THÁCH THỨC “XANH HOÁ” TRUNG TÂM DỮ LIỆU TẠI VIỆT NAM: CUỘC ĐUA NĂNG LƯỢNG VÀ BỀN VỮNG TRONG KỶ NGUYÊN AI

Trong bối cảnh toàn cầu đang bước vào kỷ nguyên của Trí tuệ Nhân tạo (AI), nhu cầu về khả năng tính toán và lưu trữ dữ liệu đang tăng trưởng một cách chóng mặt. Việt Nam, với tiềm năng phát triển mạnh mẽ về kinh tế số, đang nổi lên như một thị trường trọng điểm trong việc xây dựng và mở rộng hạ tầng Trung tâm Dữ liệu (Data Centers). Tuy nhiên, đi kèm với sự tăng trưởng này là một thách thức lớn, mang tính sống còn đối với sự phát triển bền vững của ngành: thách thức “xanh hoá”. Các trung tâm dữ liệu tại Việt Nam đang phải đối mặt với áp lực khổng lồ từ việc tiêu thụ điện năng công suất lớn, nhu cầu về nguồn nước làm mát thiết bị, và yêu cầu cấp thiết về việc giảm thiểu tác động đến môi trường. Đây không chỉ là câu chuyện về công nghệ hay chi phí, mà còn là cam kết của Việt Nam đối với mục tiêu phát triển bền vững và hội nhập quốc tế.

I. ÁP LỰC KHỔNG LỒ TỪ NĂNG LƯỢNG VÀ NƯỚC TRONG KỶ NGUYÊN AI

Sự bùng nổ của AI đang thay đổi hoàn toàn bức tranh năng lượng của các trung tâm dữ liệu. Các mô hình AI đòi hỏi sức mạnh xử lý dữ liệu và tính toán cao hơn nhiều lần so với các tác vụ thông thường, kéo theo sự gia tăng đột biến về mức tiêu thụ điện năng.

1. Nhu cầu Năng lượng Điện Tăng Vọt: Gánh nặng từ Công suất Cao

Theo dự báo đáng chú ý của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), đến năm 2028, các công nghệ AI có thể chiếm từ 15–20% tổng mức tiêu thụ điện của các trung tâm dữ liệu toàn cầu, tăng đáng kể so với mức 8% ghi nhận vào năm 2023. Điều này cho thấy tốc độ và quy mô mà AI đang “ngốn” điện năng.

Tại Việt Nam, thách thức này càng trở nên gay gắt. Ông Bùi Quang Xuân, Chủ tịch Câu lạc bộ Mạng lưới Trung tâm Dữ liệu Việt Nam (VDCC), đã chỉ ra thực tế đáng báo động về công suất của các giá đỡ thiết bị (rack) máy chủ. Nếu như trước đây, một rack máy chủ thông thường chỉ tiêu thụ khoảng 4–6 kW, thì hiện nay, con số này đã tăng lên đến 30 kW, và trong nhiều trường hợp, đặc biệt là các trung tâm dữ liệu phục vụ AI, công suất có thể vọt lên 120 kW. Đối với các ứng dụng AI cường độ cao, nhu cầu năng lượng thậm chí có thể vượt qua 500 kW cho một rack.

Mức tiêu thụ điện năng cao kỷ lục này đặt ra một thách thức lớn về khả năng cung cấp năng lượng ổn định, bền vững và thân thiện với môi trường tại Việt Nam.

2. Khủng hoảng Nguồn Nước và Hiệu suất Làm mát (WUE)

Bên cạnh năng lượng điện, nguồn nước làm mát cũng là một tài nguyên thiết yếu mà các trung tâm dữ liệu truyền thống phụ thuộc. Tại Việt Nam, nước thường được sử dụng để làm mát các máy chủ. Tuy nhiên, theo ông Bùi Quang Xuân, chỉ số đo lường Hiệu quả sử dụng Nước (WUE – Water Usage Effectiveness) hiện tại của nhiều trung tâm dữ liệu Việt Nam đang dao động từ 1,6–1,8. Đây là một mức khá cao, báo hiệu sự lãng phí tài nguyên và không còn phù hợp với bối cảnh tài nguyên nước ngày càng khan hiếm và xu hướng phát triển bền vững toàn cầu.

Sự gia tăng nhiệt độ sinh ra từ các máy chủ AI công suất cao khiến nhu cầu làm mát trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết, trực tiếp đẩy chỉ số WUE lên cao nếu không có các giải pháp công nghệ tiên tiến thay thế.

3. Điều kiện Khí hậu và Thách thức về Công nghệ Làm mát

Một thách thức độc đáo của Việt Nam chính là điều kiện khí hậu. Khí hậu nóng ẩm đặc trưng của đất nước không thuận lợi cho phương pháp làm mát phổ biến trên thế giới là Free Cooling (làm mát bằng không khí tự nhiên). Ở nhiều quốc gia ôn đới, Free Cooling có thể giúp giảm tới 40-50% công suất tiêu thụ điện năng của hệ thống làm mát. Tuy nhiên, tại Việt Nam, hiệu suất của phương pháp này rất thấp.

Điều này buộc các trung tâm dữ liệu tại Việt Nam phải nhanh chóng chuyển dịch sang các công nghệ làm mát tiên tiến và hiệu quả hơn như Liquid Cooling (làm mát bằng chất lỏng) hoặc Immersion Cooling (làm mát bằng cách nhúng thiết bị vào chất lỏng cách nhiệt) để đảm bảo hiệu suất vận hành và đạt được các tiêu chuẩn xanh quốc tế.

II. RÀO CẢN HỘI NHẬP VÀ THIẾU KHUNG PHÁP LÝ

Ngoài các thách thức về kỹ thuật và tài nguyên, Việt Nam còn phải đối diện với những rào cản liên quan đến cơ chế, chính sách và sự đồng bộ với tiêu chuẩn quốc tế.

1. Thiếu Cơ chế Kết nối Năng lượng Tái tạo Quốc tế (DPPA)

Một trong những yêu cầu tiên quyết của các nhà đầu tư nước ngoài khi xây dựng trung tâm dữ liệu là khả năng tiếp cận và sử dụng năng lượng tái tạo. Họ thường yêu cầu ký kết Hợp đồng mua bán điện trực tiếp (DPPA – Direct Power Purchase Agreement). DPPA cho phép họ chuyển đổi qua lại nguồn năng lượng tái tạo giữa các trung tâm dữ liệu của họ với lưới điện quốc gia.

Tuy nhiên, Việt Nam vẫn đang trong quá trình hoàn thiện các quy định về DPPA, và việc thiếu cơ chế rõ ràng này đang khiến các nhà đầu tư nước ngoài, đặc biệt là những tập đoàn công nghệ lớn với cam kết về Net Zero Carbon (Phát thải carbon ròng bằng 0), e ngại khi đầu tư vào thị trường Việt Nam.

2. Khung Quy định Quốc gia về Chỉ số Xanh Còn Thiếu

Để hội nhập với thị trường quốc tế và thu hút đầu tư, Việt Nam cần có một hệ thống các tiêu chuẩn và quy định rõ ràng về hiệu quả hoạt động của trung tâm dữ liệu. Hiện tại, Việt Nam vẫn chưa có các quy định rõ ràng về các chỉ số quan trọng như:

• PUE (Power Usage Effectiveness): Hiệu quả sử dụng năng lượng.
• WUE (Water Usage Effectiveness): Hiệu quả sử dụng nước.
• VUD (Virtualization Usage Effectiveness): Hiệu quả sử dụng ảo hóa dữ liệu.
• Carbon Emissions: Quy định về Phát thải carbon.
• Green Data Centers: Tiêu chuẩn cho Trung tâm Dữ liệu Xanh.

Sự thiếu vắng các tiêu chuẩn quốc gia đồng bộ và minh bạch khiến các công ty nước ngoài lo ngại về tính khả thi và bền vững của các dự án đầu tư, đồng thời làm giảm tính cạnh tranh của thị trường Việt Nam so với các quốc gia trong khu vực đã có những cam kết và tiêu chuẩn xanh rõ ràng.

III. GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ “XANH” ĐANG TIẾP CẬN

Mặc dù đối mặt với nhiều thách thức, ngành công nghiệp trung tâm dữ liệu Việt Nam đã bắt đầu tiếp cận và ứng dụng các giải pháp công nghệ tiên tiến nhằm giải quyết bài toán “xanh hoá”.

1. Công nghệ Làm mát Thế hệ Mới: Liquid Cooling và Immersion Cooling

Các công nghệ làm mát bằng chất lỏng đang trở thành giải pháp tối ưu cho các máy chủ AI công suất cực cao.

• Liquid Cooling (Làm mát bằng chất lỏng): Công nghệ sử dụng chất lỏng chuyên dụng để hấp thụ nhiệt trực tiếp từ các bộ phận nóng như CPU và GPU.
• Immersion Cooling (Làm mát bằng cách nhúng): Toàn bộ phần cứng được nhúng vào một chất lỏng cách điện. Công nghệ này có hiệu suất làm mát vượt trội, giúp giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng và kéo dài tuổi thọ phần cứng.

Tiêu biểu, các tập đoàn công nghệ hàng đầu như NVIDIA đã và đang phát triển công nghệ làm mát phần cứng, đặc biệt là GPU, được nhúng trong chất lỏng. Công nghệ này không chỉ giảm nhiệt độ mà còn tối ưu hóa hiệu suất của các máy chủ, góp phần giảm chi phí vận hành và tăng tính cạnh tranh cho các trung tâm dữ liệu.

Các nhà cung cấp giải pháp lớn như Schneider Electric cũng đã giới thiệu tại Việt Nam giải pháp làm mát bằng chất lỏng/hỗn hợp chất lỏng – Motivair, có khả năng đáp ứng các rack AI công suất cực cao, lên đến 70-132 kW/rack, thậm chí tới 600 kW/rack.

Theo ông Phạm Huy Hoàng, Phó Giám đốc đơn vị kỹ thuật tại Trung tâm dữ liệu của CMC Telecom, việc áp dụng các công nghệ làm mát thế hệ mới là thiết yếu. “Tương lai sẽ đòi hỏi các trung tâm dữ liệu có tính linh hoạt rất cao về công suất, làm mát và thiết kế để có thể đáp ứng đa dạng yêu cầu ứng dụng,” ông Hoàng nhấn mạnh.

2. Tối ưu hóa Lưới điện bằng Công nghệ Số

Việc ứng dụng công nghệ trong việc quản lý và tối ưu hóa lưới điện cũng là một giải pháp then chốt. Schneider Electric, với thế mạnh về tự động hóa và năng lượng, sử dụng công nghệ cho phép giảm trực tiếp khoảng 1% điện năng tiêu thụ trên toàn bộ lưới điện, mà không cần đầu tư thêm hạ tầng phần cứng lớn. Sự can thiệp thông minh này giúp nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện quốc gia, gián tiếp hỗ trợ việc cung cấp năng lượng ổn định cho các trung tâm dữ liệu.

IV. NĂM GIẢI PHÁP CỐT LÕI ĐỂ “XANH HOÁ” TRUNG TÂM DỮ LIỆU VIỆT NAM

Để giải quyết triệt để các thách thức và thúc đẩy công cuộc “xanh hoá” trung tâm dữ liệu, ông Bùi Quang Xuân, Chủ tịch VDCC, đã đề xuất năm giải pháp mang tính chiến lược, cần sự đồng lòng từ chính phủ, nhà đầu tư và các doanh nghiệp:

1. Ứng dụng AI và Machine Learning trong Vận hành Thông minh

Việc ứng dụng Trí tuệ Nhân tạo (AI) và Học máy (Machine Learning) không chỉ trong tính toán mà còn trong chính công tác vận hành trung tâm dữ liệu là chìa khóa để nâng cao hiệu quả. AI có thể tự động cân bằng nhu cầu về năng lượng và nước, dự đoán và tối ưu hóa hiệu suất làm mát, từ đó giảm thiểu sự can thiệp thủ công và duy trì sự ổn định, hiệu quả, đồng thời cắt giảm chi phí vận hành.

2. Đào tạo và Phát triển Nguồn Nhân lực Chất lượng Cao

Một trung tâm dữ liệu tiên tiến, xanh và bền vững đòi hỏi đội ngũ vận hành có trình độ chuyên môn cao. Nhân lực giỏi giúp vận hành hệ thống ổn định, đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế về PUE, WUE và phát thải carbon, tạo nền tảng vững chắc cho sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp số.

3. Thúc đẩy Ký kết DPPA để Tiếp cận Năng lượng Tái tạo

Giải pháp cấp bách nhất về mặt chính sách là thúc đẩy việc hoàn thiện khung pháp lý và ký kết Hợp đồng mua bán điện trực tiếp (DPPA) giữa các doanh nghiệp vận hành trung tâm dữ liệu và các nhà sản xuất năng lượng tái tạo. Điều này không chỉ giúp giảm tải cho lưới điện quốc gia mà còn khuyến khích mạnh mẽ việc sử dụng năng lượng xanh, đáp ứng tiêu chí đầu tư của các tập đoàn quốc tế.

4. Kết hợp Phát triển Năng lượng Tái tạo và Lưu trữ Điện năng (BESS)

Để đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng của nền kinh tế số, đặc biệt từ AI, Việt Nam cần kết hợp mạnh mẽ việc khai thác hiệu quả điện gió, điện mặt trời với việc đầu tư vào các hệ thống lưu trữ điện năng (BESS – Battery Energy Storage System). Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đã có kế hoạch đầy tham vọng, dự kiến đầu tư vào các nguồn pin lưu trữ năng lượng đạt công suất từ 10-16 GW vào năm 2030. Việc này sẽ giúp giải quyết vấn đề gián đoạn nguồn cung từ năng lượng tái tạo, đảm bảo nguồn điện ổn định cho các trung tâm dữ liệu.

5. Xây dựng Tiêu chuẩn Quốc gia Mới về PUE, WUE và Green Data Center

Việt Nam cần khẩn trương xây dựng và ban hành các tiêu chuẩn quốc gia mới, rõ ràng và tiệm cận quốc tế về PUE, WUE, phát thải carbon và Green Data Center. Việc này sẽ tạo ra một sân chơi minh bạch, công bằng, không chỉ giúp các trung tâm dữ liệu trong nước hoạt động hiệu quả hơn mà còn là “tấm vé” để Việt Nam thu hút đầu tư từ các trung tâm dữ liệu quốc tế lớn.

KẾT LUẬN: ĐỒNG HÀNH ĐỂ VƯỢT QUA THÁCH THỨC

Thách thức “xanh hoá” trung tâm dữ liệu tại Việt Nam không chỉ là một nhiệm vụ của riêng ngành công nghệ thông tin mà là một dự án quốc gia, ảnh hưởng trực tiếp đến mục tiêu phát triển bền vững và vị thế kinh tế số của đất nước. Để vượt qua “cơn khát” năng lượng và nước trong kỷ nguyên AI, các giải pháp công nghệ tiên tiến như làm mát bằng chất lỏng, cùng với việc thay đổi cơ chế chính sách như thúc đẩy DPPA và xây dựng tiêu chuẩn xanh, là con đường tất yếu.

Ông Bùi Quang Xuân đã nhấn mạnh tinh thần hợp tác: “Trong mọi lĩnh vực, chúng ta không nên đi một mình. Nhà đầu tư, chính phủ và các nhà tư vấn thiết kế luôn phải đồng hành để giải quyết những vấn đề lớn.” Chỉ khi có sự đồng hành chặt chẽ giữa chính phủ trong việc tạo hành lang pháp lý thông thoáng, nhà đầu tư trong việc cam kết công nghệ xanh, và doanh nghiệp trong việc chia sẻ kinh nghiệm vận hành tốt, Việt Nam mới có thể biến thách thức “xanh hoá” thành cơ hội để vươn lên trở thành một trung tâm dữ liệu khu vực, bền vững và thân thiện với môi trường.