Google đang hỗ trợ triển khai một nhà máy điện ảo (VPP) tại PJM Interconnection, tổ chức vận hành lưới điện lớn nhất nước Mỹ, trong bối cảnh nhu cầu điện từ các trung tâm dữ liệu AI tăng mạnh. Thay vì yêu cầu trung tâm dữ liệu tự cắt giảm phụ tải, mô hình này điều phối mức tiêu thụ điện của hộ gia đình và doanh nghiệp để tạo thêm công suất khả dụng cho lưới điện.

Theo MIT Technology Review ngày 3/6 (giờ địa phương), Google đã hợp tác với Voltus, công ty vận hành nền tảng VPP và các nguồn năng lượng phân tán, để triển khai dự án tại PJM Interconnection ở miền Đông Mỹ.

Trong khuôn khổ dự án, Voltus sẽ kết nối các nguồn năng lượng phân tán như xe điện, bộ điều nhiệt thông minh và hệ thống lưu trữ điện để hình thành VPP. Các hộ gia đình và doanh nghiệp tham gia sẽ được trả tiền khi giảm tiêu thụ điện vào giờ cao điểm hoặc sử dụng lượng điện đã lưu trữ trong những thời điểm nhu cầu tăng vọt.

Google sẽ hỗ trợ chi phí triển khai dự án. Phần công suất bổ sung tạo ra từ VPP dự kiến sẽ được dùng để hỗ trợ vận hành các trung tâm dữ liệu trong khu vực.

Dự án này được xem là ví dụ tiêu biểu cho cách các tập đoàn công nghệ lớn tận dụng VPP để giải bài toán điện năng cho trung tâm dữ liệu.

Cùng với sự bùng nổ của AI, điện năng tiêu thụ của các trung tâm dữ liệu tăng nhanh, gây thêm áp lực lên lưới điện Mỹ. Giới phân tích cho rằng chỉ cần các trung tâm dữ liệu giảm phụ tải trong một số thời điểm nhất định, lưới điện hiện hữu có thể tiếp nhận thêm trung tâm dữ liệu mới mà chưa cần xây thêm nhà máy điện hoặc mở rộng hạ tầng truyền tải. Nghiên cứu của Đại học Duke ước tính nếu trung tâm dữ liệu chỉ cắt giảm điện khoảng 40 giờ mỗi năm, lưới điện hiện tại có thể đấu nối thêm khoảng 100 GW công suất trung tâm dữ liệu mới.

Tuy nhiên, đặc thù của trung tâm dữ liệu AI khiến khả năng tự cắt giảm phụ tải có giới hạn. Các dịch vụ AI tạo sinh đòi hỏi năng lực tính toán thời gian thực ở mức cao, nên việc giảm điện có thể ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ hoặc doanh thu.

Vì vậy, gần đây nổi lên phương án doanh nghiệp vận hành trung tâm dữ liệu không trực tiếp cắt giảm phụ tải, mà thay vào đó trả tiền để huy động nguồn phản ứng phụ tải từ các nhóm người dùng khác.

Năm ngoái, Voltus đã ra mắt chương trình "Bring Your Own Capacity", cho phép doanh nghiệp trung tâm dữ liệu trực tiếp huy động các nguồn linh hoạt của lưới điện địa phương. Google là khách hàng công khai đầu tiên của chương trình này. Voltus kỳ vọng dự án có thể huy động tối đa 100 MW nguồn năng lượng phân tán mỗi năm, với mục tiêu đưa VPP vào vận hành từ năm 2027.

Tại Mỹ, khung chính sách liên quan cũng đang dần được hoàn thiện. Một số bang đang xem xét đẩy nhanh tiến độ cho phép đấu nối lưới điện đối với các trung tâm dữ liệu mới nếu các cơ sở này chấp nhận giảm tiêu thụ điện vào thời điểm nhu cầu tăng cao. Bang Texas cũng đã xây dựng dự luật yêu cầu các hộ tiêu thụ điện quy mô lớn phải sử dụng nguồn điện dự phòng hoặc cắt giảm phụ tải trong tình huống khẩn cấp.

Google cũng cho rằng không có một lời giải duy nhất cho bài toán điện năng của trung tâm dữ liệu. Michael Terrell, người phụ trách năng lượng tiên tiến toàn cầu của Google, nói rằng "không có một giải pháp duy nhất để mở rộng công suất lưới điện" và công ty đang xem xét nhiều phương án, bao gồm cả tính linh hoạt của phụ tải.

Tuy vậy, một số ý kiến cho rằng thành công của VPP sẽ phụ thuộc vào quy mô tham gia thực tế. Các hộ gia đình và doanh nghiệp phải chấp nhận nhường một phần quyền kiểm soát đối với thời điểm sạc điện hoặc thói quen sử dụng điện, nên yếu tố then chốt là liệu số người tham gia có đủ lớn hay không.

Trong một nghiên cứu về chương trình sạc xe điện có quản lý tại California, tỷ lệ tham gia chỉ vào khoảng 1% nếu không có khuyến khích tài chính. Ngay cả khi được trả 40 USD mỗi tháng, tỷ lệ này cũng chỉ đạt 4,6%.

Google và Voltus hiện chưa công bố mức chi trả cụ thể. Theo giới trong ngành, tỷ lệ tham gia thực tế và quy mô công suất có thể huy động sẽ là những biến số quyết định thành bại của dự án.

Một yếu tố khác là mức độ chấp nhận của cộng đồng địa phương. Khảo sát gần đây của Gallup cho thấy khoảng 70% người được hỏi phản đối việc xây dựng trung tâm dữ liệu AI gần nơi ở, cho thấy kế hoạch mở rộng trung tâm dữ liệu và hạ tầng điện vẫn sẽ vấp thêm rào cản về sự đồng thuận của cộng đồng.