Bùng nổ trí tuệ nhân tạo ở châu Á vướng rào cản năng lượng

Theo ông Mayank Maheshwari, chuyên gia phân tích năng lượng, vật liệu và tiện ích khu vực ASEAN và Ấn Độ của Morgan Stanley, AI, năng lượng và an ninh năng lượng đang hội tụ thành một chu kỳ đầu tư mới có quy mô lớn nhất trong lịch sử, với tác động lan tỏa tới hầu hết các ngành kinh tế và thị trường tài chính.

AI BÙNG NỔ, HẠ TẦNG ĐIỆN TRỞ THÀNH ĐIỂM NGHẼN

Theo Nikkei, châu Á đang chứng kiến làn sóng đầu tư mạnh mẽ vào các trung tâm dữ liệu khi các "ông lớn" công nghệ liên tục mở rộng hiện diện từ Malaysia, Singapore, Indonesia đến Nhật Bản, Hàn Quốc, Ấn Độ và Australia.

Morgan Stanley ước tính tổng công suất trung tâm dữ liệu tại châu Á có thể đạt khoảng 100 GW trong những năm tới. Tuy nhiên, điều đáng chú ý là bài toán lớn nhất không còn nằm ở chip AI hay máy chủ mà chuyển sang khả năng cung cấp điện ổn định.

Theo ông Maheshwari, nền kinh tế số đang va chạm trực tiếp với nền kinh tế vật chất khi nhu cầu về điện kéo theo yêu cầu đầu tư đồng bộ vào nhà máy điện, lưới truyền tải, hệ thống lưu trữ năng lượng, nhiên liệu, kim loại và các hạ tầng liên quan.

Áp lực này xuất hiện đúng thời điểm an ninh năng lượng trở thành ưu tiên chiến lược của nhiều quốc gia trong khu vực.

Châu Á hiện tiêu thụ lượng năng lượng tương đương phần còn lại của thế giới cộng lại nhưng chỉ tự sản xuất được khoảng một phần ba nhu cầu. Điều này khiến khu vực phụ thuộc lớn vào nguồn cung xuyên biên giới và dễ tổn thương trước các biến động địa chính trị.

Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), nhu cầu năng lượng của châu Á đã tăng khoảng 50% trong thập kỷ qua, trong khi đầu tư vào các chuỗi cung ứng năng lượng truyền thống lại giảm xuống mức thấp nhất trong nhiều năm và hiện thậm chí thấp hơn đầu tư vào trung tâm dữ liệu.

Bên cạnh điện, AI cũng kéo theo nhu cầu gia tăng đối với nhiều loại nguyên liệu như than đá, khí tự nhiên, đồng, nhôm, diesel và nhiều vật liệu công nghiệp khác nhằm phục vụ xây dựng hạ tầng và bảo đảm chuỗi cung ứng.

"Một trong những điểm nghẽn lớn nhất của AI tại châu Á hiện nay không còn là năng lực tính toán mà là khả năng cung cấp nguồn điện đáng tin cậy", ông Maheshwari nhận định.

TRUNG TÂM DỮ LIỆU SẼ KHIẾN NHU CẦU ĐIỆN TĂNG GẤP BỐN LẦN

Morgan Stanley dự báo mức tiêu thụ điện của các trung tâm dữ liệu tại khu vực châu Á - Thái Bình Dương sẽ vượt 100 GW vào năm 2030, tương đương tốc độ tăng trưởng kép khoảng 23% mỗi năm, gần tương đương với thị trường Mỹ.

Đến năm 2030, lượng điện tiêu thụ của các trung tâm dữ liệu được dự báo tăng từ 193 TWh năm 2023 lên 832 TWh, tức tăng hơn bốn lần. Khi đó, lĩnh vực này sẽ chiếm khoảng 3% tổng nhu cầu điện của khu vực và đóng góp khoảng 15% tổng mức tăng nhu cầu điện mới.

Nguyên nhân chủ yếu đến từ sự thay đổi trong cấu hình phần cứng AI.

Nếu một tủ máy chủ truyền thống chỉ tiêu thụ khoảng 5-15 kW, thì các cụm GPU AI hiện nay cần từ 40-200 kW cho mỗi rack. Những thế hệ GPU mới thậm chí sẽ còn đòi hỏi mức công suất cao hơn đáng kể.

Điều này khiến bài toán của trung tâm dữ liệu chuyển từ diện tích lắp đặt sang mật độ điện năng, hệ thống làm mát và hạ tầng truyền tải.

Theo ông Maheshwari, khả năng sẵn sàng của hệ thống điện hiện trở thành yếu tố quyết định tốc độ triển khai các dự án trung tâm dữ liệu, vượt lên trên cả vấn đề nguồn cung chip hay thiết bị.

Morgan Stanley dự báo đầu tư năng lượng trung bình hằng năm tại châu Á sẽ tăng gấp đôi vào năm 2030, trở thành lĩnh vực có quy mô đầu tư chỉ đứng sau AI.

Trong đó, các khoản đầu tư dành cho hệ thống điện, bao gồm cả nhiệt điện than, sẽ chiếm hơn hai phần ba tổng vốn đầu tư, tiếp theo là nhiên liệu, hệ thống lưu trữ năng lượng và khí tự nhiên.

Theo báo cáo, tốc độ mở rộng hạ tầng AI đang nhanh hơn đáng kể so với khả năng phát triển của hệ thống năng lượng, tạo ra nhu cầu cấp thiết phải đầu tư vào nguồn phát mới cũng như hiện đại hóa lưới điện.

SIÊU CHU KỲ ĐẦU TƯ NĂNG LƯỢNG TRỊ GIÁ HƠN 5.000 TỶ USD

Morgan Stanley cho rằng điểm nghẽn về điện sẽ đồng thời mở ra cơ hội đầu tư rất lớn trong phần còn lại của thập kỷ.

Ngân hàng này ước tính nhu cầu bảo đảm an ninh năng lượng và cung cấp điện cho AI sẽ tạo ra siêu chu kỳ đầu tư hơn 5.000 tỷ USD tại châu Á, đồng thời kích hoạt khoảng 9.000 tỷ USD giá trị kinh tế mới trên toàn khu vực.

Nguồn vốn sẽ được phân bổ vào nhiều lĩnh vực như nhiệt điện than, khí tự nhiên, năng lượng tái tạo, pin lưu trữ, hệ thống truyền tải điện và các hạ tầng năng lượng khác.

Theo ông Maheshwari, khi AI làm thay đổi cấu trúc tiêu thụ điện, việc phát triển nguồn điện trong nước cũng như đa dạng hóa nguồn cung năng lượng sẽ trở thành ưu tiên hàng đầu của các nhà hoạch định chính sách.

Ông cho rằng trong giai đoạn chuyển tiếp, khí tự nhiên và than đá vẫn sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc bảo đảm nguồn điện ổn định cho các trung tâm dữ liệu, bên cạnh việc tiếp tục mở rộng các nguồn năng lượng tái tạo.

Song song với đó, sự gia tăng của điện gió và điện mặt trời cũng làm nổi bật vai trò của hệ thống lưu trữ năng lượng (ESS) nhằm cân bằng phụ tải và xử lý các đợt tăng nhu cầu đột biến từ trung tâm dữ liệu.

Morgan Stanley dự báo nhu cầu bổ sung hệ thống lưu trữ phục vụ riêng cho trung tâm dữ liệu có thể đạt 321 GWh mỗi năm vào năm 2030, tương đương mức tăng gấp đôi nhu cầu hiện nay.

Tính chung toàn khu vực châu Á, tổng dung lượng hệ thống lưu trữ mới có thể đạt khoảng 2.700 GWh vào năm 2030.

Riêng Đông Nam Á, quy mô triển khai pin lưu trữ được dự báo tăng từ khoảng 2 GWh mỗi năm hiện nay lên gần 16 GWh mỗi năm vào năm 2032.

Theo ông Maheshwari, AI đang khiến điện năng trở thành nền tảng cốt lõi của nền kinh tế số. Vì vậy, bài toán phát triển AI sẽ không chỉ là cuộc cạnh tranh về chip, thuật toán hay trung tâm dữ liệu mà còn là cuộc đua xây dựng một hệ thống năng lượng đủ mạnh để đáp ứng nhu cầu tính toán ngày càng lớn.

"Nhu cầu tính toán và nhu cầu năng lượng đang gắn chặt với nhau hơn bao giờ hết. Toàn bộ hệ thống năng lượng sẽ phải cùng phát triển để hỗ trợ kỷ nguyên mới của điện năng", vị chuyên gia của Morgan Stanley nhận định.