Khi nhu cầu về điện từ các trung tâm dữ liệu được thúc đẩy bởi trí tuệ nhân tạo tổng hợp tăng cao, sự phụ thuộc của các gã khổng lồ công nghệ Hoa Kỳ vào các nhà máy điện khí tự nhiên đang tăng mạnh, nhưng “sự tham gia” này đang phải trả giá đắt. Báo cáo mới nhất của BloombergNEF cho thấy chi phí xây dựng một nhà máy điện chu trình hỗn hợp chạy bằng khí đốt đã tăng khoảng 66% trong hai năm qua và thời gian xây dựng cũng được kéo dài đáng kể.

Báo cáo chỉ ra rằng mặc dù giá khí đốt tự nhiên giao ngay ở Hoa Kỳ vẫn tương đối thấp trong bối cảnh cuộc chiến đang diễn ra ở Iran, chi phí lắp đặt đơn vị của các nhà máy điện tua bin khí chu trình hỗn hợp (CCGT) mới đã tăng từ dưới 1.500 USD/kW vào năm 2014. 2023 xuống còn 2.157 USD vào năm ngoái. Đồng thời, tổng thời gian từ khi khởi công đến khi hoàn thành các nhà máy điện mới đã được kéo dài thêm khoảng 23%.

Đằng sau đợt tăng giá này, các trung tâm dữ liệu là một trong những động lực chính thúc đẩy nhu cầu năng lượng mới. Các công ty công nghệ như Microsoft và Meta gần đây đã công bố xây dựng các nhà máy điện chạy bằng khí đốt của riêng họ để cung cấp năng lượng trực tiếp cho các trung tâm dữ liệu thay vì chỉ dựa vào lưới điện công cộng. Chính quyền Trump cũng đã công khai kêu gọi các nhà khai thác trung tâm dữ liệu “tự cung cấp nguồn điện”, thúc đẩy nhiều công ty xây dựng đơn vị của riêng họ. Tuy nhiên, các công ty điện lực cũng đang tăng cường đầu tư vào các tổ máy chạy bằng khí đốt và chuyển chi phí sản xuất điện mới cho tất cả người dùng thông qua cơ chế giá điện, điều này đã gây ra phản ứng dữ dội ngày càng tăng đối với việc xây dựng trung tâm dữ liệu của người Mỹ bình thường.

Từ góc độ gia tăng, trung tâm dữ liệu không phải là yếu tố duy nhất mà còn là một trong những nơi tiêu thụ điện lớn tăng trưởng nhanh nhất. Theo dự đoán trước đó, các trung tâm dữ liệu mới được xây dựng và mở rộng sẽ đẩy nhu cầu điện liên quan lên khoảng 2,7 lần mức hiện tại vào năm 2035, từ khoảng 40 GW hiện nay lên 106 GW. Đằng sau điều này không chỉ là sự gia tăng về số lượng mà còn là sự nhảy vọt về quy mô riêng lẻ: hiện chỉ có khoảng 10% trung tâm dữ liệu có công suất lắp đặt từ 50 MW trở lên và trong 10 năm tới, quy mô trung bình của các trung tâm dữ liệu mới sẽ vượt quá 100 MW.

Trong vài năm qua, các công ty công nghệ lớn chủ yếu vận hành các trung tâm dữ liệu bằng cách kết nối với lưới điện, đồng thời phòng ngừa rủi ro về giá và khí thải carbon bằng cách ký các hợp đồng mua bán điện dài hạn (PPA) với các dự án lưu trữ năng lượng gió, quang điện và pin. Tuy nhiên, nhu cầu điện tăng đột ngột do trí tuệ nhân tạo, kết hợp với sự phản kháng ngày càng tăng của cộng đồng xung quanh các cơ sở trung tâm dữ liệu, đang đẩy nhiều công ty quay trở lại con đường thống trị bởi các nhà máy điện khí đốt tự nhiên.

Hậu quả trực tiếp của việc “gấp rút lắp đặt” các nhà máy điện khí trong ngành là sự thiếu hụt nghiêm trọng nguồn cung cấp thiết bị tuabin khí lõi. Báo cáo cho thấy, đến cuối năm nay, giá tuabin khí dùng cho động cơ chính của nhà máy điện dự kiến ​​sẽ tăng 195% so với năm 2019 và chi phí bộ phận thiết bị này có thể chiếm tới 30% tổng chi phí toàn nhà máy. Do quy trình sản xuất tua-bin khí rất phức tạp và tốc độ mở rộng của dây chuyền công nghiệp còn hạn chế, hàng đợi đặt hàng đã kéo dài đến đầu những năm 2030.

Giữa nhu cầu khí đốt tự nhiên, một số công ty công nghệ đã chọn đi theo một con đường khác. Google đã bắt đầu phác thảo một giải pháp năng lượng mới cho việc mở rộng trung tâm dữ liệu của mình. Cốt lõi là tích hợp sâu năng lượng tái tạo với khả năng lưu trữ năng lượng lâu dài, bao gồm cả việc sử dụng hệ thống pin sắt-không khí quy mô lớn của Form Energy, có thể phát điện liên tục trong tối đa 100 giờ. Ngược lại với chi phí tổng thể ngày càng tăng của tua-bin khí, mô-đun quang điện và bộ lưu trữ năng lượng bằng pin tiếp tục giảm giá trong vài năm qua, khiến chúng trở thành một giải pháp thay thế để phòng ngừa chi phí tăng vọt của các nhà máy điện chạy bằng khí đốt.