Bài toán năng lượng trong phát triển trung tâm dữ liệu

Nhật Bản đang gặp khó khăn trong việc đạt được các mục tiêu giảm khí thải carbon, khi sự tăng trưởng nhanh chóng của các trung tâm dữ liệu đang tạo ra nhu cầu điện khổng lồ. Vấn đề này đặt ra thách thức không chỉ cho Nhật Bản, mà còn cho Hàn Quốc và Đông Nam Á, nơi mà thị trường trung tâm dữ liệu đang phát triển mạnh mẽ.

Các công ty dịch vụ đám mây đang chạy đua để xây dựng các trung tâm dữ liệu với mục tiêu xử lý và lưu trữ khối lượng thông tin khổng lồ, phục vụ cho cuộc sống công nghệ cao của con người. Tuy nhiên, để hỗ trợ sự phát triển của trí tuệ nhân tạo (A.I) và các ứng dụng công nghệ tiên tiến khác, cơ sở hạ tầng này đòi hỏi một lượng điện lớn, cả để xử lý dữ liệu và làm mát các thiết bị phần cứng. Cơ quan Năng lượng Quốc tế ước tính nhu cầu điện từ các trung tâm dữ liệu có thể tăng gấp đôi từ năm 2022 đến năm 2026.

Theo Viện Nghiên cứu Trung ương Công nghiệp Năng lượng Điện Nhật Bản, tiêu thụ điện của các trung tâm dữ liệu ở Nhật Bản dự kiến tăng lên tới 105 terawatt-giờ vào năm 2040, tăng gấp năm lần so với 20 terawatt-giờ vào năm 2021, và sẽ tiếp tục tăng lên 211 terawatt-giờ vào năm 2050. Theo dữ liệu của chính phủ, tổng mức tiêu thụ điện của Nhật Bản trong năm tài khóa 2022, trừ lượng điện dùng để phát điện, ước tính khoảng 900 terawatt-giờ.

Các công ty công nghệ nước ngoài như Microsoft, Amazon Web Services và Oracle dự kiến đầu tư hàng tỉ USD vào Nhật Bản trong những năm tới. Các trung tâm dữ liệu lớn chủ yếu nằm ở Tokyo và Osaka, và cũng đang được xây dựng ở các khu vực khác như đảo Hokkaido ở phía Bắc.

Theo IDC Japan, các nhà vận hành trung tâm dữ liệu ở Nhật Bản sẽ đầu tư hơn 500 tỉ yen (3 tỉ USD) vào năm 2024, tăng khoảng 50% so với năm 2023, và mức đầu tư này dự kiến sẽ tiếp tục gia tăng cho đến năm 2027. IDC cũng cho biết việc triển khai các máy chủ A.I, vốn tiêu thụ nhiều điện hơn máy chủ thông thường, là một yếu tố trong việc tăng công suất của trung tâm dữ liệu.

Các nhà vận hành trung tâm dữ liệu ở Nhật Bản sẽ đầu tư hơn 3 tỉ USD vào năm 2024. Ảnh: Nikkei Asia.

Nhật Bản đang xem xét các biện pháp để đáp ứng nhu cầu gia tăng về nguồn điện sạch trong quá trình cập nhật chính sách năng lượng vào tháng 3 năm tới. Lần đầu tiên, quốc gia này dự kiến sẽ công bố dự báo về nguồn điện cho năm 2040. Kế hoạch hiện tại, được lập vào năm 2021, dự đoán rằng nhu cầu điện sẽ giảm vào khoảng năm 2030, nhờ các biện pháp tiết kiệm năng lượng.

Giảm khí thải trong ngành năng lượng là chìa khóa để Tokyo đạt được cam kết giảm khí thải nhà kính 46% vào năm tài khóa 2030 so với mức của tài khóa 2013 và đạt mức phát thải bằng 0 vào năm 2050.

Mặc dù lượng khí thải nhà kính của quốc gia này đã giảm 23% so với mức của tài khóa 2013 trong 12 tháng đến tháng 3 năm 2022, nhưng lượng khí thải CO2 trên mỗi đơn vị điện vẫn duy trì ổn định, cho thấy việc triển khai các nguồn năng lượng tái tạo và sạch khác là không đủ. Nhật Bản vẫn tiếp tục sử dụng nhiên liệu hóa thạch làm nguồn cung cấp điện chính, chiếm 73%, trong khi chỉ có 22% từ năng lượng tái tạo và 6% từ năng lượng hạt nhân.

Mục tiêu của Nhật Bản cho năm 2030 là giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch xuống còn 41%, tăng tỉ trọng năng lượng tái tạo lên ít nhất 36% trong tổng số nguồn cung cấp điện và tăng tỉ lệ sử dụng năng lượng hạt nhân lên 20%. Tuy nhiên, việc mở rộng sản xuất năng lượng tái tạo gặp nhiều khó khăn do yếu tố địa lý và giới hạn của mạng lưới điện, cũng như các thủ tục hành chính. Trong khi đó, việc khởi động lại các nhà máy hạt nhân gặp khó khăn do sự phản đối của cộng đồng địa phương kể từ thảm họa hạt nhân Fukushima vào năm 2011.

Hàn Quốc cũng đang đối mặt với thách thức tương tự. Quốc gia này cũng phụ thuộc nhiều vào nhiên liệu hóa thạch nhập khẩu và gặp khó khăn trong việc xây dựng các nguồn cung cấp năng lượng tái tạo. Số lượng trung tâm dữ liệu dự kiến tăng mạnh ở Hàn Quốc, khi cả các công ty công nghệ trong và ngoài nước như Naver, Kakao và Equinix chạy đua thiết lập các trung tâm dữ liệu riêng để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao cho máy tính A.I.

Theo thông tin từ chính phủ, Hàn Quốc dự kiến sẽ có 732 trung tâm dữ liệu vào năm 2029, tăng gấp năm lần so với năm 2022. Bộ Thương mại, Công nghiệp và Năng lượng đã bày tỏ lo ngại rằng việc tập trung quá nhiều các trung tâm dữ liệu ở khu vực Seoul có thể dẫn đến tình trạng thiếu điện. Do đó, Bộ kêu gọi các công ty xem xét việc đặt trung tâm dữ liệu của họ tại các vùng khác.

Theo Cushman and Wakefield, nhu cầu về trung tâm dữ liệu đang gia tăng không chỉ ở Hàn Quốc mà còn trên toàn châu Á. Công suất hoạt động ở Singapore dự kiến sẽ vượt quá 1 gigawatt trong năm nay, trong khi các thị trường ở Tokyo, Mumbai và Sydney dự kiến sẽ vượt quá 2 gigawatt trong vòng năm đến bảy năm tới. Đồng thời, tình trạng "tràn ngập" nguồn cung cấp trung tâm dữ liệu từ Singapore đã lan sang bang Johor của Malaysia.

Có thể bạn quan tâm:

Các nhà giao dịch hàng hoá chi mạnh vào A.I

Nguồn Nikkei Asia