Google hậu thuẫn Fervo đưa 33 MW điện địa nhiệt lên lưới tại Utah, mở màn tham vọng 4 GW cho kỷ nguyên trung tâm dữ liệu

Fervo Energy, công ty năng lượng địa nhiệt được Google hậu thuẫn, vừa đưa 33 MW công suất đầu tiên lên lưới điện từ nhà máy Cape Station ở hạt Beaver, bang Utah, Mỹ. Đây là khối phát điện đầu tiên trong ba mô-đun 33 MW, được Fervo gọi là “GeoBlock” – có thể hiểu là các khối nhà máy địa nhiệt tiêu chuẩn hóa để dễ mở rộng theo từng giai đoạn. Công ty cho biết tổ hợp này dự kiến đạt trạng thái vận hành thương mại trong tuần tới, và thêm 66 MW nữa sẽ được bổ sung trước thời điểm năm mới.

Nếu đúng tiến độ, Cape Station sẽ đạt 100 MW công suất vào đầu năm mới. Về dài hạn, Fervo nói địa điểm này có thể mở rộng lên hơn 4 GW, tức 4.000 MW – quy mô tương đương nhiều nhà máy điện lớn cộng lại. Trước mắt, doanh nghiệp đang tập trung đáp ứng khoảng 900 MW công suất đã ký hợp đồng. Công suất tính bằng megawatt (MW) là đơn vị đo khả năng phát điện tức thời, còn gigawatt (GW) là cấp lớn hơn, với 1 GW tương đương 1.000 MW.

Trọng tâm của Fervo là EGS, viết tắt của Enhanced Geothermal Systems, hay “hệ thống địa nhiệt tăng cường”. Khác với địa nhiệt truyền thống vốn phụ thuộc vào các hồ chứa nhiệt tự nhiên sẵn có, EGS chủ động tạo điều kiện để khai thác nhiệt dưới lòng đất ở những nơi trước đây khó tiếp cận. Về cơ bản, công nghệ này sử dụng nhiệt từ lớp vỏ Trái Đất để làm nóng nước, biến nước thành hơi, rồi dùng tua-bin phát điện – tương tự nguyên lý vận hành của nhiều nhà máy nhiệt điện khác, chỉ khác ở chỗ nguồn nhiệt đến từ lòng đất thay vì than, khí hay dầu.

Điểm khó nhất của địa nhiệt không nằm ở tua-bin, mà ở việc đưa nước xuống đủ sâu để hấp thụ nhiệt. Để giải bài toán đó, Fervo tận dụng các kỹ thuật vốn phát triển từ ngành dầu khí. Công ty khoan hai giếng song song xuống độ sâu khoảng 8.000 feet, tương đương 2.438 mét. Sau đó, đá dưới lòng đất được tạo nứt để nước có thể lưu thông giữa hai giếng, hấp thụ nhiệt lên tới khoảng 190 độ C trước khi quay trở lại bề mặt. Quá trình “fracturing” trong ngữ cảnh này là tạo các khe nứt có kiểm soát trong đá để tăng khả năng dòng chảy, khác với cách hiểu đơn giản rằng chỉ là phá vỡ địa chất một cách thô sơ.

Cape Station là bước tiến rất lớn so với Project Red, dự án mà Fervo từng dùng để chứng minh công nghệ vào năm 2023. Khi đó, hệ thống thử nghiệm chỉ phát được 3,5 MW. Việc chuyển từ quy mô vài megawatt sang hàng chục rồi hàng trăm megawatt cho thấy EGS đang dịch chuyển từ giai đoạn trình diễn kỹ thuật sang triển khai công nghiệp thực thụ. Theo kế hoạch, công suất của Cape Station sẽ tăng lên nửa gigawatt, tức 500 MW, vào năm 2028.

Google là một trong những bên hưởng lợi lớn nhất từ đà mở rộng này. Tập đoàn đã theo đuổi điện địa nhiệt từ ít nhất năm 2008 và hiện xem đây là một nguồn điện sạch ổn định cho các trung tâm dữ liệu. Khác với điện mặt trời hay điện gió vốn phụ thuộc thời tiết, địa nhiệt có thể cung cấp điện nền gần như liên tục 24/7, rất phù hợp với datacenter – tức các trung tâm dữ liệu chứa máy chủ, hệ thống lưu trữ và hạ tầng AI tiêu thụ điện năng khổng lồ. Ngoài Fervo, Google cũng đã ký thỏa thuận mua điện từ Ormat Technologies. Đầu năm nay, hãng công bố thỏa thuận 150 MW với Ormat và NV Energy tại Nevada để phục vụ kế hoạch mở rộng datacenter.

Không chỉ Google, Meta cũng đang đầu tư vào địa nhiệt trong bối cảnh lưới điện tại nhiều khu vực chịu áp lực lớn từ nhu cầu AI và điện toán đám mây. Năm 2024, Meta đã hợp tác với Sage Geosystems nhằm phát triển tới 150 MW điện địa nhiệt. Xu hướng này phản ánh thực tế rằng các hãng công nghệ lớn đang phải tìm nguồn điện mới ngoài lưới truyền thống, nhất là khi việc xây thêm trung tâm dữ liệu thường vấp phải giới hạn truyền tải, công suất dự phòng và thời gian chờ kết nối điện.

Dù triển vọng hấp dẫn, địa nhiệt tăng cường vẫn đối mặt không ít rào cản kinh tế. Theo đánh giá trước đó của tổ chức phân tích Rhodium, công nghệ này có thể đáp ứng tới 64% nhu cầu điện của trung tâm dữ liệu vào cuối thập kỷ này. Tuy nhiên, cái giá phải trả có thể cao hơn khoảng 20% so với nguồn điện thông thường. Nói cách khác, EGS hứa hẹn mang lại nguồn điện sạch, ổn định và quy mô lớn, nhưng bài toán chi phí vẫn là yếu tố quyết định tốc độ phổ cập. Với việc 33 MW đầu tiên tại Utah đã lên lưới, ngành công nghệ giờ có thêm một phép thử thực tế để xem liệu địa nhiệt có thể trở thành trụ cột năng lượng cho kỷ nguyên AI hay không.