Trong làn sóng chuyển đổi số hiện nay, Trí tuệ Nhân tạo (AI) thường được nhắc đến như một bước tiến vượt bậc về công nghệ phần mềm. Tuy nhiên, ở khía cạnh hạ tầng vật lý, sự bùng nổ của AI đang tác động mạnh mẽ và trực tiếp đến an ninh năng lượng toàn cầu.

Ấn phẩm Triển vọng Năng lượng Thế giới -  World Energy Outlook 2025 (WEO-2025) của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) đã dành một phần quan trọng của ấn phẩm để phân tích vấn đề này, và đặt ra câu hỏi mang tính chiến lược: "Artificial intelligence will have implications for all parts of our economies and societies: how much difference will AI and our thirst for data make to the future of energy ?". 
(Tạm dịch : “Trí tuệ nhân tạo sẽ tác động đến mọi lĩnh vực của nền kinh tế và xã hội của chúng ta: AI và nhu cầu dữ liệu ngày càng tăng sẽ tạo ra sự khác biệt như thế nào đối với tương lai của năng lượng ?”)

Áp lực từ nhu cầu: Thách thức khổng lồ cho hệ thống điện

Trước đây, các trung tâm dữ liệu (data centres) hiếm khi là tiêu điểm trong các cuộc thảo luận về an ninh năng lượng. Nhưng hiện nay, chúng đã trở thành một trong những động lực tiêu thụ điện năng chính, tạo ra áp lực đáng kể lên chuỗi cung ứng và quy hoạch lưới điện.

Sự chuyển dịch dòng vốn đầu tư : ấn phẩm WEO dự báo năm 2025, đầu tư vào trung tâm dữ liệu sẽ chạm mốc 580 tỷ USD, vượt qua 540 tỷ USD dành cho nguồn cung dầu mỏ. Điều này cho thấy kinh tế toàn cầu đang dần chuyển từ tài nguyên truyền thống sang hạ tầng kỹ thuật số.

Đầu tư vào các trung tâm dữ liệu và cho nguồn cung dầu mỏ năm 2025.

Những hệ quả trực tiếp :

• Nhu cầu năng lượng tăng : Đến năm 2030, lượng điện tiêu thụ cho các máy chủ AI dự báo tăng gấp 5 lần, khiến tổng tiêu thụ của các trung tâm dữ liệu tăng gấp đôi.
• Sự tập trung theo khu vực: Các trung tâm dữ liệu dù chỉ chiếm dưới 10% tổng mức tăng nhu cầu điện toàn cầu, nhưng hơn 85% công suất mới lại tập trung tại Mỹ, Trung Quốc và EU. Điều này tạo ra các “điểm nóng” quá tải, gây áp lực lớn lên hệ thống truyền tải vốn đã hoạt động hết công suất.
• Sự phụ thuộc trở lại vào nhiên liệu hóa thạch: Để đáp ứng nhu cầu phụ tải nền ổn định, tại một số thị trường như Mỹ, khí đốt tự nhiên được dự báo phải cung cấp hơn một nửa lượng điện bổ sung vào năm 2035.

Vai trò của AI trong tối ưu hóa: Tiềm năng tiết kiệm và quản lý hệ thống

AI không chỉ là gánh nặng tiêu thụ điện. Theo IEA, AI là một công cụ hữu ích với tiềm năng khổng lồ để giải quyết bài toán hiệu suất năng lượng.

Cơ hội từ chuyển đổi số:

• Tiềm năng tiết kiệm năng lượng: Ứng dụng AI rộng rãi trong công nghiệp và giao thông có thể giúp thế giới tiết kiệm khoảng 13.5 EJ năng lượng vào năm 2035 (hình 2).
• Thúc đẩy đổi mới công nghệ (R&D): AI rút ngắn đáng kể quy trình nghiên cứu vật liệu mới. Khả năng phân tích các tập dữ liệu phức tạp giúp tìm ra thiết kế tối ưu cho vật liệu pin, chất xúc tác hóa học hay công nghệ thu giữ carbon.
• Nâng cao hiệu suất phần cứng: Các tập đoàn công nghệ đạt bước tiến lớn trong tối ưu hóa mức tiêu thụ năng lượng của chip. Ví dụ, Google ghi nhận mức giảm 33 lần điện năng trên mỗi lệnh xử lý của mô hình Gemini chỉ trong 12 tháng.

Việc áp dụng rộng rãi các ứng dụng AI đã biết có tiềm năng tiết kiệm 13,5 EJ vào năm 2035 (Nguồn: WEO 2025).

Đặc biệt, trong bối cảnh tỷ trọng năng lượng tái tạo (điện gió, mặt trời) ngày càng cao, AI đóng vai trò then chốt trong việc điều phối lưới điện thông minh (Smart Grid), giúp cân bằng cung – cầu và duy trì ổn định hệ thống.

AI với tiềm năng khổng lồ để giải quyết bài toán hiệu suất năng lượng.

Những biến số và rào cản phía trước

Mặc dù tiềm năng rất lớn, việc hiện thực hóa các lợi ích của AI trong ngành năng lượng vẫn đối mặt với nhiều thách thức :

• Rào cản kỹ thuật và pháp lý: Thiếu các bộ dữ liệu chất lượng cao, hạ tầng kỹ thuật số chưa đồng bộ, cùng lo ngại về an ninh mạng và quy định pháp lý là những rào cản lớn trong triển khai AI trên diện rộng.
• Loại hình sử dụng AI: Tiêu thụ năng lượng khác nhau tùy nhiệm vụ. AI tạo sinh hình ảnh hoặc video “ngốn” điện gấp nhiều lần so với văn bản. Hướng phát triển các ứng dụng AI là một yếu tố khó dự báo.
• Hiệu ứng bật lại (Rebound Effects): Khi AI gia tăng năng suất và GDP, nhu cầu năng lượng tổng thể có thể tăng theo, chứ không giảm như kỳ vọng từ các giải pháp tiết kiệm.

Trên đây là tóm lược những phân tích từ ấn phẩm Triển vọng Năng lượng Thế giới (WEO) 2025, giúp độc giả tiếp cận góc nhìn khoa học và khách quan về vai trò của AI trong ngành năng lượng hiện đại.

Thực hiện: Lâm Văn Năm - PECC2DCC