Cơn sốt trung tâm dữ liệu Mỹ gặp nút thắt điện: Nhu cầu tăng nhanh gấp gần 10 lần lưới điện

Làn sóng xây dựng trung tâm dữ liệu phục vụ trí tuệ nhân tạo (AI) đang đặt hệ thống điện Mỹ trước sức ép ngày càng lớn. Những tổ hợp máy chủ cần nguồn điện khổng lồ để xử lý dữ liệu, vận hành mô hình AI và duy trì hệ thống làm mát, trong khi tốc độ mở rộng lưới điện không theo kịp.

Theo phân tích của hãng môi giới bảo hiểm Howden, dựa trên dữ liệu từ Cơ quan Thông tin Năng lượng Mỹ (EIA) và S&P Global, lượng điện cấp cho các khu trung tâm dữ liệu tăng trung bình 19% mỗi năm kể từ năm 2000. Cùng giai đoạn, công suất lưới điện chỉ tăng khoảng 2% mỗi năm. Khoảng cách gần 10 lần về tốc độ tăng trưởng đang biến khả năng tiếp cận nguồn điện thành một điều kiện quyết định đối với các dự án mới.

Tỷ trọng công suất lưới điện Mỹ dành cho trung tâm dữ liệu đã tăng từ khoảng 0,1% năm 2000 lên khoảng 5% năm 2025, tức gấp 50 lần. Đà tăng này cho thấy sức nặng ngày càng lớn của hạ tầng số, đồng thời bộc lộ tình trạng thiếu đầu tư kéo dài vào mạng lưới đưa điện đến nơi cần sử dụng.

Tuy nhiên, các con số không có nghĩa trung tâm dữ liệu sắp tiêu thụ toàn bộ điện của nước Mỹ. Biểu đồ so sánh của Howden sử dụng hai thang đo khác nhau: trục công suất lưới điện lên tới 1.400 gigawatt, còn trục dành cho trung tâm dữ liệu chỉ tới 80 gigawatt. Gigawatt là đơn vị đo công suất, tương đương một tỷ watt; không nên nhầm với lượng điện năng tiêu thụ trong một khoảng thời gian.

Howden tính toán rằng nếu muốn giữ tỷ trọng của trung tâm dữ liệu ở mức khoảng 5% công suất lưới điện, đến năm 2030 các cơ sở này sẽ phải lấy tới 58% nhu cầu điện từ những nguồn ngoài lưới. Đây là yêu cầu trong một kịch bản giữ nguyên tỷ trọng, không phải dự báo chắc chắn về cơ cấu cấp điện tương lai.

Để đáp ứng kịch bản đó, Howden ước tính cần tới 110 gigawatt công suất nguồn điện “phía sau công tơ” vào năm 2030. Thuật ngữ này chỉ nguồn điện được bố trí ở phía cơ sở sử dụng, chẳng hạn hệ thống phát điện tại chỗ, nhằm cấp điện trực tiếp thay vì hoàn toàn dựa vào điện mua qua lưới. Howden đánh giá quy mô mở rộng ấy khó trở thành hiện thực.

Thay vì một cuộc chuyển dịch hoàn toàn sang tự cấp điện, Howden dự đoán nhiều khả năng sẽ xuất hiện sự kết hợp giữa phụ thuộc nhiều hơn vào lưới điện, phát triển chậm lại tại những địa điểm thiếu điện và tìm kiếm nguồn cung thay thế.

Với các dự án lớn nhất tại những khu vực bị hạn chế nguồn điện nghiêm trọng, thời gian chờ đấu nối — quá trình kết nối cơ sở với hệ thống điện — có thể kéo dài từ hai đến sáu năm. Howden cảnh báo sự chậm trễ này có thể khiến các dự án bỏ lỡ từ 800 triệu đến 2,4 tỷ USD doanh thu. Nói cách khác, một trung tâm dữ liệu có thể đã sẵn sàng về máy chủ nhưng vẫn chưa thể khai thác đúng kế hoạch vì thiếu điện.

Những cảnh báo về sức ép năng lượng đã xuất hiện từ trước. Tháng 6/2026, Gartner dự báo điện năng tiêu thụ của các trung tâm dữ liệu AI sẽ tăng 26% trong năm nay, đồng thời lưu ý nguồn cung từ lưới có thể không theo kịp nhu cầu vào cuối thập kỷ. Trong báo cáo công bố hai năm trước, Bain & Company cũng kêu gọi doanh nghiệp năng lượng đẩy nhanh đầu tư mở rộng lưới, khi nhu cầu điện của các tổ hợp máy chủ được dự báo tăng hơn gấp đôi vào năm 2030.

Theo Stuart Adam, người đứng đầu bộ phận Tài nguyên thiên nhiên của Howden, khả năng bảo đảm điện đang trở thành một trong những thách thức định hình làn sóng trung tâm dữ liệu. Nhưng tự phát điện không phải lối thoát không đánh đổi: khi nhận thêm trách nhiệm với hạ tầng năng lượng, nhà vận hành cũng phải gánh thêm rủi ro vận hành và tài chính. Cuộc đua AI vì thế không chỉ diễn ra ở sức mạnh tính toán, mà còn ở khả năng có điện đúng lúc.