Từ sa mạc đến mây trời: Trung Quốc xây dựng mạng lưới năng lượng sạch khổng lồ để nuôi AI như thế nào?

Trung Quốc đang xây dựng một mạng lưới công nghiệp năng lượng sạch khổng lồ trên cao nguyên Tây Tạng, khu vực cao nhất thế giới. Mục tiêu là tận dụng ánh nắng dồi dào, nhiệt độ thấp và độ cao “chạm mây” để tạo ra nguồn năng lượng tái tạo giá rẻ. Kết quả là lượng điện tái tạo đủ để đáp ứng gần như toàn bộ nhu cầu năng lượng của khu vực, bao gồm cả các trung tâm dữ liệu phục vụ phát triển trí tuệ nhân tạo của Trung Quốc.

Mặc dù Trung Quốc vẫn đốt than với khối lượng tương đương phần còn lại của thế giới cộng lại, song tháng trước, ông Tập Cận Bình đã đưa ra một cam kết đáng chú ý. Phát biểu tại Liên Hợp Quốc, ông lần đầu tiên khẳng định Trung Quốc sẽ giảm phát thải khí nhà kính trên toàn nền kinh tế và mở rộng năng lượng tái tạo gấp sáu lần trong những năm tới. Đây là một dấu mốc mang ý nghĩa toàn cầu đối với quốc gia hiện là nguồn phát thải lớn nhất thế giới.

Nỗ lực phát triển năng lượng sạch của Trung Quốc tạo nên sự đối lập rõ rệt với chính sách của Mỹ dưới thời ông Donald Trump, khi Washington sử dụng ảnh hưởng ngoại giao và kinh tế để thúc ép các nước khác mua nhiều hơn khí đốt, dầu mỏ và than đá của Mỹ. Trong khi đó, Trung Quốc đầu tư mạnh vào công nghệ năng lượng mặt trời, gió, pin lưu trữ và xe điện, với mục tiêu trở thành nhà cung cấp năng lượng tái tạo và các sản phẩm liên quan hàng đầu thế giới.

Cụm trang trại năng lượng mặt trời lớn nhất, được gọi là Công viên năng lượng mặt trời Talatan (Talatan Solar Park), vượt xa mọi cụm nhà máy điện mặt trời khác trên thế giới. Nó bao phủ 420 kilômét vuông ở huyện Cộng Hòa, thuộc sa mạc núi cao của tỉnh Thanh Hải, một vùng dân cư thưa thớt ở phía Tây Trung Quốc.

Không quốc gia nào khác trên thế giới khai thác năng lượng mặt trời, gió và thủy điện ở độ cao lớn với quy mô như Trung Quốc trên cao nguyên Tây Tạng. Nỗ lực này là một minh chứng điển hình cho cách Trung Quốc thống trị tương lai của năng lượng sạch. Với sự hỗ trợ của các khoản đầu tư và quy hoạch quy mô lớn do nhà nước định hướng, các công ty điện lực đang giúp quốc gia này giảm phụ thuộc vào dầu mỏ, khí đốt và than nhập khẩu (một ưu tiên mang tầm chiến lược quốc gia).

Năng lượng tái tạo đang giúp Trung Quốc vận hành hơn 48.000km tuyến đường sắt cao tốc cùng đội xe điện ngày càng mở rộng. Đồng thời, nguồn điện giá rẻ cũng cho phép Trung Quốc tiếp tục sản xuất thêm nhiều tấm pin mặt trời, thống lĩnh thị trường toàn cầu và cung cấp năng lượng cho các trung tâm dữ liệu trí tuệ nhân tạo.

Trung Quốc không phải quốc gia đầu tiên thử nghiệm năng lượng sạch ở độ cao lớn. Tuy nhiên, các vùng có độ cao tương đương cao nguyên Tây Tạng đều là núi non hiểm trở. Trong khi đó, tỉnh Thanh Hải, có diện tích lớn hơn bang Texas của Mỹ, lại tương đối bằng phẳng (điều kiện lý tưởng để lắp đặt pin mặt trời và xây dựng đường sá). Không khí lạnh nơi đây cũng giúp tăng hiệu suất của pin mặt trời.

Thụy Sĩ từng thử nghiệm một trạm điện mặt trời nhỏ trên đỉnh đường cáp treo, ở độ cao 1.800 mét, nhưng chỉ tạo ra được 0,5 megawatt điện, đủ cấp cho khoảng 80 hộ gia đình Mỹ.

Tập đoàn nhà nước Power Construction Corporation of China đã hoàn thành dự án năng lượng mặt trời 480 megawatt vào năm ngoái ở độ cao 1.200 mét trên cao nguyên sa mạc Atacama của Chile (sa mạc khô hạn nhất thế giới ngoài vùng cực) nhưng vẫn thấp hơn nhiều so với cao nguyên Tây Tạng.

Dự án năng lượng mặt trời Talatan vượt xa các dự án trên. Công suất của nó đạt 16.930 megawatt, đủ để cung cấp điện cho toàn bộ hộ gia đình tại thành phố Chicago. Dự án vẫn đang được mở rộng, hướng tới mục tiêu tăng quy mô lên gấp mười lần diện tích đảo Manhattan trong ba năm tới. Bên cạnh đó, khu vực này còn có thêm 4.700 megawatt điện gió và 7.380 megawatt thủy điện.

Trung Quốc hiện đang tiếp tục xây dựng tại những khu vực có độ cao lớn hơn nữa, ở các thung lũng miền núi trên cao nguyên Tây Tạng, dù với quy mô trang trại năng lượng mặt trời nhỏ hơn. Gần thành phố Lhasa, thủ phủ của Tây Tạng, một công ty điện lực Trung Quốc gần đây đã lắp đặt hệ thống pin mặt trời có công suất 150 megawatt ở độ cao 5.200m.

Để khuyến khích phát triển các trang trại năng lượng mặt trời, nhiều tỉnh miền Tây Trung Quốc ban đầu từng cho phép doanh nghiệp sử dụng đất miễn phí. Tuy nhiên, chính phủ trung ương gần đây đã yêu cầu các địa phương thu mức phí hàng năm tượng trưng nhằm thúc đẩy việc sử dụng đất hiệu quả hơn.

Dự án năng lượng mặt trời Talatan được xây dựng trên vùng đất cát với thảm thực vật thưa thớt, vốn là đồng cỏ chăn thả của người Tây Tạng bản địa. Những tấm pin đầu tiên lắp đặt năm 2012 được đặt quá thấp so với mặt đất khiến đàn cừu khó di chuyển và gặm cỏ bên dưới. Ông Liu Ta, Giám đốc dự án, cho biết hiện nay toàn bộ các tấm pin đều được nâng cao hơn để đảm bảo chăn thả thuận tiện.

Việc di dời người dân phục vụ các dự án năng lượng luôn là vấn đề nhạy cảm trên toàn cầu. Tuy nhiên, các dự án ở vùng cao thường ảnh hưởng đến ít người hơn do dân cư thưa thớt. Cách đây khoảng 25 năm, Trung Quốc từng buộc hơn một triệu người rời khỏi nhà ở miền Tây Trung Quốc để nhường chỗ cho hồ chứa khổng lồ của đập Tam Hiệp. Năm nay, Trung Quốc đã lắp đặt số lượng tấm pin mặt trời đủ để tạo ra công suất điện tương đương với đập Tam Hiệp chỉ trong mỗi ba tuần.

Việc phát điện gió trên cao nguyên phức tạp hơn. Ở độ cao lớn, gió thổi mạnh hơn nhưng không khí loãng khiến lực đẩy lên cánh tuabin giảm, làm giảm hiệu suất phát điện. Dù vậy, khu vực này vẫn có rất nhiều tuabin gió. Các nhà vận hành lưới điện cố gắng cân bằng sản lượng điện mặt trời ban ngày với điện gió ban đêm để duy trì điện áp ổn định và tránh mất điện.

Tỉnh Thanh Hải hiện đang truyền tải phần điện năng dư thừa từ năng lượng mặt trời sang tỉnh Thiểm Tây (Shaanxi) ở miền Trung - Tây Trung Quốc. Đổi lại, vào ban đêm, Thanh Hải nhận thêm một phần nhỏ điện than từ Thiểm Tây để bổ sung cho công suất gió tại chỗ.

Bên cạnh đó, Thanh Hải ngày càng chuyển sang thủy điện để cân bằng sản lượng điện mặt trời, nhằm giảm phụ thuộc vào điện than. Hơn một thập kỷ trước, tám đập thủy điện đã được xây dựng trên sông Hoàng Hà, nơi con sông đổ dốc hơn 1.000m khi rời cao nguyên và chảy xuống miền Đông Trung Quốc. Hiện tại, nhiều đập khác vẫn đang được thi công để bổ sung và ổn định nguồn điện năng lượng mặt trời của tỉnh Thanh Hải.

“Khi năng lượng mặt trời không đủ, tôi có thể dùng thủy điện để bù đắp”, ông Zhu Yuanqing, Giám đốc Ban Năng lượng của Sở Năng lượng tỉnh Thanh Hải, cho biết.

Hai dự án thủy điện bổ sung khác cũng đang được xây dựng tại các thung lũng núi cao gần Công viên năng lượng mặt trời Talatan. Theo giới chức Thanh Hải, kế hoạch của cả hai dự án là sử dụng lượng điện mặt trời dư thừa vào ban ngày để bơm nước lên các hồ chứa ở vị trí cao hơn vài kilômét. Ban đêm, nước sẽ được xả xuống qua các đường ống trong núi, làm quay các tuabin khổng lồ để phát ra lượng điện lớn.

Nhiều ngành công nghiệp tiêu thụ điện năng cao cũng đang chuyển dịch tới khu vực này để tận dụng nguồn điện giá rẻ. Một trong số đó là hoạt động chế biến thạch anh thành polysilicon, nguyên liệu chính để sản xuất pin mặt trời. Các trung tâm dữ liệu phục vụ trí tuệ nhân tạo cũng đang được thu hút về đây.

Tuy nhiên, ngay cả cáp quang cũng chưa thể đáp ứng đủ tốc độ truyền dữ liệu cho một trong những lĩnh vực tính toán phát triển nhanh nhất ở Trung Quốc: xe tự lái. Các trung tâm dữ liệu phục vụ loại xe này vẫn được đặt tại miền Đông Trung Quốc, nơi tập trung phần lớn dân cư và hạ tầng giao thông.

“Loại trung tâm dữ liệu đó tuyệt đối không thể đặt ở Thanh Hải”, ông Chu nói. “Chỉ cần một sai sót nhỏ thôi cũng có thể dẫn đến tai nạn”.

Theo The New York Times