mất điện. Mặt khác, với tư cách là các doanh nghiệp được quản lý chặt chẽ, các công ty tiện ích có ít lựa chọn để tăng giá và lợi nhuận ngoài việc đầu tư vốn – một yếu tố mà họ có thể dùng để xin phép điều chỉnh giá điện.

Dù nguyên nhân cụ thể là gì, các “quả cầu pha lê” của ngành năng lượng thường đưa ra dự báo bị thổi phồng. Chẳng hạn, PJM – đơn vị điều phối lưới điện tại 13 bang – đã ước tính quá cao mức nhu cầu điện cao điểm mùa hè suốt 17 năm liên tiếp trước năm 2024, theo Bloomberg. Nhìn rộng ra, các công ty tiện ích và nhà điều hành lưới đã từng dự phóng mức tăng trưởng cao hơn thực tế tới 12 điểm phần trăm trong giai đoạn 2005–2015.

Một khi các dự án được khởi động, hiệu ứng lan tỏa sẽ ảnh hưởng đến toàn bộ chuỗi cung ứng. GE Vernova cho biết các tua-bin khí của hãng gần như đã được đặt kín đến năm 2028. Hitachi Energy thì cảnh báo thời gian chờ máy biến áp mới hiện đã kéo dài tới bốn năm. Làn sóng đặt hàng ồ ạt này đang đẩy công suất sản xuất đến giới hạn và làm đội chi phí. NextEra Energy ước tính rằng chi phí xây dựng một nhà máy điện khí mới hiện đã gấp ba lần so với năm 2022. Đồng thời, tình trạng thiếu lao động kỹ thuật lành nghề đang ngày càng nghiêm trọng.

Nếu phần lớn nhu cầu đằng sau những dự án đó hóa ra chỉ là tưởng tượng, hệ quả có thể là sự lãng phí quy mô lớn và tạo ra thêm áp lực cho các nguồn năng lượng thay thế. Giám đốc điều hành OpenAI, Sam Altman, đang tích cực tìm kiếm giải pháp năng lượng hạt nhân để phục vụ tham vọng AI. Google thì đã cam kết đầu tư vào Helion cho ba dự án hạt nhân – dù cả địa điểm và công nghệ cụ thể vẫn chưa được xác định. Nhưng khả năng thành công của những nỗ lực này, ít nhất là trong ngắn hạn, vẫn còn rất xa vời.

Thay vào đó, có những giải pháp thực tế và ít gián đoạn hơn. Theo các nhà nghiên cứu tại Đại học Duke, lưới điện Hoa Kỳ hiện tại hoàn toàn có thể hấp thụ thêm 76 gigawatt tải mới – tương đương khoảng 10% nhu cầu điện cao điểm – nếu các trung tâm dữ liệu đồng ý tạm ngưng hoạt động chỉ 0,25% thời gian trong năm, tức chưa tới một ngày mỗi năm. Ngoài ra, khi xây dựng cơ sở phát điện mới, các công ty tiện ích và cơ quan quản lý có thể yêu cầu khách hàng công nghệ lớn phải chia sẻ chi phí đầu tư.

Dù vậy, ở thời điểm hiện tại, tất cả những yếu tố này đang khiến việc dự đoán tương lai AI trở nên vô cùng mù mờ. Microsoft có thể bất ngờ rút khỏi các thỏa thuận xây dựng trung tâm dữ liệu. Mức tăng trưởng tải điện của các công ty tiện ích có thể không như kỳ vọng. Nhưng đồng thời, các nền tảng như Azure và đối thủ của họ vẫn có thể tiếp tục bùng nổ. Cũng giống như một chatbot lỗi đề xuất kết hợp keo dán và pizza, việc kết nối sai giữa những dữ liệu không liên quan là một rủi ro đầu tư thực sự.