- Quá trình chuyển đổi số toàn cầu đang được thúc đẩy bởi trí tuệ nhân tạo (AI), điện toán đám mây và Internet vạn vật (IoT).
- Sự gia tăng nhu cầu tiêu thụ điện năng trên toàn cầu kéo theo yêu cầu phải tìm ra những giải pháp bền vững hơn để phát huy tiềm năng của đổi mới công nghệ số.
- Tại một số quốc gia như Qatar, các giải pháp đang được triển khai thông qua nỗ lực chủ động của chính phủ, nhà hoạch định chính sách và cộng đồng doanh nghiệp.
Nửa nghìn tỷ đô la đã được đầu tư vào các trung tâm dữ liệu trong năm 2024, và những cơ sở này hiện đang tiêu thụ khoảng 1,5% lượng điện sản xuất trên toàn cầu. Lượng điện tiêu thụ của các trung tâm dữ liệu đã tăng trung bình 12% mỗi năm kể từ 2017. Dự kiến đến năm 2030, con số này sẽ tăng hơn gấp đôi, lên khoảng 945 terawatt giờ – nhỉnh hơn mức tiêu thụ điện hiện tại của Nhật Bản.
Sự tăng trưởng này phần lớn đến từ trí tuệ nhân tạo (AI). Việc các trung tâm dữ liệu được tối ưu hóa cho AI dự kiến sẽ khiến mức tiêu thụ điện tăng hơn gấp 4 lần vào năm 2030, khi quá trình chuyển đổi số tiếp tục làm thay đổi các ngành công nghiệp trên toàn thế giới. Bên cạnh điện toán đám mây và Internet vạn vật (IoT), AI chính là trụ cột của sự chuyển dịch này, mang đến các hệ thống thông minh hơn, ra quyết định tốt hơn và các giải pháp có khả năng mở rộng.
Những trung tâm dữ liệu quy mô lớn này cần nguồn điện và hệ thống làm mát tiết kiệm năng lượng để giúp kết nối tốt hơn giữa doanh nghiệp và cộng đồng. Nhưng liệu chúng ta có thể khai thác đổi mới số mà không ảnh hưởng tới tính bền vững? Tìm ra điểm cân bằng giữa đổi mới và sử dụng năng lượng một cách có trách nhiệm chính là chìa khóa định hình một tương lai số bền vững hơn.
AI đang khiến nhu cầu năng lượng tăng nhanh như thế nào
AI tiêu thụ lượng năng lượng gấp khoảng 33 lần so với các phần mềm chuyên dụng, trong đó mỗi yêu cầu truy vấn với ChatGPT có thể tiêu tốn lượng điện gấp 10 lần so với một lượt tìm kiếm trên Google.
Trong khi đó, việc triển khai mạng 5G và sự gia tăng số lượng thiết bị IoT – từ nhà thông minh đến xe tự lái – dự kiến sẽ vượt mốc 32 tỷ thiết bị vào năm 2030. Điều này sẽ làm nhu cầu điện tăng mạnh.
Khi hạ tầng số ngày càng phát triển, nhu cầu về năng lượng sạch và tái tạo sẽ ngày càng trở nên cấp thiết. Nếu không có các biện pháp chiến lược, làn sóng phát triển dịch vụ số có thể gây quá tải cho hệ thống điện và làm chậm tiến trình chuyển đổi toàn cầu sang các nguồn năng lượng bền vững.
Số hóa: Lời giải cho bài toán bền vững
Dù số hóa làm tăng nhu cầu năng lượng, nó cũng có thể giúp giảm thiểu dấu chân carbon và tối ưu hiệu quả năng lượng trong mọi lĩnh vực tiêu thụ.
Ví dụ, trong ngành giao thông, số hóa cho phép thu thập, lưu trữ và phân tích dữ liệu để nâng cao vận hành, an toàn, chất lượng dịch vụ và hiệu quả hoạt động. Các hệ thống giao thông thông minh (ITS) có thể giúp giảm đến 25% mức tiêu thụ năng lượng thông qua việc giảm nhu cầu đi lại, chuyển đổi sang phương tiện tiết kiệm năng lượng hơn và giảm tiêu hao năng lượng trên mỗi km di chuyển, theo Báo cáo Đổi mới Trung Đông của Invest Qatar – Iberdrola.
Các công cụ phân tích sử dụng AI cũng có thể hỗ trợ quá trình chuyển đổi sang hệ thống năng lượng bền vững hơn. Chúng có thể tối ưu hóa quy hoạch và vận hành tài sản phát – truyền điện, liên tục cân bằng cung – cầu để hỗ trợ điều phối các tải như xe điện, hệ thống làm mát và sưởi trong thời gian thực.
Các trung tâm dữ liệu quy mô lớn đã và đang giảm thiểu lãng phí năng lượng nhờ các công nghệ làm mát bằng chất lỏng và tối ưu hóa máy chủ bằng AI. Tại Đức, các nhà máy điện ảo sử dụng AI có khả năng dự đoán nhu cầu năng lượng với độ chính xác lên tới 94%, giúp hệ thống điện vận hành hiệu quả hơn. Lộ trình Phát triển Trung tâm Dữ liệu Xanh năm 2024 của Singapore tiếp nối bộ tiêu chuẩn tiết kiệm năng lượng năm 2023 nhằm thúc đẩy sự phát triển bền vững của trung tâm dữ liệu. Khi những công nghệ này tiếp tục phát triển, chúng mở ra tiềm năng lớn để giảm dấu ấn năng lượng của quá trình số hóa.
Bên cạnh việc triển khai các công nghệ tiết kiệm năng lượng để hạn chế mức tăng nhu cầu tiêu thụ điện, việc đầu tư vào các nguồn điện sạch, lưu trữ điện và quan trọng nhất là nâng cấp hạ tầng truyền tải – cần được quy hoạch và thực hiện bài bản nhằm tránh chậm trễ trong quá trình triển khai các trung tâm dữ liệu.
Vai trò của Qatar trong việc cân bằng tăng trưởng số
Các giải pháp năng lượng sử dụng AI, thành phố thông minh và trung tâm dữ liệu có thể thúc đẩy tiến bộ công nghệ mà vẫn đảm bảo cam kết với môi trường. Ví dụ, trong mục tiêu của Tầm nhìn Quốc gia Qatar 2030, số hóa và đa dạng hóa kinh tế là hai yếu tố then chốt giúp cân bằng giữa phát triển kinh tế và bền vững.
Các dự án thành phố thông minh tại Lusail và Msheireb của Qatar đã ứng dụng hệ thống quản lý năng lượng dựa trên IoT để tối ưu hóa việc sử dụng điện theo thời gian thực. Dự án tái thiết đô thị bền vững Msheireb Downtown Doha, chẳng hạn, đã giảm được 30% mức tiêu thụ năng lượng.
Qatar cũng đang mở rộng các sáng kiến năng lượng tái tạo. Gần đây, QatarEnergy công bố nhà máy điện mặt trời Dukhan với công suất 2.000 MW, dự kiến sẽ giúp tăng gấp đôi sản lượng điện mặt trời của quốc gia lên khoảng 4.000 MW vào năm 2030. Điều này nối tiếp các dự án hiện có như nhà máy điện mặt trời Al-Kharsaah công suất 800 MW – nhà máy quy mô lớn đầu tiên của Qatar, cùng hai dự án khác tại Ras Laffan và Mesaieed với tổng công suất 875 MW.
Qatar còn hợp tác cùng các doanh nghiệp quốc tế để đẩy mạnh quá trình chuyển đổi sang năng lượng sạch. Kể từ năm 2018, đội ngũ của Iberdrola Innovation Middle East tại Doha đã tăng hơn sáu lần, cho phép phát triển mạnh mẽ các giải pháp số phục vụ năng lượng bền vững. Năm 2022, một thỏa thuận với Invest Qatar tiếp tục tăng cường nỗ lực phát triển công cụ AI nhằm tối ưu hóa mạng lưới điện và nâng cao hiệu quả trên nhiều lĩnh vực. Những giải pháp này sẽ được áp dụng tại nhiều quốc gia khác trên thế giới như Tây Ban Nha, Anh, Mỹ, Brazil và Úc.
Lời kêu gọi phát triển số có trách nhiệm
Chuyển đổi số toàn cầu là xu thế tất yếu và trách nhiệm thúc đẩy các chính sách số hóa có trách nhiệm thuộc về chính phủ, doanh nghiệp và các nhà công nghệ. Sự mâu thuẫn khi số hóa vừa làm tăng tiêu thụ điện, vừa đóng vai trò cải thiện hiệu suất sẽ là yếu tố định hình tương lai đổi mới sáng tạo. AI sẽ đóng vai trò trung tâm bằng cách tạo ra các hệ thống thông minh hơn và mở ra những cơ hội mới để nâng cao hiệu quả.
Để đổi mới thực sự dẫn đến phát triển bền vững, tăng trưởng số cần song hành với tiết kiệm năng lượng và tăng tỷ trọng sử dụng nguồn năng lượng tái tạo. Tương lai là số, nhưng cũng cần là tương lai bền vững.
Theo WEF