Bí mật phía sau cơn khát năng lượng của các trung tâm dữ liệu AI

Sự thiếu hụt những kho chứa khí đốt ngầm, đặc biệt là các hang muối nhân tạo, đang đe dọa kìm hãm sự bùng nổ của trí tuệ nhân tạo (AI) và làm suy yếu khả năng cung cấp điện cho những trung tâm dữ liệu khổng lồ tại Mỹ.

Theo ước tính của giới chuyên gia năng lượng, lượng dự trữ khí đốt mới được quy hoạch hiện chỉ đáp ứng khoảng 50% nhu cầu thực tế trong tương lai.

Các trung tâm dữ liệu phục vụ AI yêu cầu độ tin cậy về nguồn điện lên tới 99,999%. Trong bối cảnh đó, sản lượng khí đốt tự nhiên của Mỹ dự kiến sẽ tăng thêm 15-25% từ năm 2024 đến năm 2030 do hoạt động xuất khẩu tăng gấp đôi, cùng với nhu cầu nội địa tăng vọt từ làn sóng xây dựng trung tâm dữ liệu và quá trình điện khí hóa.

Tuy nhiên, hạ tầng lưu trữ khí đốt đã không được đầu tư tương xứng trong hơn một thập kỷ qua. Việc thiếu các kho chứa ngầm đang trở thành "nút thắt cổ chai" trong cuộc đua AI với Trung Quốc.

Nếu không có các cơ sở lưu trữ gần đó, khách hàng buộc phải phụ thuộc vào hệ thống đường ống dẫn khí. Hệ thống này tiềm ẩn rủi ro cao do thời tiết, sạt lở đất hoặc ăn mòn, có thể dẫn đến mất điện ngay cả khi nguồn cung khí đốt vẫn dồi dào ở các khu vực khác.

Ông Edmund Knolle, Chủ tịch Gulf Coast Midstream Partners, cảnh báo ngành công nghiệp trung tâm dữ liệu đang rất vội vã nhưng chưa tính đến những rủi ro về nguồn cung khí đốt.

Đại diện Tập đoàn Enbridge (Canada), đơn vị vận hành đường ống và lưu trữ năng lượng lớn nhất Bắc Mỹ, bà Caitlin Tessin cho biết hệ thống hạ tầng hiện tại đã quá tải. Enbridge hiện đang dẫn đầu việc mở rộng các hang muối tại Texas và Louisiana, nhưng thừa nhận rằng nhu cầu đang tăng ở mức “chưa từng có”.

Về mặt kỹ thuật, các hang muối nhân tạo nằm sâu hàng nghìn mét dưới lòng đất là giải pháp lưu trữ tối ưu cho những trung tâm dữ liệu và hoạt động xuất khẩu khí đốt, nhờ khả năng bơm và rút khí nhanh chóng. Tuy nhiên, việc xây dựng các hang này rất tốn kém và mất nhiều thời gian, thường cần khoảng 4 năm.

Theo ông Jack Weixel, chuyên gia phân tích năng lượng tại East Daley Analytics, hiện có khoảng hơn 10 dự án lưu trữ khí đốt đang được triển khai, nhưng tổng công suất quy hoạch chỉ đạt khoảng 300 tỷ feet khối (tương đương 8,5 tỷ m3), bằng một nửa so với nhu cầu thực tế cần thiết để đảm bảo an ninh lưới điện và phục vụ xuất khẩu.

Hiện tại, Trinity Gas Storage là đơn vị duy nhất vừa hoàn thành một cơ sở lưu trữ lớn mới tại Đông Texas với sức chứa 24 tỷ feet khối và đã phê duyệt kế hoạch mở rộng thêm 13 tỷ feet khối vào cuối hè năm 2026. Enbridge cũng đang mở rộng các cơ sở tại Moss Bluff và Egan, dự kiến bổ sung 23 tỷ feet khối trong giai đoạn 2028-2033.

Giám đốc điều hành Trinity, ông Jim Goetz nhận định ngành năng lượng đang trong tình thế “phải đuổi theo” nhu cầu và cần nhanh chóng xây dựng thêm các kho chứa để tránh những gián đoạn nghiêm trọng về năng lượng trong tương lai.