Nhật Bản đang phải vật lộn với mục tiêu giảm thải cacbon trong bối cảnh các trung tâm dữ liệu phát triển nhanh chóng khiến nhu cầu sử dụng năng lượng tăng cao. Không chỉ Nhật Bản, mà các quốc gia như Hàn Quốc và các nước Đông Nam Á cũng gặp phải tình trạng này. Theo Nikkei, thị trường trung tâm dữ liệu phát triển một phần lớn là do nhu cầu về trí tuệ nhân tạo. Nhật Bản đang nỗ lực cập nhật chính sách năng lượng cơ bản trước tháng 3 năm 2025.
Lệnh tìm kiếm với Gen AI sử dụng năng lượng gấp 4 đến 5 lần so với tìm kiếm trên web
Thực tế, nhu cầu tiêu thụ điện ở châu Á, đặc biệt là ở các quốc gia như Trung Quốc và Ấn Độ và ở Đông Nam Á, dự kiến sẽ tăng đáng kể do trí tuệ nhân tạo được áp dụng nhanh chóng. Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế, nhu cầu tiêu thụ điện toàn cầu tăng 2,2% vào năm 2023. Nhu cầu này dự kiến sẽ tăng với tốc độ nhanh hơn trong ba năm tới, tăng trung bình 3,4% hàng năm cho đến năm 2026.
Một trong những động lực chính thúc đẩy nhu cầu gia tăng này là việc mở rộng lĩnh vực trung tâm dữ liệu, bao gồm việc sử dụng AI và các công nghệ AI tổng hợp (GenAI). Các trung tâm dữ liệu trên toàn cầu tiêu thụ ước tính khoảng 460 terawatt giờ (TWh) vào năm 2022 và tổng mức tiêu thụ điện này có thể đạt hơn 1.000 TWh vào năm 2026.
Đặc biệt, AI sáng tạo dự kiến sẽ tiêu thụ nhiều năng lượng hơn dự đoán. Người ta ước tính rằng các lệnh tìm kiếm với AI tổng hợp thúc đẩy sử dụng năng lượng gấp 4 đến 5 lần so với tìm kiếm trên web thông thường. Trong vòng vài năm, các hệ thống AI lớn có thể sẽ cần nhiều năng lượng bằng cả quốc gia.
Các công ty dịch vụ đám mây đang gấp rút xây dựng trung tâm dữ liệu để xử lý và lưu trữ lượng thông tin khổng lồ phục vụ lối sống công nghệ cao của con người. Cơ sở hạ tầng cũng cần thiết để hỗ trợ phát triển trí tuệ nhân tạo. Xu thế này đòi hỏi một lượng điện lớn, vừa để xử lý số vừa để giữ cho phần cứng luôn mát. Cơ quan Năng lượng Quốc tế ước tính nhu cầu năng lượng toàn cầu từ các trung tâm dữ liệu có thể tăng hơn gấp đôi từ năm 2022 đến năm 2026.
Theo Viện Nghiên cứu Điện lực Trung ương Nhật Bản, mức tiêu thụ điện của các trung tâm dữ liệu ở Nhật Bản dự kiến sẽ tăng lên tới 105 terawatt giờ vào năm 2040, tăng khoảng 5 lần so với 20 terawatt giờ vào năm 2021 và lên 211 terawatt giờ vào năm 2050. Dữ liệu của chính phủ cho thấy tổng mức tiêu thụ điện của Nhật Bản trong năm tài chính 2022, không bao gồm lượng điện dùng để phát điện, là khoảng 900 terawatt giờ.
Nhu cầu về trung tâm dữ liệu đang tăng lên trên khắp châu Á
Các công ty công nghệ nước ngoài như Microsoft, Amazon Web Services và Oracle dự kiến sẽ đầu tư hàng tỷ USD vào Nhật Bản trong những năm tới. Các trung tâm dữ liệu lớn chủ yếu được đặt tại Tokyo và Osaka, nhưng các công ty cũng đang xây dựng trung tâm dữ liệu ở các khu vực khác, chẳng hạn như đảo Hokkaido phía bắc.
Theo chuyên gia nghiên cứu công nghệ thông tin IDC Nhật Bản, các nhà khai thác trung tâm dữ liệu tại Nhật Bản dự kiến sẽ đầu tư hơn 500 tỷ yên (3 tỷ USD) vào năm 2024, nhiều hơn khoảng 50% so với năm 2023 và mức chi tiêu này dự kiến sẽ tiếp tục cho đến năm 2027. IDC cho biết, các máy chủ AI, vốn tiêu thụ nhiều năng lượng hơn các máy chủ thông thường, đang ngày càng được triển khai nhiều hơn và là yếu tố giúp tăng công suất trung tâm dữ liệu.
Nhật Bản đang cân nhắc làm thế nào để đáp ứng nhu cầu bổ sung về nguồn năng lượng sạch khi nước này chuẩn bị cập nhật chính sách năng lượng cơ bản vào tháng 3 năm sau. Lần đầu tiên, nước này dự kiến sẽ đưa ra dự báo về cơ cấu năng lượng cho năm 2040. Kế hoạch hiện tại được lập vào năm 2021, dự đoán nhu cầu điện sẽ giảm vào khoảng năm 2030 do những nỗ lực tiết kiệm năng lượng.
Tác động môi trường đang gây lo ngại đáng kể, nhiều người kêu gọi ưu tiên sử dụng ít năng lượng hơn, xây dựng các mô hình hiệu quả hơn và suy nghĩ lại cách thiết kế và sử dụng trung tâm dữ liệu.
Hàn Quốc cũng đối mặt với thách thức tương tự. Nước này phụ thuộc nhiều vào nhiên liệu hóa thạch nhập khẩu và đang nỗ lực xây dựng năng lực năng lượng tái tạo. Số lượng trung tâm dữ liệu dự kiến sẽ tăng mạnh trong nước khi các công ty công nghệ trong nước và toàn cầu, bao gồm Naver, Kakao và Equinix, gấp rút thành lập các trung tâm của riêng mình để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về điện toán AI.
Theo dữ liệu của chính phủ, Hàn Quốc dự kiến sẽ có 732 trung tâm dữ liệu vào năm 2029, tăng gấp 5 lần so với năm 2022. Bộ Thương mại, Công nghiệp và Năng lượng đã đưa ra quan ngại rằng việc tập trung các trung tâm dữ liệu ở khu vực Greater Seoul có thể dẫn đến tình trạng thiếu điện. Chính phủ Hàn Quốc đang thúc giục các công ty đặt trung tâm dữ liệu ở những nơi khác.
Theo cơ quan bất động sản thương mại Cushman và Wakefield, nhu cầu về trung tâm dữ liệu đang tăng lên trên khắp châu Á. Công suất hoạt động tại Singapore dự kiến sẽ vượt quá 1 gigawatt trong năm nay, trong khi các thị trường ở Tokyo, Mumbai và Sydney đang trên đà vượt quá 2 gigawatt trong vòng 5 đến 7 năm tới. Cơ quan này cho biết thêm, bang Johor của Malaysia đang trải qua tình trạng “lan tỏa” nguồn cung cấp trung tâm dữ liệu từ nước láng giềng Singapore, nằm ngay phía nam.
Điều quan trọng cần lưu ý là trong khi nhu cầu về điện ngày càng tăng thì cũng cần có những nỗ lực để quản lý và tối ưu hóa nhu cầu này. Ví dụ, Generative AI có thể cách mạng hóa việc quản lý lưới điện bằng cách dự đoán nhu cầu tăng cao, tối ưu hóa dòng năng lượng và tự động hóa việc cân bằng cung và cầu trong thời gian thực.
Tuy nhiên, tác động môi trường của nhu cầu gia tăng này là một mối lo ngại đáng kể và đã có những lời kêu gọi ngành ưu tiên sử dụng ít năng lượng hơn, xây dựng các mô hình hiệu quả hơn và suy nghĩ lại cách thiết kế và sử dụng trung tâm dữ liệu.
