Sự hồi sinh của lưới điện: AI đang tái vận hành các nhà máy nhiệt điện than bằng khí đốt và năng lượng tái tạo như thế nào

Sự bùng nổ trung tâm dữ liệu AI đang thúc đẩy sự hồi sinh trong việc tái sử dụng các nhà máy nhiệt điện than đã ngừng hoạt động trên khắp Hoa Kỳ, khi các nhà phát triển và công ty tiện ích chuyển đổi những cơ sở cũ này thành các trung tâm sản xuất năng lượng từ năng lượng tái tạo và khí tự nhiên. Với nhu cầu điện dự kiến sẽ tăng vọt lên đến 60% đến năm 2050 để hỗ trợ hạ tầng AI, cuộc đua chuyển đổi các nhà máy này đang trở nên gay gắt hơn nhờ vào các kết nối lưới điện sẵn có, cho phép triển khai nhanh hơn so với các dự án mới. Xu hướng này được thúc đẩy bởi nhu cầu về tốc độ và độ tin cậy trong cung cấp năng lượng, như nhà phân tích cấp cao của Enverus, Carson Kearl, nhấn mạnh: “Lưới điện của chúng ta không thiếu cơ hội — mà thiếu thời gian” [1].

Than đá đã đóng vai trò chủ đạo trong sản xuất điện tại Hoa Kỳ trong nhiều thập kỷ, nhưng tỷ trọng của nó đã giảm dần từ hơn 50% vào năm 2005 xuống chỉ còn 16% hiện nay, chủ yếu do sự phát triển của khí đá phiến và năng lượng tái tạo. Mặc dù suy giảm, than vẫn chiếm hơn một nửa lượng khí thải carbon liên quan đến điện của quốc gia. Việc chuyển đổi các nhà máy nhiệt điện than sang sử dụng khí tự nhiên được xem là một chiến lược chuyển tiếp quan trọng, giúp giảm 60% lượng khí thải so với than. Enverus ước tính ít nhất 70 gigawatts công suất than đã ngừng hoạt động — đủ để cung cấp điện cho 50 triệu hộ gia đình — có thể được tái sử dụng thành các nguồn năng lượng sạch hơn [1].

Xcel Energy, một công ty tiện ích lớn, đã đi đầu trong quá trình chuyển đổi này, chuyển đổi các nhà máy nhiệt điện than thành các cơ sở sản xuất năng lượng từ khí đốt và năng lượng tái tạo. Ví dụ, công ty đang chuyển đổi nhà máy nhiệt điện than Harrington ở Texas sang sản xuất điện bằng khí đốt và cũng đang phát triển các dự án điện gió và năng lượng mặt trời mới trong khu vực. Tại Minnesota, Xcel đang dừng hoạt động nhà máy nhiệt điện than Sherburne County và thay thế bằng sự kết hợp giữa năng lượng mặt trời, gió và lưu trữ pin, bao gồm hệ thống pin 100 giờ của Form Energy. Các dự án này phù hợp với mục tiêu hỗ trợ sự phát triển của các trung tâm dữ liệu, với Xcel và Meta đã hợp tác trong một sáng kiến chung [1].

Việc chuyển đổi sang khí tự nhiên cũng đang được thúc đẩy bởi các diễn biến tại khu vực Appalachian, nơi EQT Corporation đóng vai trò then chốt. Công ty đang cung cấp khí tự nhiên cho các dự án như Homer City Energy Campus và Shippingport Power Station, cả hai đều được chuyển đổi từ các cơ sở nhiệt điện than cũ. CEO của EQT, Toby Rice, nhấn mạnh tầm quan trọng của Mountain Valley Pipeline trong việc thúc đẩy sự bùng nổ năng lượng cho AI bằng cách vận chuyển khí từ Marcellus Shale đến các thị trường ở Đông Nam và xa hơn nữa [2]. Hạ tầng này rất quan trọng để đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng từ các trung tâm dữ liệu và các hoạt động do AI thúc đẩy.

Mặc dù năng lượng tái tạo vẫn là mục tiêu dài hạn, nhưng những bất ổn về quy định và chính sách hiện tại — chẳng hạn như việc hết hạn các khoản tín dụng thuế cho điện gió và mặt trời sau năm 2027 — đã dẫn đến sự phụ thuộc nhiều hơn vào khí tự nhiên như một “nhiên liệu cầu nối”. Các công ty như Xcel Energy đang tận dụng giai đoạn chuyển tiếp này để xây dựng các giải pháp năng lượng có thể mở rộng và linh hoạt. Tuy nhiên, ngành công nghiệp cũng dự đoán một tương lai nơi các cơ sở điện hạt nhân và địa nhiệt mới có thể đóng góp vào lưới điện, mặc dù cần thời gian chuẩn bị lâu hơn. Trong thời gian chờ đợi, các dự án sử dụng khí đốt, kết hợp với lưu trữ pin và pha trộn hydro, mang lại giải pháp thực tế để đáp ứng nhu cầu năng lượng cấp bách của kỷ nguyên AI [1].

Chính sách ủng hộ than đá của chính quyền Trump đã tạm thời kéo dài thời gian hoạt động của một số nhà máy nhiệt điện than sắp ngừng hoạt động, như các cơ sở Brandon Shores ở Maryland và J.H. Campbell ở Michigan. Những sự gia hạn này không được xem là lâu dài mà chỉ là điều chỉnh ngắn hạn để hỗ trợ giai đoạn chuyển tiếp. Trong khi đó, các nhóm ngành công nghiệp than đã chuyển đổi thông điệp từ “than sạch” sang thương hiệu chung hơn, phản ánh ảnh hưởng ngày càng giảm của ngành khi năng lượng tái tạo và khí đốt ngày càng phát triển. Dù vậy, các công ty than đang thích nghi bằng cách tập trung vào sản xuất khí đốt và các nỗ lực khử carbon, bao gồm thu giữ và lưu trữ carbon, để duy trì sự liên quan trong bối cảnh ngành năng lượng đang thay đổi [1].

Nguồn: