Đăng vào: 2026-01-20
Điện năng đang nổi lên như một yếu tố hạn chế chính đối với sự phát triển của trung tâm dữ liệu AI. Đến năm 2026, quá trình phát triển sẽ được hiện thực hóa trên lưới điện, chuyển các yếu tố hạn chế từ nguồn cung cấp và xây dựng chất bán dẫn sang khả năng cung cấp điện ổn định, năng lực kết nối và ngân sách phát triển hạ tầng quốc gia liên kết các megawatt với các giá đỡ máy chủ.
Tại Hoa Kỳ, các trung tâm dữ liệu đã tiêu thụ khoảng 176 TWh vào năm 2023, chiếm khoảng 4,4% tổng lượng điện tiêu thụ — một tỷ lệ đáng kể khi so sánh với tổng sản phẩm nội địa - và dự kiến sẽ đạt 325–580 TWh vào năm 2028, tương đương khoảng 6,7%-12% tổng lượng điện tiêu thụ, tùy thuộc vào quy mô xây dựng và hiệu quả hoạt động.
Năm 2026 sẽ chứng kiến một cú sốc về khả năng cung cấp điện hơn là tình trạng thiếu hụt năng lượng trên toàn quốc. Các hạn chế chính mang tính cục bộ, liên quan đến các trạm biến áp, máy biến áp, hành lang truyền tải và các hàng chờ kết nối tập trung ở một số khu vực có tốc độ tăng trưởng cao.
Thách thức cốt lõi nằm ở cấu hình tải "luôn hoạt động". Các trung tâm dữ liệu duy trì hệ số tải cao, gây áp lực liên tục lên nguồn cung nhiên liệu, biên độ công suất và dự trữ độ tin cậy trong thời gian dài hơn đáng kể mỗi năm so với nhu cầu công nghiệp truyền thống.
PJM đại diện cho điểm nghẽn rõ rệt nhất tại Hoa Kỳ. Các phân tích quy hoạch hỗ trợ mức tăng trưởng tải trung tâm dữ liệu lên đến khoảng 30 GW từ năm 2025 đến năm 2030, một quy mô đủ lớn để làm thay đổi kế hoạch năng lực, chiến lược mua sắm và phương pháp phân bổ vốn dài hạn cho cơ sở hạ tầng.
Texas là một ví dụ điển hình về biên độ dao động giá trên thị trường năng lượng. Các yêu cầu kết nối điện năng quy mô lớn đã vượt quá 233 GW, với hơn 70% liên quan đến các trung tâm dữ liệu, dẫn đến việc thực thi các quy định nghiêm ngặt hơn về kết nối, cắt giảm và nghĩa vụ đảm bảo độ tin cậy.
Ireland là minh chứng cho tốc độ nhanh chóng mà nhu cầu kỹ thuật số có thể chi phối lưới điện. Năm 2024, các trung tâm dữ liệu tiêu thụ 6.969 GWh, chiếm 22% tổng lượng điện năng tiêu thụ. Điều này nhấn mạnh tốc độ mà một cụm máy tính tập trung có thể nhanh chóng trở thành thách thức ở cấp độ hệ thống.
Các yêu cầu về mặt vật lý của các trung tâm dữ liệu đang thay đổi. Các trung tâm dữ liệu AI được xây dựng vào khoảng năm 2026 đang hướng tới mật độ rack từ 100 kW trở lên và ngày càng yêu cầu hệ thống làm mát bằng chất lỏng. Những thay đổi này làm tăng yêu cầu về chất lượng điện năng và gia tăng áp lực lên cơ sở hạ tầng phân phối điện tại địa phương.
Khả năng cung cấp điện ổn định đang nổi lên như một lợi thế quan trọng về vị trí địa lý. Các yếu tố như đất đai giá rẻ hoặc ưu đãi thuế đang trở nên ít quan trọng hơn so với việc kết nối an toàn, nâng cấp năng lực và một lộ trình đáng tin cậy để có được nguồn điện ổn định trong thời gian giới hạn.
Hệ thống điện có khả năng quản lý các đỉnh nhu cầu ngắn hạn và có thể dự đoán được. Tuy nhiên, chúng phải đối mặt với những thách thức đáng kể khi đối diện với tải lớn, gần như liên tục. Nhu cầu dai dẳng này, đặc trưng của các trung tâm dữ liệu AI, khiến mức tiêu thụ điện tăng nhanh hơn so với nhu cầu đỉnh điểm. Do đó, các nhà quy hoạch phải đảm bảo công suất bổ sung, khả năng cung cấp nhiên liệu, năng lực truyền tải và dự trữ vận hành cho thời gian dài.
Các dự báo gần đây của các công ty điện lực cho thấy mức tăng trưởng đỉnh điểm mùa hè trên toàn quốc trong 5 năm tới là 166 GW, trong đó khoảng 90 GW thuộc về các trung tâm dữ liệu. Sự tập trung này cho thấy chu kỳ nhu cầu sắp tới sẽ không được phân bổ rộng rãi giữa các hộ gia đình hoặc các tổ chức kinh doanh quy mô vừa và nhỏ. Thay vào đó, nó sẽ tập trung trong một lĩnh vực mở rộng theo từng bước quy mô khuôn viên dẫn đến những đợt tăng đột biến riêng biệt gây áp lực đáng kể lên mạng lưới điện địa phương.
Thời gian thực hiện dự án càng làm trầm trọng thêm những thách thức này. Một số dự án quy mô lớn dự kiến sẽ được triển khai vào năm 2026 và 2027, với các khu phức hợp được theo dõi có tổng công suất tiêu thụ gần 30 GW. Khi một lượng tải lớn như vậy tập trung trong một khu vực địa lý hạn chế, lưới điện không thể phân bổ tác động một cách đồng đều. Thay vào đó, việc định giá lại cục bộ diễn ra thông qua tắc nghẽn, nghĩa vụ nâng cấp và mức phí bảo hiểm ngày càng tăng đối với công suất điện có thể cung cấp.
Khu vực PJM nổi bật nhờ sự kết hợp giữa mật độ dân cư cao, các hành lang truyền tải hiện có và sự mở rộng nhanh chóng của các trung tâm dữ liệu. Công tác quy hoạch hỗ trợ mức tăng trưởng lên đến ~30 GW của các trung tâm dữ liệu từ năm 2025 đến năm 2030. PJM cũng được ước tính sẽ chiếm khoảng 40% số trung tâm dữ liệu vào năm 2025, biến khu vực này trở thành một chỉ báo hàng đầu về cách thức mua sắm công suất, cải cách xếp hàng và phân bổ chi phí phát triển trong điều kiện áp lực.
Hậu quả kinh tế là trực tiếp. Trong một thị trường hạn chế về công suất, mỗi megawatt điện đáng tin cậy bổ sung trở thành một tài sản khan hiếm. Sự khan hiếm này ảnh hưởng đến các thỏa thuận giao dịch định trước, làm thay đổi hiệu quả kinh tế so sánh giữa phát điện đỉnh điểm và phát điện nền, và thúc đẩy đầu tư vào các trạm biến áp và nâng cấp đường truyền tải.
Texas là một ví dụ điển hình cho thách thức về hàng đợi kết nối liên mạng. Các yêu cầu kết nối liên mạng tải lớn đã tăng vọt lên hơn 233 GW, với hơn 70% liên quan đến các trung tâm dữ liệu. Mặc dù không phải tất cả các yêu cầu đều dẫn đến việc hoàn thành dự án, sự tồn tại của hàng đợi này tạo ra một vấn đề nan giải về quản trị. Các nhà quy hoạch phải cân bằng giữa rủi ro xây dựng quá mức cho các dự án có thể không thành hiện thực với những nguy cơ tổn thất về vốn do xây dựng thiếu, điều này có thể gây nguy hiểm cho độ tin cậy và dẫn đến biến động giá nếu các dự án được tiến hành.
Texas cũng minh họa một thực tế đang nổi lên đối với các trung tâm dữ liệu AI: việc truy cập lưới điện hiện nay đòi hỏi ngày càng nhiều nghĩa vụ. Các thỏa thuận cắt giảm sản lượng, phối hợp vận hành và khả năng cung cấp có thể chứng minh được đang chuyển từ các tính năng tùy chọn thành các yêu cầu cơ bản khi nhu cầu quy mô lớn ngày càng tăng.
Ireland là một ví dụ rõ ràng về những tác động khi các trung tâm dữ liệu trở thành một nguồn tải lớn ở cấp độ vĩ mô. Năm 2024, lượng điện tiêu thụ của các trung tâm dữ liệu được đo đạc đã tăng lên 6.969 GWh, chiếm 22% tổng lượng điện sử dụng được đo đạc. Khi một lĩnh vực duy nhất chiếm một phần đáng kể như vậy, đầu tư vào lưới điện sẽ chuyển từ một quá trình theo chu kỳ sang một quá trình liên tục, đòi hỏi phải liên tục củng cố tài sản mạng lưới, bổ sung thêm công suất ổn định và các quy định chặt chẽ hơn về thời gian kết nối và quản lý nhu cầu.
Bài học quan trọng nhất không phải là tất cả các thị trường sẽ phản ánh kinh nghiệm của Ireland. Thay vào đó, nhu cầu tính toán tập trung có thể làm thay đổi căn bản mô hình quy hoạch lưới điện trong vòng vài năm, đặc biệt khi các tải mới tập trung gần các nút bị hạn chế.
| Vùng đất | Tín hiệu căng thẳng thời đại năm 2026 | Điều đó hàm ý gì? |
|---|---|---|
| PJM | Tăng trưởng trung tâm dữ liệu lên tới ~30 GW (2025–2030) | Việc mua sắm công suất và nâng cấp hệ thống truyền tải trở thành những yếu tố then chốt quyết định sự thành công của các dự án. |
| ERCOT (Texas) | >233 GW yêu cầu tải lớn; hơn 70% đến từ các trung tâm dữ liệu | Cải cách hàng đợi kết nối, quy tắc cắt giảm sản lượng và áp lực định giá độ tin cậy |
| Ireland | 6.969 GWh vào năm 2024; chiếm 22% tổng lượng điện tiêu thụ được đo bằng đồng hồ. | Tình trạng quá tải lưới điện thúc đẩy chính sách kết nối chặt chẽ hơn và các quyết định nhanh hơn về công suất cố định. |
| Tổng thể của Hoa Kỳ | Từ 176 TWh (năm 2023) lên dự kiến 325–580 TWh vào năm 2028. | Các trung tâm dữ liệu trở thành động lực quan trọng thúc đẩy tăng trưởng tải điện quốc gia và quy hoạch hệ thống. |
Một khía cạnh quan trọng nhưng thường bị bỏ qua trong chu trình AI là khả năng tạo ra luồng tiền mặt ổn định từ điện năng. Đối với nhiều nhà điều hành, mỗi megawatt điện được cung cấp hoạt động như một dây chuyền sản xuất. Đối với nhiều nhà điều hành, mỗi megawatt điện được cung cấp hoạt động như một dây chuyền sản xuất. Nếu không có nguồn điện ổn định, các hệ thống GPU có thể bị sử dụng không hiệu quả hoặc không được triển khai, khiến việc kết nối và cung cấp điện trở thành lợi thế cạnh tranh đáng kể.
Sự năng động này định hình lại sức mạnh thương lượng trên toàn bộ chuỗi cung ứng:
Các công ty điện lực và nhà điều hành lưới điện giành được quyền kiểm soát thông qua việc điều chỉnh thời gian chờ, yêu cầu nâng cấp và thiết kế biểu giá vì họ nắm giữ lượng MW được cấp phép rất hạn chế.
Việc điều chỉnh sản lượng điện và hậu cần nhiên liệu trở lại trọng tâm chiến lược vì nhu cầu hoạt động liên tục 24/7 không thể được đáp ứng một cách đáng tin cậy nếu thiếu hệ thống ổn định điện năng, kho chứa hoặc cả hai.
Hệ thống truyền tải, trạm biến áp và thiết bị trở thành những điểm nghẽn nghiêm trọng. Khi thời gian cấp phép và lắp đặt máy biến áp không theo kịp tốc độ tăng trưởng nhu cầu, tình trạng khan hiếm sẽ dẫn đến tắc nghẽn, chi phí nâng cấp cao hơn và việc vận hành bị trì hoãn.
Hệ thống điện không cần các trung tâm dữ liệu biến mất vào giờ cao điểm. Hệ thống cần chúng trở nên dễ dự đoán và kiểm soát hơn. Chiến lược quan trọng là "điện toán như một tải có thể kiểm soát được":
các khối cắt giảm sản lượng theo hợp đồng với các quy tắc hiệu suất rõ ràng
Việc chuyển đổi khối lượng công việc diễn ra giữa các khu vực và khung thời gian khác nhau.
pin đặt tại chỗ để đáp ứng nhu cầu trong thời gian cao điểm ngắn.
Cấu trúc giá cả khuyến khích tính linh hoạt, tương tự như cách thị trường công suất khuyến khích nguồn phát điện ổn định.
Tính linh hoạt giúp giảm chi phí hệ thống tổng thể bằng cách giảm lượng công suất cố định cần thiết để đáp ứng chỉ một số giờ cao điểm nhất định.
Ngày càng nhiều dự án lớn tích hợp trung tâm dữ liệu với hệ thống phát điện tại chỗ hoặc liền kề. Cách tiếp cận này chủ yếu nhằm giảm thiểu rủi ro về tiến độ dự án hơn là để ngắt kết nối khỏi lưới điện. Nguồn điện tại chỗ cho phép vận hành theo từng giai đoạn, hỗ trợ các giai đoạn tăng giảm công suất và cung cấp các dịch vụ lưới điện trong suốt quá trình nâng cấp cơ sở hạ tầng.
Đối với các nhà điều hành AI, giá trị chính nằm ở việc tăng tính linh hoạt. Việc đảm bảo nguồn cung cấp điện ổn định ngay từ đầu giúp bảo vệ hiệu quả kinh tế sử dụng và giảm sự phụ thuộc vào lịch trình xếp hàng kết nối không chắc chắn.
Các tác vụ dựa trên trí tuệ nhân tạo đang làm thay đổi các thông số thiết kế cơ sở hạ tầng. Mật độ giá đỡ lên tới gần 100 kW đang thúc đẩy việc áp dụng hệ thống làm mát bằng chất lỏng và hệ thống phân phối điện mạnh mẽ hơn. Một số cấu hình làm mát bằng chất lỏng hoạt động ở mức khoảng 100 kW mỗi giá đỡ, với một số triển khai đạt tới 150 kW mỗi giá đỡ. Mặc dù mật độ cao hơn có thể giảm diện tích vật lý cho một mục tiêu tính toán nhất định, nhưng nó cũng tập trung tải điện và nhiệt, do đó làm tăng yêu cầu về chất lượng điện năng và làm lộ ra các lỗ hổng trong hệ thống phân phối cục bộ.
Các cụm máy tính lớn đang chuyển trọng tâm mua sắm từ giá năng lượng danh nghĩa sang khả năng cung cấp và tính ổn định. Các danh mục đầu tư thành công thường kết hợp:
Chiến lược nắm giữ tài sản lâu bền với các hợp đồng ưu tiên việc giao hàng đáng tin cậy tại điểm nút.
Năng lượng tái tạo kết hợp với các nguồn ổn định và hệ thống lưu trữ
Các thỏa thuận kiểu công suất cục bộ tài trợ cho việc phát điện và đường dây mới tại nơi có nhu cầu tiêu thụ điện.
Kết quả thực tế là tổng chi phí điện năng tăng lên ở các khu vực hạn chế nguồn cung, kèm theo đó là giảm nguy cơ chậm trễ trong việc vận hành.
Ngành điện lực đang dần tái xuất hiện với vai trò là nhóm chứng khoán có tiềm năng mở rộng lớn. Tại các khu vực pháp lý cho phép thu hồi chi phí và phân bổ nâng cấp hiệu quả, nhu cầu sử dụng điện cao sẽ mở rộng cơ sở giá điện thông qua đầu tư vào đường truyền tải, trạm biến áp và nhà máy phát điện. Ngược lại, khi việc phân bổ chi phí trở nên mang tính chính trị hoặc khó dự đoán, rủi ro dự án sẽ tăng lên và việc triển khai vốn sẽ chậm lại.
Năng lượng khí đốt và năng lượng hạt nhân đang lấy lại tầm quan trọng chiến lược. Bất kể mục tiêu khử carbon dài hạn là gì, các yêu cầu về độ tin cậy trong ngắn hạn đang thúc đẩy các hệ thống hướng tới việc tăng thêm công suất ổn định và kéo dài tuổi thọ để hỗ trợ nhu cầu tiêu thụ điện liên tục, 24/7.
Sự khan hiếm phần cứng lưới điện và thời gian cấp phép là những trở ngại chính. Khi nhu cầu tăng nhanh hơn tốc độ cung cấp đường dây truyền tải và máy biến áp, phí phụ thu do khan hiếm sẽ thể hiện dưới dạng tắc nghẽn, chi phí đầu tư cho tài sản cố định và giá công suất. Cuộc khủng hoảng điện năm 2026 đánh dấu chu kỳ đầu tiên mà những khoản phí phụ thu này trở nên rõ ràng trên nhiều khu vực cùng một lúc.
Mâu thuẫn trong chính sách ngày càng gia tăng khi các trung tâm dữ liệu trở thành yếu tố đóng góp đáng kể vào hóa đơn tiền điện. Khi các trung tâm dữ liệu ảnh hưởng đáng kể đến giá điện địa phương, các cuộc tranh luận chính sách tập trung vào việc phân bổ chi phí nâng cấp, nghĩa vụ đảm bảo độ tin cậy cho các tải trọng lớn và định giá đất, nước và điện cho các dự án phát triển siêu quy mô.
Đó là thời điểm mà các đường dẫn dữ liệu trung tâm AI chuyển hóa thành nhu cầu điện năng lớn và liên tục, vượt xa tiến độ kết nối và nâng cấp cục bộ. Áp lực này thể hiện ở các trạm biến áp, máy biến áp và hệ thống phân phối, chứ không phải là tình trạng thiếu năng lượng trên toàn quốc.
Dự kiến lượng điện tiêu thụ của các trung tâm dữ liệu toàn cầu sẽ tăng từ khoảng 460 TWh vào năm 2022 lên hơn 1.000 TWh vào năm 2026, một mức tăng đủ lớn để buộc các nhà quy hoạch lưới điện phải coi các trung tâm dữ liệu như một hạng mục nhu cầu vĩ mô.
Các trung tâm dữ liệu của Mỹ đã tiêu thụ khoảng 176 TWh vào năm 2023, chiếm khoảng 4,4% tổng lượng điện năng tiêu thụ. Dự báo cho thấy con số này sẽ đạt 325–580 TWh vào năm 2028, có thể nâng tỷ lệ này lên khoảng 6,7%–12% tùy thuộc vào hiệu quả hoạt động và tốc độ xây dựng.
Khu vực PJM hỗ trợ mức tăng trưởng tải trung tâm dữ liệu lên đến ~30 GW từ năm 2025 đến năm 2030, tương đương khoảng ~40% tổng số trung tâm dữ liệu vào năm 2025. Sự tập trung này biến khu vực trở thành một chỉ báo hàng đầu về năng lực và động lực xếp hàng chờ.
Texas có hơn 233 GW nhu cầu tải lớn, trong đó hơn 70% liên quan đến các trung tâm dữ liệu. Quy mô này buộc phải thay đổi các quy định về kết nối, cắt giảm và nghĩa vụ đảm bảo độ tin cậy, đồng thời cho thấy cách thức các hàng chờ định hình kết quả thị trường.
Mật độ thiết bị trong tủ rack gần 100 kW ngày càng đòi hỏi hệ thống làm mát bằng chất lỏng và hệ thống phân phối điện nội bộ mạnh mẽ hơn. Việc phát điện tại chỗ hoặc cùng vị trí giúp giảm thiểu rủi ro do việc nâng cấp lưới điện kéo dài nhiều năm làm chậm quá trình cấp điện và hỗ trợ vận hành thử nghiệm đáng tin cậy trong các giai đoạn tăng giảm công suất.
Nó sẽ giải quyết cả hai vấn đề. Tại các khu vực hạn chế về nguồn điện, việc thiếu hụt nguồn cung có thể làm chậm quá trình vận hành, buộc phải di dời hoặc yêu cầu nâng cấp tốn kém. Khi các dự án tiến triển, tổng chi phí sẽ tăng lên do chi phí kết nối, yêu cầu ổn định điện áp và yêu cầu về độ tin cậy.
Sự sụt giảm nhu cầu điện năng năm 2026 thể hiện sự hội tụ của các mốc thời gian khác nhau. Các khu phức hợp AI được xây dựng trong vòng 18 đến 24 tháng, trong khi việc nâng cấp lưới điện, cấp phép và mua sắm thiết bị lại cần đến vài năm. Trong ngắn hạn, các nhà điều hành thành công sẽ là những người coi điện năng là cơ sở hạ tầng chiến lược, ưu tiên kết nối an toàn, tính linh hoạt trong khối lượng công việc, các thỏa thuận cung cấp điện ổn định và thiết kế tản nhiệt được tối ưu hóa cho các giá đỡ mật độ cao.
Trong kỷ nguyên trí tuệ nhân tạo, công suất điện có thể cung cấp, chứ không phải năng lực tính toán, mới là tài sản bị hạn chế nhất.
Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Tài liệu này chỉ nhằm mục đích cung cấp thông tin chung và không được xem là (và không nên được coi là) lời khuyên về tài chính, đầu tư hoặc bất kỳ lời khuyên nào khác mà bạn nên dựa vào. Không có ý kiến nào được đưa ra trong tài liệu này cấu thành khuyến nghị của EBC hoặc tác giả rằng bất kỳ khoản đầu tư, chứng khoán, giao dịch hoặc chiến lược đầu tư cụ thể nào là phù hợp với bất kỳ cá nhân cụ thể nào.
