Một đường dây điện bị đứt bên ngoài Washington, DC trong tuần này. Thông thường, lưới điện sẽ chỉ cần vài giây để phục hồi sau sự kiện như vậy. Nhưng quá trình này mất hơn 10 phút vì hơn 3 gigawatt trung tâm dữ liệu ngừng tiêu thụ điện gần như đồng thời.
Theo dữ liệu được thu thập bởi Ting Labs, một công ty khởi nghiệp vận hành mạng cảm biến IoT từ ổ cắm điện của mọi người, sự kiện này đã khiến điện áp trên lưới PJM tăng vọt từ Bắc Virginia đến Chicago.
Sự kiện này không gây mất điện nhưng khiến đèn khắp khu vực bị nhấp nháy. Vụ việc đã chứng minh tác động mà các trung tâm dữ liệu có thể gây ra đối với lưới điện – một kết quả mà các chuyên gia tin rằng sẽ xảy ra thường xuyên hơn.
Bắc Virginia, thuộc lãnh thổ của PJM, là nơi tập trung nhiều trung tâm dữ liệu nhất trên thế giới.
Ricardo de Azevedo, CTO tại ON.Energy, nói với TechCrunch: “Đó là con chim hoàng yến trong mỏ than”. Ông nói thêm, những loại sự kiện liên quan đến tải trọng lớn như trung tâm dữ liệu “đang diễn ra ngày càng nhiều”.
Sự kiện này lặp lại sự kiện đã xảy ra hai năm trước, cũng trên lưới điện của PJM và nó có thể báo trước những sự kiện lớn hơn nếu các trung tâm dữ liệu không được xây dựng để xử lý tình trạng gián đoạn nguồn điện một cách tinh tế hơn. PJM Interconnection quản lý lưới điện từ New Jersey đến Illinois và phục vụ 67 triệu khách hàng, trở thành nhà điều hành lưới điện lớn nhất ở Hoa Kỳ.
Theo dữ liệu của PJM, khi đường dây điện bị cúp trong tuần này, nó đã khiến các trung tâm dữ liệu chuyển sang nguồn điện dự phòng và khoảng 3,1 gigawatt tải đã biến mất trong khoảng 30 giây. Lưới điện dường như đã phục hồi phần nào, nhưng một thời gian ngắn sau đó, các phụ tải bổ sung đã giảm xuống. Vào thời kỳ đỉnh cao, lưới điện của PJM có thêm 3,49 gigawatt điện. Phải mất thêm 11 phút nữa nó mới ổn định. Theo Reuters, các trung tâm dữ liệu bị ngắt kết nối chiếm khoảng 3% tổng nhu cầu đối với PJM vào thời điểm đó.
Một vài phần trăm nghe có vẻ không nhiều nhưng lưới điện cần hoạt động ở trạng thái cân bằng gần như hoàn hảo, cung cầu chặt chẽ. Nếu không, điện áp có thể giảm hoặc tăng vọt. Lưới điện và các thiết bị kết nối với nó có thể chịu được những biến động nhỏ, nhưng nếu những biến động đó tăng quá lớn, chúng sẽ kích hoạt các biện pháp an toàn trong lưới điện hoặc trong các cơ sở riêng lẻ, khiến chúng bị ngắt kết nối.
Khi các trung tâm dữ liệu ở Bắc Virginia nhận thấy sự biến động do đường dây điện bị hỏng, họ đã chuyển sang sử dụng nguồn điện dự phòng, giúp loại bỏ phụ tải khỏi lưới điện. Khi có nhiều trung tâm dữ liệu thực hiện chuyển đổi hơn, họ đã loại bỏ lượng tải lớn hơn khỏi lưới điện. Những gì bắt đầu khi nguồn cung giảm tương đối nhỏ đã trở thành sự sụt giảm nhu cầu thậm chí còn lớn hơn, khiến nguồn cung tăng vọt và khiến bóng đèn nhấp nháy.
Hầu hết các trung tâm dữ liệu đều đưa ra quyết định trong tích tắc và những trung tâm bị ngắt kết nối trong tuần này dường như cũng không khác. Ali Zain Banatwala, chuyên gia mô hình thị trường cao cấp tại Nhà điều hành hệ thống điện độc lập, nói với TechCrunch khi điện áp sụt giảm đến mức họ quyết định ngắt kết nối trong vòng vài giây.
Ông nói: “Chúng ta cần tìm cách để các tải nằm cạnh nhau này có thể ngắt kết nối hoặc kết nối lại một cách tuần tự”. Một quy trình có trật tự hơn sẽ cho phép các nhà khai thác lưới điện phát triển trước các quy trình mạnh mẽ hơn.
Ngoài ra, các trung tâm dữ liệu có thể được xây dựng để hấp thụ những gián đoạn và không quay lưng lại với chúng. Một công ty khởi nghiệp, ON.Energy, đang nghiên cứu một sản phẩm để giúp các trung tâm dữ liệu — và lưới điện — thực hiện các sự kiện giống như sự kiện đã xảy ra trong tuần này.
Công ty đã phát triển nguồn cung cấp điện liên tục cho toàn bộ khuôn viên trung tâm dữ liệu, không chỉ bao gồm máy chủ mà còn cả thiết bị làm lạnh và các thiết bị khác. Về cơ bản, công ty giấu trung tâm dữ liệu đằng sau một dãy pin được kết nối với thiết bị chuyển đổi năng lượng phức tạp. Tất cả những gì lưới “nhìn thấy” là một tải nhất quán, hoạt động tốt chứ không phải là các đỉnh và đáy từ từng bộ phận riêng lẻ của trung tâm dữ liệu. Hệ thống của ON.Energy cho phép các trung tâm dữ liệu tăng giảm khối lượng công việc tính toán, bao gồm cả đào tạo AI mà không làm ảnh hưởng đến lưới điện.
Có lẽ quan trọng hơn, điều đó còn có nghĩa là các trung tâm dữ liệu có thể hấp thụ các biến động điện năng từ lưới điện. Thay vì ngắt kết nối khỏi lưới điện, hệ thống của ON.Energy có thể sử dụng bất kỳ nguồn điện bổ sung nào để sạc pin và nếu dòng điện giảm xuống, hệ thống có thể gửi điện đến máy chủ. Ngoài ra, nó có thể đi theo hướng dẫn của lưới điện trong vòng một phần nghìn giây, ngăn ngừa hiện tượng sụt áp hoặc đột biến như những nguyên nhân đã gây ra sự cố tuần này cho PJM.
De Azevedo cho biết ON.Energy hiện đang lắp đặt tổng công suất 3 gigawatt cho hệ thống của mình tại bốn cơ sở trung tâm dữ liệu khác nhau.
Các nhà quản lý lưới điện cũng đã nhận ra vấn đề.
Ví dụ: ERCOT sẽ yêu cầu tải trọng lớn như trung tâm dữ liệu để “vượt qua” tình trạng gián đoạn, de Azevedo cho biết.
Tuy nhiên, đồng hồ đang điểm. Vụ mất kết nối hàng loạt trong tuần này lớn gấp đôi so với sự kiện tương tự vào năm 2024, khi 60 trung tâm dữ liệu đồng thời bị ngắt kết nối, kéo theo tải 1,5 gigawatt khỏi lưới điện. Vào thời điểm đó, các trung tâm dữ liệu chiếm khoảng 6% tải trọng của PJM, theo Synapse Energy Economics. Đến năm 2040, họ dự kiến sẽ chiếm 24%. Nếu vấn đề không được giải quyết sớm, mọi chuyện có thể trở nên tồi tệ hơn rất nhiều.
Khi bạn mua hàng thông qua các liên kết trong bài viết của chúng tôi, chúng tôi có thể kiếm được một khoản hoa hồng nhỏ. Điều này không ảnh hưởng đến tính độc lập biên tập của chúng tôi.