Các ông lớn công nghệ đổ xô mua tua-bin khí để nuôi trung tâm dữ liệu

Khi nhu cầu năng lượng của các trung tâm dữ liệu AI vượt xa khả năng đáp ứng của lưới điện công cộng, những tập đoàn công nghệ hàng đầu như Microsoft, xAI hay OpenAI đang chi hàng tỉ USD xây dựng các nhà máy điện riêng với những tua-bin khí công nghiệp khổng lồ. Xu hướng này không chỉ làm bùng nổ ngành công nghiệp thiết bị năng lượng mà còn phơi bày "cái giá" thực sự của kỷ nguyên AI.

AI bùng nổ khiến các tập đoàn công nghệ phải tự xây nhà máy điện nuôi trung tâm dữ liệu

Sự phát triển mạnh mẽ của trí tuệ nhân tạo đang làm thay đổi hoàn toàn bức tranh năng lượng toàn cầu. Những mô hình AI ngày càng lớn đòi hỏi lượng tài nguyên tính toán khổng lồ, kéo theo nhu cầu điện năng chưa từng có từ các trung tâm dữ liệu.

Tuy nhiên, tại nhiều quốc gia, quá trình mở rộng lưới điện và xây dựng hạ tầng truyền tải diễn ra chậm hơn nhiều so với tốc độ phát triển của AI. Thay vì chờ đợi nguồn điện từ hệ thống quốc gia, các tập đoàn công nghệ đang lựa chọn một giải pháp tốn kém nhưng chủ động hơn: Tự sản xuất điện.

Theo CNBC, hàng loạt doanh nghiệp công nghệ đã đặt mua các tua-bin khí công nghiệp cỡ lớn để xây dựng nguồn điện nền (baseload power) ngay cạnh các trung tâm dữ liệu.

Đây là những thiết bị khổng lồ do các tập đoàn công nghiệp lâu đời như GE Vernova sản xuất. Mỗi tua-bin cao gần 9,5 mét, nặng khoảng 280 tấn và có khả năng tạo ra lượng điện đủ cung cấp cho khoảng 500.000 hộ gia đình.

Ông Pablo Koziner, lãnh đạo cấp cao của GE Vernova, cho biết khi doanh nghiệp cần nguồn điện quy mô lớn với độ ổn định cao, tua-bin khí hiện vẫn là lựa chọn tối ưu nhất.

Nhu cầu tăng đột biến khiến ngành sản xuất thiết bị điện công nghiệp bước vào giai đoạn bùng nổ. Đơn đặt hàng của GE Vernova hiện đã kín đến tận năm 2029, trong đó khoảng 20% số đơn hàng mới đến trực tiếp từ các nhà vận hành trung tâm dữ liệu AI.

Cơn sốt này cũng khiến giá tua-bin tăng mạnh. Chỉ trong vòng ba năm, giá mỗi thiết bị đã tăng khoảng 300%, lên mức xấp xỉ 250 triệu USD.

Theo dự báo của GE Vernova, tổng công suất các hợp đồng ký kết có thể đạt tới 110 gigawatt vào cuối năm 2026, phản ánh nhu cầu khổng lồ từ ngành công nghệ.

Xu hướng trên cho thấy AI không chỉ thúc đẩy ngành bán dẫn hay điện toán đám mây mà còn tạo ra làn sóng đầu tư mới vào lĩnh vực năng lượng truyền thống, vốn trước đây ít được xem là trọng tâm của các công ty công nghệ.

Microsoft, OpenAI và xAI chấp nhận chi hàng tỉ USD để đảm bảo nguồn điện

Nhiều dự án AI quy mô lớn đang minh họa rõ nét cho sự thay đổi này. Microsoft được cho là đang xây dựng một trung tâm dữ liệu tại bang Texas (Mỹ) với hệ thống gồm bảy tua-bin khí công nghiệp, tạo ra tổng công suất khoảng 2,7 gigawatt. Đây là lượng điện tương đương nhu cầu của hàng triệu hộ gia đình.

Trong khi đó, công ty xAI của Elon Musk cũng sử dụng các tua-bin khí để vận hành siêu trung tâm dữ liệu tại bang Tennessee. Dự án Stargate của OpenAI tại Texas cũng dự kiến cần thêm khoảng 1 gigawatt điện nhằm đáp ứng nhu cầu xử lí các mô hình AI thế hệ mới.

Đối với các tập đoàn này, việc xây dựng nhà máy điện riêng không đơn thuần là lựa chọn kinh tế mà đã trở thành điều kiện tiên quyết để triển khai các dự án AI đúng tiến độ.

Thực tế cho thấy nhiều khu vực tại Mỹ mất nhiều năm để hoàn thành việc nâng cấp lưới điện hoặc xây dựng đường dây truyền tải mới. Nếu phụ thuộc hoàn toàn vào hệ thống công cộng, các trung tâm dữ liệu trị giá hàng chục tỉ USD có thể bị chậm vận hành trong thời gian dài.

Để đảm bảo hoạt động liên tục, các kỹ sư còn thiết kế hệ thống điện theo mô hình lai (hybrid). Bên cạnh tua-bin khí, các trung tâm dữ liệu còn được trang bị những hệ thống pin lưu trữ quy mô lớn nhằm duy trì nguồn điện trong thời gian tua-bin khởi động lại nếu xảy ra sự cố. Nhờ đó, toàn bộ trung tâm dữ liệu có thể hoạt động như một "hòn đảo năng lượng", gần như tách biệt hoàn toàn với lưới điện quốc gia khi cần thiết.

Tuy nhiên, giải pháp này cũng đặt ra nhiều câu hỏi. Chi phí đầu tư ban đầu lên tới hàng tỉ USD, trong khi việc vận hành các tua-bin khí đồng nghĩa với lượng phát thải carbon đáng kể, đi ngược lại mục tiêu trung hòa khí thải mà nhiều tập đoàn công nghệ từng cam kết.

Các chuyên gia nhận định đây chính là nghịch lí lớn của kỷ nguyên AI. Một mặt, trí tuệ nhân tạo được kỳ vọng giúp tối ưu hóa sản xuất, tiết kiệm năng lượng và thúc đẩy phát triển bền vững. Mặt khác, quá trình vận hành những mô hình AI ngày càng mạnh lại đòi hỏi lượng điện khổng lồ, khiến các doanh nghiệp phải quay trở lại với những nguồn năng lượng truyền thống như khí tự nhiên.

Trong dài hạn, nhiều công ty công nghệ đang nghiên cứu các giải pháp thay thế như điện hạt nhân mô-đun nhỏ (SMR), năng lượng tái tạo kết hợp lưu trữ hay công nghệ pin thế hệ mới. Tuy nhiên, ở thời điểm hiện tại, tua-bin khí vẫn là giải pháp khả thi nhất để đáp ứng nhu cầu điện tức thời.

Cuộc đua AI vì thế không còn chỉ diễn ra trong các phòng thí nghiệm hay trên thị trường chip bán dẫn. Nó đang lan sang lĩnh vực năng lượng, nơi khả năng tiếp cận nguồn điện ổn định và quy mô lớn có thể trở thành yếu tố quyết định lợi thế cạnh tranh của các "ông lớn" công nghệ trong nhiều năm tới.

Bùi Tú