Nhu cầu năng lượng trung tâm dữ liệu sẽ tăng gấp ba vào năm 2035: BloombergNEF dự báo tương lai 106 GW

10 tháng 12 năm 2025 Viết bởi Blake Crosley

Theo BloombergNEF, việc xây dựng trung tâm dữ liệu được lên kế hoạch sẽ yêu cầu gần gấp ba lần nhu cầu điện hiện tại của ngành trong thập kỷ tới. Đến năm 2035, các trung tâm dữ liệu sẽ tiêu thụ 106 gigawatt, tăng từ 40 gigawatt hiện nay.¹ Dự báo này xuất hiện khi hơn 230 tổ chức môi trường yêu cầu tạm dừng xây dựng trung tâm dữ liệu mới, viện dẫn mức tiêu thụ điện và nước không bền vững.² Quỹ đạo nhu cầu năng lượng đặt các trung tâm dữ liệu là một trong những động lực lớn nhất của đầu tư cơ sở hạ tầng điện trên toàn cầu.

Nhu cầu điện từ các trung tâm dữ liệu trên toàn thế giới dự kiến sẽ tăng gấp đôi vào năm 2030 lên khoảng 945 TWh, nhiều hơn một chút so với tổng tiêu thụ điện của Nhật Bản hiện nay.³ AI sẽ thúc đẩy phần lớn nhất của sự gia tăng này, với nhu cầu điện từ các trung tâm dữ liệu được tối ưu hóa cho AI được dự báo tăng gấp bốn lần vào năm 2030. Quy mô tăng trưởng dự kiến tạo ra cả thách thức cơ sở hạ tầng và cơ hội đầu tư trong toàn bộ ngành năng lượng.

Động lực nhu cầu

Nhiều yếu tố góp phần vào tăng trưởng nhu cầu dự kiến.

Mở rộng khối lượng công việc AI

Các khối lượng công việc đào tạo và suy luận AI tiêu thụ năng lượng nhiều hơn đáng kể so với điện toán trung tâm dữ liệu truyền thống. Các lần chạy đào tạo mô hình ngôn ngữ lớn có thể duy trì hàng trăm megawatt trong nhiều tháng. Dịch vụ suy luận mở rộng theo việc áp dụng AI trong các ứng dụng doanh nghiệp. Sự bùng nổ AI đã tạo ra cái mà các nhà phân tích gọi là khoảng cách cơ sở hạ tầng điện 500 tỷ đô la cho các trung tâm dữ liệu.⁴

Tiêu thụ điện của trung tâm dữ liệu Mỹ được dự báo tăng gấp ba từ 25 GW vào năm 2024 lên hơn 80 GW vào năm 2030.⁵ Tốc độ tăng trưởng vượt quá đáng kể sự mở rộng lịch sử của trung tâm dữ liệu. AI đại diện cho sự tăng theo hàm bậc thang về cường độ điện thay vì tăng trưởng gia tăng.

Yêu cầu điện năng GPU

Tiêu thụ điện GPU đã tăng với mỗi thế hệ. GPU NVIDIA Blackwell trong cấu hình rack GB200NVL72 đạt mật độ điện đỉnh 132 kW.⁶ Các kiến trúc Blackwell Ultra và Rubin trong tương lai sẽ yêu cầu từ 250 đến 900 kW mỗi rack. Quỹ đạo điện năng GPU đảm bảo tăng trưởng nhu cầu trung tâm dữ liệu liên tục.

Các triển khai GPU dày đặc tập trung tiêu thụ năng lượng theo cách mà các trung tâm dữ liệu truyền thống không trải nghiệm. Một cơ sở được thiết kế cho mật độ rack trung bình 10 kW có thể chỉ lấp đầy một phần nhỏ các vị trí rack được lên kế hoạch với khối lượng công việc AI ở mức 100+ kW. Sự tập trung ảnh hưởng đến cả cơ sở hạ tầng điện và công suất làm mát.

Phân bố địa lý

Xây dựng trung tâm dữ liệu lan rộng đến các địa lý mới khi các thị trường truyền thống đối mặt với hạn chế về điện. Bắc Virginia, thị trường trung tâm dữ liệu lớn nhất thế giới, có thời gian kết nối lưới điện kéo dài đến bảy năm.⁷ Các nhà phát triển tìm kiếm các địa điểm có công suất điện khả dụng bất kể các yếu tố thị trường truyền thống.

Sự mở rộng địa lý tạo ra đầu tư cơ sở hạ tầng ở các thị trường chưa phát triển trước đây. Cơ sở hạ tầng lưới điện, năng lượng tái tạo và các dịch vụ hỗ trợ mở rộng để phục vụ nhu cầu trung tâm dữ liệu. Phát triển kinh tế thu hút sự hỗ trợ chính sách nhưng cũng bị giám sát môi trường.

Tác động cơ sở hạ tầng lưới điện

Tăng trưởng nhu cầu trung tâm dữ liệu dự kiến yêu cầu đầu tư cơ sở hạ tầng lưới điện đáng kể.

Bổ sung công suất phát điện

Đáp ứng nhu cầu 106 GW của trung tâm dữ liệu yêu cầu bổ sung công suất phát điện tương đương cộng với dự trữ. Yêu cầu này cạnh tranh với các mục tiêu khử carbon lưới điện nếu được đáp ứng bằng phát điện nhiên liệu hóa thạch. Bổ sung công suất năng lượng tái tạo và hạt nhân có thể không theo kịp tăng trưởng nhu cầu.

Hàng đợi kết nối liên kết tiện ích đã kéo dài đáng kể. Các dự án đang chờ kết nối lưới điện bao gồm cả trung tâm dữ liệu và cơ sở năng lượng tái tạo. Tắc nghẽn hàng đợi làm chậm cả tăng trưởng nhu cầu và triển khai năng lượng sạch.

Cơ sở hạ tầng truyền tải

Nhu cầu trung tâm dữ liệu tập trung ở các địa điểm cụ thể trong khi công suất phát điện có thể ở xa. Cơ sở hạ tầng truyền tải kết nối phát điện với tải, nhưng xây dựng truyền tải đối mặt với thách thức cấp phép và thời gian dài. Các hạn chế truyền tải giới hạn các địa điểm trung tâm dữ liệu thực tế.

Truyền tải dòng điện một chiều cao áp (HVDC) cho phép cung cấp điện đường dài hiệu quả. Đầu tư vào HVDC có thể kết nối nhu cầu trung tâm dữ liệu với các nguồn tài nguyên tái tạo từ xa. Đầu tư cơ sở hạ tầng yêu cầu sự phối hợp giữa các tiện ích, cơ quan quản lý và nhà phát triển.

Hiện đại hóa lưới điện

Đặc tính tải của trung tâm dữ liệu khác với nhu cầu công nghiệp truyền thống. Mật độ điện cao, hoạt động liên tục và độ nhạy với chất lượng điện tạo ra thách thức tích hợp lưới điện. Công nghệ lưới điện thông minh và các chương trình phản hồi nhu cầu giúp tích hợp các tải trung tâm dữ liệu lớn.

Các trung tâm dữ liệu có thể cung cấp các dịch vụ lưới điện bao gồm điều chỉnh tần số và phản hồi nhu cầu. Các khả năng này tạo ra cơ hội doanh thu trong khi hỗ trợ ổn định lưới điện. Các nhà vận hành tinh vi kiếm tiền từ sự linh hoạt trong khi duy trì các yêu cầu vận hành.

Tiến hóa nguồn năng lượng

Quỹ đạo nhu cầu tăng tốc đa dạng hóa nguồn năng lượng cho các trung tâm dữ liệu.

Mở rộng năng lượng tái tạo

Các thỏa thuận mua điện cho năng lượng tái tạo đã trở thành tiêu chuẩn cho các nhà vận hành lớn. Bổ sung công suất năng lượng mặt trời và gió phản hồi một phần nhu cầu trung tâm dữ liệu. Năng lượng tái tạo cung cấp cả khả năng dự đoán chi phí và chứng chỉ bền vững.

Năng lượng mặt trời và lưu trữ pin tại chỗ giảm sự phụ thuộc vào lưới điện trong khi hỗ trợ các mục tiêu bền vững. Cách tiếp cận phân tán giải quyết cả hạn chế lưới điện và mối quan ngại môi trường. Giảm chi phí công nghệ cải thiện kinh tế phát điện tại chỗ.

Quan tâm đến năng lượng hạt nhân

Các gã khổng lồ công nghệ đã cam kết hơn 10 tỷ đô la cho các đối tác hạt nhân, với 22 gigawatt dự án đang phát triển trên toàn cầu.⁸ Google, Amazon và Microsoft đã công bố các đối tác SMR cho điện trung tâm dữ liệu. Các trung tâm dữ liệu thương mại đầu tiên chạy bằng SMR dự kiến vào năm 2030.

Thỏa thuận 20 năm của Microsoft với Constellation Energy để khởi động lại Three Mile Island Unit 1 đảm bảo 837 megawatt điện không carbon vào năm 2028.⁹ Thỏa thuận này thể hiện sự sẵn sàng cam kết dài hạn cho điện tải cơ bản sạch. Các thỏa thuận tương tự có thể trở nên phổ biến hơn.

Hydro và nhiên liệu thay thế

Microsoft và Caterpillar đã trình diễn pin nhiên liệu hydro 3 MW cung cấp 48 giờ điện dự phòng.¹⁰ Hydro cung cấp dự phòng không phát thải thay thế máy phát diesel. Công nghệ này giải quyết cả cơ hội điện chính và điện dự phòng.

Pin nhiên liệu khí tự nhiên cung cấp phát điện tại chỗ hiệu quả với lượng phát thải thấp hơn điện lưới ở một số khu vực. Công nghệ này là cầu nối giữa cơ sở hạ tầng hiện tại và triển khai năng lượng sạch trong tương lai.

Tác động đầu tư

Quỹ đạo nhu cầu năng lượng tạo ra cơ hội đầu tư trong nhiều lĩnh vực.

Tiện ích và cơ sở hạ tầng

Các tiện ích phục vụ thị trường trung tâm dữ liệu được hưởng lợi từ tăng trưởng tải. Nhu cầu tạo ra cơ hội mở rộng cơ sở thuế suất thông qua đầu tư phát điện, truyền tải và phân phối. Lợi nhuận được điều tiết trên đầu tư cơ sở hạ tầng chảy đến các cổ đông tiện ích.

Nhà cung cấp thiết bị

Nhu cầu về thiết bị phân phối điện, làm mát và lưu trữ năng lượng tăng cùng với sự mở rộng trung tâm dữ liệu. Các nhà cung cấp phục vụ cơ sở hạ tầng điện trung tâm dữ liệu thấy tăng trưởng nhu cầu bền vững. Thị trường thu hút những người mới tham gia trong khi các công ty hiện tại mở rộng công suất.

Dịch vụ chuyên nghiệp

Sự phức tạp của cơ sở hạ tầng yêu cầu chuyên môn chuyên nghiệp để lập kế hoạch, triển khai và vận hành.

550 kỹ sư thực địa của Introl hỗ trợ các tổ chức triển khai cơ sở hạ tầng điện cho các trung tâm dữ liệu AI.¹¹ Công ty xếp hạng #14 trong Inc. 5000 năm 2025 với tăng trưởng 9.594% trong ba năm.¹²

Chuyên môn tại 257 địa điểm toàn cầu giải quyết nhu cầu cơ sở hạ tầng năng lượng bất kể địa lý.¹³ Hỗ trợ chuyên nghiệp đảm bảo cơ sở hạ tầng điện đáp ứng các yêu cầu ngày càng tăng của trung tâm dữ liệu.

Khung quyết định: chiến lược điện theo quy mô triển khai

Các bước hành động: 1. Đánh giá khả năng cung cấp điện: Lập bản đồ công suất tiện ích và thời gian kết nối liên kết cho các địa điểm mục tiêu 2. Tiếp cận tiện ích sớm: Bắt đầu đối thoại 3-5 năm trước khi vận hành theo kế hoạch 3. Đa dạng hóa nguồn năng lượng: Kết hợp lưới điện, PPA và phát điện tại chỗ để có khả năng phục hồi 4. Lập kế hoạch cho tăng trưởng: Thiết kế cơ sở hạ tầng cho 2-3 lần công suất ban đầu

Điểm chính

Đối với các nhà phát triển trung tâm dữ liệu: - Nhu cầu 106 GW vào năm 2035 (tăng từ 40 GW hiện nay) yêu cầu đầu tư cơ sở hạ tầng lớn - Kết nối lưới điện Bắc Virginia hiện kéo dài 7 năm—các thị trường thay thế là cần thiết - Phản đối môi trường (hơn 230 nhóm) tạo ra rủi ro cấp phép và quan hệ công chúng

Đối với các nhà lập kế hoạch cơ sở hạ tầng: - Quỹ đạo điện năng GPU (132 kW → 250-900 kW mỗi rack) thúc đẩy tăng trưởng nhu cầu bền vững - Hàng đợi kết nối liên kết tiện ích kéo dài—sự tham gia sớm là quan trọng - Các chiến lược điện kết hợp (lưới điện + tái tạo + tại chỗ) cung cấp khả năng phục hồi

Đối với lập kế hoạch chiến lược: - Khoảng cách cơ sở hạ tầng điện 500 tỷ đô la tạo ra cơ hội đầu tư - Các đối tác hạt nhân (hơn 10 tỷ đô la cam kết) báo hiệu chiến lược tải cơ bản sạch dài hạn - Mở rộng địa lý đến các thị trường có điện khả dụng đang định hình lại địa lý trung tâm dữ liệu

Triển vọng

Tăng trưởng nhu cầu năng lượng trung tâm dữ liệu lên 106 GW vào năm 2035 đại diện cho cơ hội và thách thức phát triển cơ sở hạ tầng lớn. Quỹ đạo yêu cầu đầu tư phối hợp trong phát điện, truyền tải và hiệu quả để đáp ứng nhu cầu một cách bền vững.

Các tổ chức lập kế hoạch cơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệu nên tích hợp khả năng cung cấp điện vào lựa chọn và thiết kế địa điểm. Các hạn chế điện ngày càng thúc đẩy các quyết định về vị trí và thời gian triển khai. Lập kế hoạch cơ sở hạ tầng điện sớm cho phép triển khai cơ sở hạ tầng AI khi nhu cầu tăng.

Tài liệu tham khảo

Mức độ khẩn cấp: Cao — Bối cảnh lập kế hoạch dài hạn với tác động đầu tư ngay lập tức Số từ: ~1.600