Thấy gì qua sự cố quá tải lưới điện lớn nhất Hoa Kỳ vì trí tuệ nhân tạo (AI)?

Các tiêu chí nâng cao để đánh giá nguồn năng lượng tái tạo biến đổi cho lập kế hoạch, quy hoạch điện ở Việt Nam Nghiên cứu dưới đây của chuyên gia Hội đồng Khoa học Tạp chí Năng lượng Việt Nam thảo luận về những hạn chế của Chi phí điện năng quy dẫn (LCOE) khi đánh giá các nguồn năng lượng tái tạo biến đổi (VRE), đề xuất nhiều tiêu chí thay thế để cung cấp cái nhìn toàn diện hơn về chi phí và giá trị của chúng. Các tiêu chí được giới thiệu bao gồm: (1) Chi phí điện năng tránh được quy dẫn (LACE) - đánh giá giá trị kinh tế mà một nguồn điện mang lại bằng cách tránh chi phí phát điện từ các nguồn khác; (2) Chi phí điện năng quy dẫn điều chỉnh theo giá trị (VALCOE) - kết hợp giá trị năng lượng, công suất và tính linh hoạt; (3) Chi phí điện năng quy dẫn hệ thống (SLCOE) - bao gồm tất cả các chi phí tích hợp VRE vào lưới điện. Ngoài ra, (4) giới thiệu Chi phí quy dẫn lưu trữ (LCOS) để đánh giá các công nghệ lưu trữ năng lượng, cũng như các tiêu chí bổ sung như Đường cong chi phí giảm phát biên (MACC) và Chi phí giảm phát carbon quy dẫn (LCCA). Mục tiêu là cung cấp các công cụ tốt hơn cho việc lập kế hoạch và phát triển hệ thống điện với tỷ lệ VRE cao, như trường hợp của Việt Nam.

Cơn khát năng lượng của AI nhanh hơn cả xây mới các nhà máy điện:

Theo Reuters: Lưới điện lớn nhất nước Hoa Kỳ hiện đang phải chịu áp lực khi các trung tâm dữ liệu và chatbot AI tiêu thụ điện nhanh và nhiều hơn tiến độ xây dựng các nhà máy điện mới. Hóa đơn tiền điện dự kiến sẽ tăng hơn 20% trong mùa hè này tại một số khu vực thuộc phạm vi quản lý của PJM Interconnection, gồm 13 tiểu bang - từ Illinois đến Tennessee, Virginia đến New Jersey. Tổng cộng khoảng trên 67 triệu khách hàng và đây cũng là ‘cái rốn’ của trung tâm dữ liệu nhất thế giới.

Sự biến động tại PJM bắt đầu từ một năm nay, với mức giá tăng hơn 800% tại phiên đấu giá công suất hàng năm. Giá điện tăng từ đấu giá đã ảnh hưởng đến hóa đơn tiền điện hàng ngày của người dân.

Cuộc đấu giá nhằm mục đích tránh mất điện bằng cách thiết lập mức giá mà các nhà máy điện đồng ý cung cấp trong những giai đoạn căng thẳng nhất trên lưới điện, thường là những ngày nóng nhất và lạnh nhất trong năm.

Giá cao từ cuộc đấu giá sẽ thúc đẩy việc xây dựng nhà máy điện mới, nhưng điều đó đã không diễn ra đủ nhanh trong khu vực của PJM - khi các nhà máy điện cũ tiếp tục ngừng hoạt động và nhu cầu trung tâm dữ liệu bùng nổ. Tình trạng của PJM đã khiến tình hình trở nên tệ hơn do sự trì hoãn các cuộc đấu giá và tạm dừng quy trình đăng ký nhà máy mới. Theo phỏng vấn của Reuters với các nhà phát triển điện, cơ quan quản lý, luật sư năng lượng và các chuyên gia có liên quan... thì tình hình vẫn chưa được cải thiện.

Theo một cuộc phỏng vấn đầu tháng 7 vừa qua với Reuters, Thống đốc bang Pennsylvania Josh Shapiro nói: “Chúng tôi cần tốc độ, sự minh bạch và cần giảm chi phí cho người tiêu dùng với PJM. Tôi nghĩ, họ đã có một số bước đi theo hướng đó, điều này thực sự đáng khích lệ và chúng tôi sẽ tiếp tục nỗ lực”.

PJM cho biết tình trạng thiếu hụt cung cầu phần lớn là do các yếu tố nằm ngoài tầm kiểm soát. Cụ thể là các chính sách năng lượng của tiểu bang buộc các nhà máy điện chạy bằng nhiên liệu hóa thạch phải đóng cửa sớm và sự phát triển của các trung tâm dữ liệu tại “Thung lũng Trung tâm Dữ liệu” ở Bắc Virginia và các trung tâm đang phát triển khác ở Trung Đại Tây Dương.

Theo người phát ngôn của PJM, Jeffrey Shields: Giá cả sẽ vẫn ở mức cao chừng nào nhu cầu tăng trưởng vượt xa nguồn cung. “Hiện tại, chúng tôi đang cố gắng hết mức để bổ sung từng megawatt có thể. Các dự án mới với tổng công suất khoảng 46 gigawatt - đủ công suất để cung cấp điện cho 40 triệu hộ gia đình - đã được phê duyệt trong những năm gần đây, nhưng không được xây dựng do sự phản đối của địa phương, sự cố chuỗi cung ứng, hoặc các vấn đề tài chính không liên quan gì đến PJM” - Jeffrey Shields bổ sung thêm.

Theo một báo cáo của PJM gửi cơ quan quản lý trong năm nay, PJM đã mất hơn 5,6 gigawatt ròng trong thập kỷ qua do các nhà máy điện đóng cửa nhanh hơn tốc độ các nhà máy mới đi vào hoạt động. PJM đã bổ sung thêm khoảng 5 gigawatt công suất phát điện vào năm 2024, ít hơn so với các lưới điện nhỏ hơn ở California và Texas. Trong khi đó, nhu cầu trung tâm dữ liệu đang tăng vọt. Đến năm 2030, PJM dự kiến nhu cầu sẽ tăng 32 gigawatt trên hệ thống của mình, trừ 2 gigawatt là các nhu cầu khác, phần còn lại đến từ các trung tâm dữ liệu.

Năm 2022, PJM đã ngừng xử lý các đơn đăng ký mới cho việc kết nối nhà máy điện sau khi bị quá tải với hơn 2.000 yêu cầu từ các dự án năng lượng tái tạo, mỗi dự án đều yêu cầu nghiên cứu kỹ thuật trước khi có thể kết nối với lưới điện. PJM cho biết, việc đợi kết nối của họ không dẫn đến tình trạng thiếu hụt nguồn cung.

Sau đó, vào năm 2023, ChatGPT trở thành cái tên quen thuộc và nhu cầu bùng nổ. Các gã khổng lồ công nghệ bắt đầu tìm kiếm công suất lưới điện Hoa Kỳ, góp phần làm tăng vọt giá đấu giá vào năm 2024. Những người ủng hộ quyền lợi người tiêu dùng từ Maryland, New Jersey và các tiểu bang khác đã đệ đơn khiếu nại lên các cơ quan quản lý liên bang, yêu cầu tổ chức lại phiên đấu giá.

Giải pháp tình thế:

Trong bối cảnh bất ổn, hồi tháng 4/2025, Giám đốc điều hành của PJM, Manu Asthana đã tuyên bố rời khỏi vị trí của mình vào cuối năm nay, vì lý do gia đình chuyển đến Texas.

Để ứng phó với phản ứng dữ dội, PJM đã thực hiện nhiều cải cách, bao gồm việc giới hạn giá ở mức 325 USD/megawatt-ngày và tổ chức đấu giá 6 tháng một lần, thay vì hàng năm, đồng thời ưu tiên kết nối nhanh cho 51 dự án điện lớn. Tuy nhiên, đa số trong số này vẫn phải chờ đến 2030-2031 mới đi vào hoạt động. Chẳng hạn, dự án khởi động lại Nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island do Tập đoàn Microsoft tài trợ, sớm nhất cũng phải đến 2027 mới vận hành.

Ngay cả theo kế hoạch đẩy nhanh của PJM, nhà máy này dự kiến sẽ không khởi động cho đến ít nhất là năm 2027. Bất chấp những cải cách, PJM vẫn chưa xử lý đủ nhanh các đơn đăng ký mới, Joshua Macey - chuyên gia năng lượng và phó giáo sư tại Trường Luật Yale, cho biết. “Sẽ vô ích, nếu họ chưa khắc phục được khách hàng đợi kết nối” - ông nói.

Những ngộ nhận phổ biến về mất điện:

Mất điện thường gặp như do hư hỏng thiết bị; giảm công suất tạm thời để tránh quá tải lưới điện; do mất điện hoàn toàn; do cắt điện luân phiên, mất điện kiểu này có kiểm soát để cân bằng cung cầu trong trường hợp khẩn cấp.

Mất điện thường dễ bị hiểu lầm, dẫn đến phòng ngừa không đạt hiệu quả. Dưới đây là ba quan niệm sai lầm thường gặp:

Ngộ nhận 1: Nhu cầu tăng cao luôn gây ra mất điện.

Sự thật: Hầu hết các sự cố mất điện xảy ra ở cấp độ phân phối và do các vấn đề cục bộ như thời tiết, cây cối, hoặc sự cố thiết bị - không phải do nhu cầu tăng đột biến làm quá tải toàn bộ lưới điện. Khi mất điện, nguyên nhân có nhiều khả năng là do cây đổ, hoặc máy biến áp bị hỏng hơn là do sự cố công suất trên toàn lưới điện.

Điều này thường đặt ra câu hỏi: Tại sao không chôn đường dây điện xuống đất? Mặc dù việc ngầm hóa đường dây điện có thể giảm thiểu một số rủi ro mất điện, nhưng việc lắp đặt và bảo trì lại cực kỳ tốn kém. Và khi sự cố xảy ra, việc sửa chữa có thể mất vài ngày, thậm chí vài tuần, so với đường dây trên không, vốn được sửa chữa nhanh hơn nhiều.

Ngộ nhận 2: Sự cố mất điện là không thể đoán trước.

Sự thật: Sự cố mất điện thường liên quan đến các yếu tố có thể dự đoán được. Chẳng hạn như cơ sở hạ tầng cũ kỹ ở một số khu vực cụ thể, hoặc dự báo có bão. Bằng cách cập nhật thông tin về điều kiện thời tiết và tình trạng lưới điện địa phương, bạn có thể chuẩn bị cho sự cố mất điện trước khi chúng xảy ra.

Ngộ nhận 3: Các công ty điện lực có thể ngăn chặn tất cả các sự cố mất điện.

Thực tế: Không công ty điện lực nào có thể đảm bảo không có sự cố mất điện nào. Mặc dù đã được kiểm tra thường xuyên, chương trình cắt tỉa cây xanh và nâng cấp công nghệ, hệ thống phân phối điện vẫn dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố không thể đoán trước - cho dù đó là một con sóc gặm dây điện, hay một cơn giông bão lớn làm mất điện.

Tuy nhiên, các công ty điện lực Texas là một trong những công ty có hiệu suất tốt nhất tại Hoa Kỳ về ứng phó và khôi phục sự cố mất điện. Mặc dù không có hệ thống nào là hoàn hảo, nhưng họ vẫn tiếp tục đầu tư vào các cải tiến giúp giảm thiểu gián đoạn và khôi phục điện nhanh hơn. Và nhìn tổng thể thì sao? Texas vượt xa hầu hết các nơi trên thế giới về khả năng duy trì nguồn điện.

Làm gì để ứng phó với mất điện?

Mặc dù không thể ngăn chặn tình trạng mất điện xảy ra trong nhà, nếu không có hệ thống dự phòng, nhưng có thể giảm thiểu tác động của chúng bằng cách:

1. Cập nhật thông tin: Theo dõi dự báo thời tiết để biết các điều kiện khắc nghiệt.

2. Gọi điện trước khi đào: Kiểm tra đường dây ngầm trước khi bắt đầu dự án.

3. Báo cáo các mối nguy hiểm: Thông báo cho công ty điện lực về các rủi ro, hoặc tình trạng mất điện tiềm ẩn.

4. Hiểu rõ nguyên nhân gây mất điện - và cách xử lý - có thể giúp giúp mọi người sẵn sàng hơn.

5. Một số sự cố mất điện là không thể tránh khỏi. Nên theo dõi thời tiết, lắp đặt hệ thống dự phòng tại nhà và lưu ý cây cối xung quanh nhà./.

BBT TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Link tham khảo:

https://www.reuters.com/sustainability/boards-policy-regulation/americas-largest-power-grid-is-struggling-meet-demand-ai-2025-07-09/

https://www.basepowercompany.com/blog/power-outages-101