IEA cảnh báo bùng nổ AI có thể làm đảo lộn quy hoạch điện toàn cầu

Đáng chú ý, đến năm 2030, mức tiêu thụ điện của các trung tâm dữ liệu toàn cầu có thể vượt qua tổng lượng điện sử dụng hằng năm hiện tại của Nhật Bản. Trí tuệ nhân tạo (AI) được xem là nguyên nhân chính thúc đẩy xu hướng tăng mạnh này.

Theo IEA, các trung tâm dữ liệu sử dụng cho AI thường vận hành bằng chip GPU hiệu suất cao, vốn tiêu tốn nhiều năng lượng. Ngoài ra, quy trình đào tạo và triển khai các mô hình AI đòi hỏi khả năng xử lý khối lượng lớn dữ liệu, kéo theo lượng điện tiêu thụ rất lớn. Dự báo của cơ quan này cho thấy mức tiêu thụ điện của các trung tâm dữ liệu AI có thể tăng gấp 4 lần vào năm 2030.

IEA dự báo AI sẽ khiến nhu cầu điện toàn cầu tăng mạnh - Ảnh: AFP

Tại Mỹ, nhu cầu điện từ các trung tâm dữ liệu có thể chiếm gần một nửa tổng mức tăng trưởng tiêu thụ điện của cả nước đến cuối thập niên này. IEA cho biết vào thời điểm đó, Mỹ có thể sử dụng nhiều điện cho xử lý dữ liệu hơn là cho toàn bộ ngành sản xuất nhôm, thép, xi măng và hóa chất cộng lại.

Hiệu quả năng lượng - yếu tố then chốt trong cuộc đua AI

Dù cảnh báo rõ ràng về xu hướng gia tăng nhu cầu điện, IEA cũng ghi nhận tiềm năng tích cực từ AI trong chính ngành năng lượng. AI được kỳ vọng sẽ hỗ trợ cải thiện hiệu quả vận hành, cắt giảm chi phí và giảm phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực năng lượng.

“AI là một công cụ - có thể là công cụ rất mạnh mẽ - nhưng việc sử dụng nó ra sao sẽ phụ thuộc vào lựa chọn của xã hội, chính phủ và các doanh nghiệp”, ông Fatih Birol, Giám đốc điều hành IEA, nhấn mạnh.

Báo cáo của IEA nằm trong bối cảnh nhiều nghiên cứu gần đây cũng chỉ ra xu hướng tăng nhanh trong tiêu thụ điện của các trung tâm dữ liệu, trong bối cảnh điện năng toàn cầu đang tăng sau nhiều năm tương đối ổn định.

Bộ Năng lượng Mỹ trong một báo cáo tháng 12.2024 ước tính rằng nhu cầu điện từ trung tâm dữ liệu có thể tăng gần gấp 3 lần trong 3 năm tới, chiếm tới 12% tổng sản lượng điện quốc gia vào năm 2028. Các tổ chức khác như McKinsey & Company và Viện Nghiên cứu điện lực (EPRI) cũng có nhận định tương tự về xu hướng tăng này.

Tuy nhiên, các chuyên gia cũng lưu ý rằng các ước tính đều mang mức độ sai số cao do chưa thể dự đoán chắc chắn quy mô phát triển của AI trong thời gian tới, cũng như những tiến bộ công nghệ có thể giúp giảm mức tiêu thụ điện.

Nguy cơ thừa - thiếu điện và những quyết định dài hạn

Sự xuất hiện của các mô hình AI tối ưu hơn về chi phí và năng lượng, như DeepSeek của Trung Quốc ra mắt vào tháng 1.2025, cho thấy tiềm năng phát triển AI theo hướng tiết kiệm điện năng. DeepSeek sử dụng cách tiếp cận đơn giản và ít tốn tài nguyên hơn trong việc huấn luyện các mô hình ngôn ngữ lớn, đặt ra câu hỏi về khả năng hạn chế mức tiêu thụ điện trong tương lai.

“Điều này làm tăng khả năng rằng mức tiêu thụ điện phục vụ cho huấn luyện mô hình AI có thể thấp hơn so với các dự đoán hiện nay”, John Larsen, chuyên gia tại Rhodium Group, nhận định.

Dẫu vậy, tốc độ tăng nhanh chóng hệ thống trung tâm dữ liệu và những bất định liên quan đến nhu cầu điện năng vẫn là thách thức lớn đối với các công ty điện lực và cơ quan điều hành lưới điện. Họ cần hoạch định đầu tư dài hạn cho hạ tầng điện, trong khi phải cân nhắc giữa rủi ro thiếu hụt điện và nguy cơ dư thừa công suất nếu nhu cầu không tăng như kỳ vọng.

Nếu không kịp thời mở rộng sản xuất và truyền tải điện, các công ty điện lực có thể đối mặt với tình trạng thiếu điện, chi phí tăng cao và hệ thống kém ổn định. Ngược lại, đầu tư quá mức vào hạ tầng điện trong trường hợp "cơn sốt AI" suy giảm cũng sẽ gây thiệt hại tài chính lớn cho các công ty và người tiêu dùng.

Thúc đẩy năng lượng sạch và giám sát minh bạch

Một trong những biện pháp giảm áp lực cho lưới điện là xu hướng sử dụng điện “sau đồng hồ đo” tại chỗ, nghĩa là các trung tâm dữ liệu tự sản xuất điện cho mình. Tuy nhiên, nguồn điện được sử dụng cũng tác động đáng kể đến lượng phát thải và chất lượng không khí.

Một số trung tâm dữ liệu ký kết hợp đồng sử dụng năng lượng sạch như điện gió và điện mặt trời, góp phần thúc đẩy phát triển năng lượng tái tạo. Trong khi đó, những nơi khác vẫn dựa vào nhiên liệu hóa thạch như khí đốt tự nhiên.

Hiện đã có một số sáng kiến nhằm hiểu rõ hơn về mức tiêu thụ năng lượng của các mô hình AI và tối ưu hóa việc sử dụng AI trong ngành điện. Một công cụ mới được phát triển bởi các nhà nghiên cứu AI cho phép doanh nghiệp so sánh mức tiêu thụ điện của các mô hình AI cạnh tranh, từ đó đưa ra lựa chọn hiệu quả và bền vững hơn. Công cụ này được ví như hệ thống xếp hạng Energy Star cho thiết bị gia dụng.

Viện Nghiên cứu điện lực EPRI mới đây đã phối hợp với các tập đoàn công nghệ lớn và công ty điện lực hàng đầu khởi động một dự án phát triển mô hình AI chuyên biệt phục vụ nhu cầu của ngành điện.

IEA cũng cho biết họ sẽ sớm triển khai một trung tâm quan sát năng lượng, AI và dữ liệu. Cơ quan này kỳ vọng thiết lập một nền tảng thu thập và theo dõi dữ liệu toàn cầu về nhu cầu điện phục vụ AI, đồng thời quan sát các xu hướng ứng dụng AI trong lĩnh vực năng lượng.

Với tốc độ phát triển hiện nay, AI không chỉ tạo ra nhu cầu điện mới mà còn có thể góp phần định hình lại chính ngành năng lượng. Việc khai thác AI một cách hiệu quả và có trách nhiệm sẽ là yếu tố then chốt để bảo đảm sự cân bằng giữa tăng trưởng công nghệ và phát triển bền vững.

Hoàng Vũ