Theo một báo cáo nghiên cứu tháng 5-2024 của Ngân hàng đầu tư UBS, riêng các hãng công nghệ Amazon, Microsoft, nền tảng Meta và Google đã chiếm 40% nhu cầu về các dự án năng lượng mặt trời lớn ở Mỹ trong 5 năm qua. Theo UBS, nhu cầu năng lượng tái tạo từ các công ty này, vốn đều cam kết sử dụng 100% năng lượng sạch, đang có xu hướng tăng cao khi AI yêu cầu điện năng gấp 10 lần so với tìm kiếm thông thường của Google.
Trong khi đó, thông tin từ Bộ Năng lượng Mỹ (DOE) cho biết, năng lượng mặt trời hiện chỉ chiếm 3,9% tổng nguồn điện quốc gia này vào năm 2023, so với 43% nguồn điện từ khí đốt tự nhiên. Tuy nhiên, theo ước tính từ DOE, năng lượng mặt trời được dự báo sẽ chiếm 58% sản lượng điện mới được lắp đặt ở Mỹ vào năm 2024. Ngược lại, chỉ 2,5 gigawatt năng lượng khí đốt tự nhiên dự kiến sẽ được lắp đặt vào năm 2024, chỉ chiếm 4% trong tổng số 62,8 gigawatt tổng lượng điện bổ sung theo kế hoạch và là mức thấp nhất trong 25 năm.
Bên cạnh việc các Big Tech đang xây dựng các trung tâm dữ liệu sử dụng nhiều năng lượng để hỗ trợ cuộc cách mạng AI, nhu cầu điện tăng cao còn do việc khuyến khích đưa hoạt động sản xuất quay trở lại Mỹ và xu hướng gia tăng sử dụng xe điện. Theo Kelley Blue Book, mặc dù việc áp dụng xe điện chậm lại vào cuối năm 2023, nhưng vẫn có kỷ lục 1,2 triệu người mua ô tô điện vào năm ngoái, chiếm 7,6% thị trường xe Mỹ - tăng từ mức 5,9% vào năm 2022. Một phân tích hồi tháng 4-2024 của Wells Fargo dự báo, khi các xu hướng này đụng nhau, nhu cầu điện của Mỹ có thể tăng 20% vào năm 2030, trong khi Goldman Sachs cho biết, các trung tâm dữ liệu dự kiến sẽ chiếm 8% lượng điện tiêu thụ vào cuối thập kỷ này, cao hơn gấp đôi mức hiện tại.
Nhu cầu năng lượng bùng nổ đặt ra thách thức đối với mục tiêu của chính quyền Tổng thống Joe Biden là chuyển đổi lưới điện Mỹ thành 100% năng lượng sạch vào năm 2035. Tuy nhiên, theo một loạt báo cáo được công bố bởi Trường Chính sách công Goldman và GridLab thuộc Đại học California Berkeley, Mỹ có thể đạt được 90% điện sạch vào năm 2035 nếu có khoảng 1.400 gigawatt công suất gió và mặt trời được triển khai. Amol Phadke, nhà khoa học cấp cao tại Trường Goldman và Lawrence Berkeley, cho biết, tốc độ triển khai năng lượng tái tạo của Mỹ phải cần tăng ít nhất gấp 3 lần để đạt được 90% điện sạch trong thập kỷ tới.
Thách thức khác mà năng lượng tái tạo phải đối mặt là tạo ra đủ năng lượng để đáp ứng nhu cầu khi điều kiện nắng và gió không ở mức cao nhất. Pin là chìa khóa để giải quyết vấn đề này bằng cách thu thập năng lượng trong điều kiện thời tiết cao điểm và điều phối năng lượng vào cuối ngày khi cần thiết nhất. Hiện tại, hầu hết pin lithium-ion trên thị trường thường lưu trữ năng lượng trong 4 giờ mặc dù điều này thay đổi tùy theo dự án. Các nhà phân tích cho biết, điều này là không đủ để cung cấp năng lượng đáng tin cậy cho cả ngày. Pin phải lưu trữ năng lượng từ 8 giờ trở lên là điều cần thiết ở quy mô thương mại.
