Trung tâm dữ liệu (data center) đóng vai trò hạ tầng then chốt cho kỷ nguyên số, nhưng đồng thời tiêu thụ năng lượng và tài nguyên rất lớn. Theo ước tính của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), điện năng tiêu thụ của các trung tâm dữ liệu toàn cầu năm 2024 khoảng 415 TWh (tương đương ~1,5% sản lượng điện toàn cầu) và đang tăng khoảng 12% mỗi năm. Sự bùng nổ các ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) càng đẩy mạnh nhu cầu này: IEA dự báo đến năm 2028, AI có thể chiếm đến 15–20% tổng mức tiêu thụ điện của trung tâm dữ liệu (so với 8% năm 2023). Cùng với xu hướng “điện khí hóa” và tự động hóa, trung tâm dữ liệu được đặt trong nhóm các nhân tố tác động lớn đến mục tiêu giảm phát thải toàn cầu. Vì vậy, khái niệm trung tâm dữ liệu xanh - tức cơ sở được thiết kế, xây dựng và vận hành hướng đến hiệu suất năng lượng cao, giảm phát thải carbon - ngày càng trở nên quan trọng. Trong bối cảnh này, bài viết sẽ phân tích thách thức “xanh hóa” trung tâm dữ liệu tại Việt Nam, đồng thời tham chiếu các xu hướng ESG (Môi trường - Xã hội - Quản trị) và kinh nghiệm quốc tế nhằm định hướng giải pháp cho cả nhà đầu tư, doanh nghiệp công nghệ lẫn độc giả quan tâm phát triển bền vững.
Nhu cầu năng lượng, nước và thách thức tại Việt Nam
Việt Nam đang nổi lên thành thị trường tiềm năng cho trung tâm dữ liệu khu vực Đông Nam Á, nhờ độ tăng trưởng số hóa và nhu cầu xử lý AI cao. Tuy nhiên, điện năng và nước làm mát là hai thách thức lớn. Hiện tại, mỗi rack máy chủ ở Việt Nam có công suất tiêu thụ tăng rất mạnh: từ 4–6 kW xưa kia lên đến 30 kW, thậm chí có trường hợp 70–120 kW; với các ứng dụng AI mạnh, công suất có thể vượt 500 kW/rack. Điều này đòi hỏi nguồn điện công suất lớn liên tục và bền vững. Theo ông Bùi Quang Xuân - Chủ tịch Câu lạc bộ Mạng lưới Trung tâm Dữ liệu Việt Nam (VDCC) - chuỗi liên kết điện tại Việt Nam hiện đang phụ thuộc nhiều vào nhiệt điện than và thủy điện, trong khi năng lượng tái tạo dù phát triển nhanh vẫn chưa đủ nguồn cung cho nhu cầu cấp bách. Thống kê cho thấy trong giai đoạn 2024–2025, khoảng 47% điện của Việt Nam vẫn từ nhiệt điện than, 7% khí, so với 34% thủy điện, 9% điện mặt trời và 4% điện gió. Công suất than lớn giúp cung cấp ổn định nhưng làm tăng cường độ carbon; trong khi điện mặt trời, gió phân tán khắp các tỉnh miền Trung - dẫn đến chi phí truyền tải cao. Mặc dù vừa có Luật Viễn thông mới cho phép 100% vốn đầu tư nước ngoài vào trung tâm dữ liệu và Nghị định DPPA tạo thuận lợi mua bán điện tái tạo trực tiếp, các chuyên gia cảnh báo về chi phí đầu tư ban đầu rất cao (thời gian hoàn vốn 5–8 năm) và đòi hỏi kiến trúc lưới điện hiện đại hơn để hấp thụ lượng điện tái tạo không ổn định.
Ngoài điện, tiêu thụ nước làm mát cũng là vấn đề nổi cộm. Việt Nam có khí hậu nhiệt đới ẩm, ít lợi thế cho giải pháp làm mát tự nhiên (free cooling) sử dụng không khí bên ngoài, trong khi đó hầu hết nước sạch thường dùng để tản nhiệt cho máy chủ. Hiện tỷ số WUE (Water Usage Effectiveness - hiệu quả sử dụng nước) tại các trung tâm Việt Nam đạt khoảng 1,6–1,8 (lượng nước tiêu thụ mỗi đơn vị điện tiêu thụ), khá cao so với xu hướng bền vững toàn cầu. Do đó, Việt Nam buộc phải xem xét các công nghệ làm mát mới (làm mát chất lỏng, làm mát ngập nhiệt) để giảm phụ thuộc vào nước và tăng hiệu suất. Nếu không cải thiện, cạn kiệt nguồn nước sạch có thể trở thành nút thắt, ảnh hưởng đến cả phát triển công nghiệp số và nông nghiệp; trong kịch bản tệ nhất, trung tâm dữ liệu có thể phải tạm dừng để bảo đảm cung cấp nước cho dân cư.
Về cơ chế chính sách và tiêu chuẩn, hiện Việt Nam chưa có quy định rõ ràng về công cụ quản lý hiệu quả điện năng (PUE - Power Usage Effectiveness), hiệu quả nước (WUE) hay quy chuẩn riêng cho trung tâm dữ liệu xanh. Điều này khiến các nhà đầu tư nước ngoài còn băn khoăn trong việc triển khai các cam kết ESG. Hiện mới có một số tiêu chuẩn chung về trung tâm dữ liệu (theo ISO 50001 hoặc các khuyến nghị quốc tế), nhưng thiếu các bộ tiêu chí địa phương về phát thải carbon hay báo cáo trách nhiệm xã hội của doanh nghiệp (CSR). Những khoảng trống này đang khiến nhiều doanh nghiệp băn khoăn: liệu Việt Nam có đủ nguồn lực và chính sách để đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe trong ESG mà cộng đồng đầu tư quốc tế mong đợi không?
Đặc biệt về hạ tầng điện, các khu vực trung tâm dữ liệu thường đặt ở các thành phố lớn, nhưng lưới điện tại các vùng này đang chịu áp lực cao do dân số đông. Ví dụ, miền Bắc và miền Nam tập trung nhiều khu công nghiệp và dân cư nên điện lưới căng thẳng, trong khi miền Trung - nơi nhiều dự án điện gió, mặt trời triển khai - lại thiếu khu công nghiệp lớn để sử dụng ngay tại chỗ. Hệ quả là chi phí truyền tải cao, và khi đưa nhiều nguồn xanh (như điện mặt trời) vào lưới mà chưa có hệ thống lưu trữ quy mô, có thể gây quá tải hoặc phải cắt giảm công suất. Cục Điện lực Việt Nam cũng đang nghiên cứu công nghệ lưu trữ quy mô lớn (kế hoạch 10–16 GW pin điện vào 2030) để giải quyết vấn đề này. Tóm lại, về chi phí và hạ tầng, Việt Nam đang ở điểm khởi đầu cho một chu kỳ chuyển đổi lớn: cần huy động vốn đầu tư khổng lồ và đầu tư tương ứng vào lưới điện, kho chứa năng lượng, cũng như điều chỉnh chính sách giá điện phù hợp với chi phí sản xuất (giảm hỗ trợ cho nhiệt điện than, tăng ưu đãi cho xanh).
Công nghệ và giải pháp “xanh” cho trung tâm dữ liệu
Trước đòi hỏi phát triển bền vững, ngành trung tâm dữ liệu đã và đang áp dụng hàng loạt công nghệ tiên tiến nhằm tăng hiệu quả năng lượng và hạn chế tiêu hao tài nguyên. Một trong những giải pháp nổi bật là làm mát hiệu suất cao: thay vì chỉ dùng nước hoặc không khí, nhiều trung tâm đã thử nghiệm làm mát bằng chất lỏng (water/liquid cooling) hoặc thậm chí nhúng toàn bộ phần cứng vào chất lỏng cách điện (immersion cooling). Ví dụ, NVIDIA đang phát triển giải pháp làm mát trực tiếp cho GPU bằng công nghệ ngâm tản nhiệt, giúp giảm sinh nhiệt và tiêu thụ điện đáng kể, đồng thời kéo dài tuổi thọ thiết bị. Hãng Schneider Electric cũng giới thiệu công nghệ làm mát hỗn hợp (Motivair) cho các rack AI công suất cao (70–132 kW, thậm chí tới 600 kW), duy trì hiệu suất tối đa mà vẫn tiết kiệm điện. Ứng dụng các công nghệ này có thể giúp giảm bớt hoặc triệt để hạn chế nhu cầu dùng nước, phù hợp với các khu vực khan hiếm nước như Việt Nam.
Một xu hướng công nghệ quan trọng khác là tối ưu hóa dựa trên AI và máy học. Công nghệ này cho phép trung tâm dữ liệu tự động điều chỉnh tải và luân chuyển nhiệm vụ tính toán (như bằng giải thuật machine learning) nhằm cân bằng nhu cầu năng lượng, hạn chế lãng phí. Theo ông Bùi Quang Xuân, việc dùng AI và machine learning sẽ tự động phân bổ tải, giảm thiểu nhập tay thủ công và giảm chi phí vận hành. Thực tế, các tập đoàn công nghệ lớn trên thế giới đã chứng minh hiệu quả của AI trong quản lý trung tâm dữ liệu: Google từng sử dụng hệ thống DeepMind để tối ưu hóa hệ thống làm mát, giảm tới 40% năng lượng cho mục đích này. Những cải tiến như vậy không chỉ cắt giảm điện năng, mà còn giúp trung tâm vận hành linh hoạt, đáp ứng nhanh nhu cầu thay đổi (như giai đoạn cao điểm AI).
Việc tích hợp nguồn năng lượng tái tạo và hệ thống lưu trữ cũng là xu hướng chủ đạo. Ngoài việc ký hợp đồng mua bán điện trực tiếp (DPPA) từ các nhà máy điện gió, mặt trời - vốn mới được luật hóa tại Việt Nam - các doanh nghiệp có thể xây dựng cụm năng lượng riêng (ví dụ trên mái nhà máy, ôtô hay bãi đất), kèm theo nhà máy pin lưu trữ. Schneider Electric và NVIDIA đều nhấn mạnh tính linh hoạt của trung tâm dữ liệu hiện đại, đòi hỏi phương án điện năng và làm mát có thể mở rộng và thích ứng đa kịch bản. Ở góc độ thị trường, các gã khổng lồ như Google, Microsoft, Amazon đã đầu tư hàng chục tỷ USD vào các dự án năng lượng tái tạo (gió, mặt trời) để vận hành trung tâm dữ liệu, đồng thời cam kết chạy hoàn toàn bằng năng lượng sạch trong tương lai gầns. Ngành viễn thông và công nghệ tại Việt Nam cũng đang hợp tác với các tập đoàn năng lượng (như Bamboo Capital, Viettel) để triển khai các dự án đồng bộ điện mặt trời - lưu trữ cho khu vực công nghệ cao. Chẳng hạn, Trung tâm Dữ liệu Viettel tại Hòa Lạc cam kết sử dụng nguồn điện tái tạo cho khoảng 30% điện tiêu thụ, một bước đầu tích cực trong môi trường còn nhiều hạn chế.
Cuối cùng, minh bạch và tiêu chuẩn hóa là giải pháp quyết định cho xu hướng ESG. Do Việt Nam chưa có chuẩn riêng, việc xây dựng và áp dụng tiêu chuẩn quốc gia cho trung tâm dữ liệu xanh là cần thiết. Tiêu chuẩn này sẽ quy định các chỉ số về PUE, WUE, phát thải carbon và khả năng tái sử dụng năng lượng. Theo ông Xuân, điều này giúp Việt Nam hội nhập các chuẩn quốc tế, và tạo tín hiệu minh bạch, hấp dẫn nhà đầu tư quốc tế. Trên thế giới, nhiều nước cũng đã ban hành hoặc cập nhật chuẩn mực cho trung tâm dữ liệu. Ví dụ, Singapore vừa ra đời “Green Mark for Data Centre 2024” - bộ tiêu chí khuyến khích vận hành tiết kiệm năng lượng, hướng tới giảm carbon và đảm bảo sức khỏe, an toàn. IMDA Singapore cũng mới công bố tiêu chuẩn IT EE SS 715:2025 cho phép thiết bị IT ở trung tâm dữ liệu chạy ở nhiệt độ lên tới 35°C, tiết kiệm 2–5% năng lượng làm mát mỗi độ gia tăng. Tương tự, Indonesia đã ban hành tiêu chuẩn SNI 8799:2019 về trung tâm dữ liệu xanh, tập trung vào quản lý điện và nước hiệu quả, cùng các tổ chức chứng nhận theo cấp độ (Basic, Natural, Advanced) trên nền tảng môi trường địa phương. Khi Việt Nam xây dựng tiêu chuẩn riêng, có thể tham khảo những chỉ số như trên để thúc đẩy áp dụng công nghệ và bảo đảm tính bền vững trong ngành.
Bài học quốc tế về trung tâm dữ liệu xanh
Trên thế giới, nhiều quốc gia và doanh nghiệp dẫn đầu trong ESG đã đạt được thành tựu đáng kể trong phát triển trung tâm dữ liệu xanh. Các nước Bắc Âu nổi tiếng với lợi thế khí hậu lạnh và nguồn điện tái tạo dồi dào. Thụy Điển tận dụng khí hậu mát lạnh và sử dụng nhiệt thải từ trung tâm dữ liệu để sưởi ấm chung cư (chương trình Stockholm Open District Heating, sưởi ấm khoảng 30.000 căn hộ mỗi năm từ nhiệt dư của DC). Dữ liệu truyền về Stockholm chiếm 55% lưu lượng Internet khu vực Bắc Âu nhờ vị trí địa lý thuận lợi. Tại Iceland, 100% điện được cung cấp từ địa nhiệt và thủy điện, nhiệt độ không khí mát mẻ quanh năm cho phép làm mát tự nhiên, giúp đạt chỉ số PUE thấp (1.05–1.2) và tiết kiệm năng lượng đáng kể. Na Uy gần như đã hoàn toàn chuyển sang thủy điện sạch (98,9% công suất) với cường độ phát thải carbon rất thấp (3.3 gCO₂eq/kWh), thu hút các nhà đầu tư xây dựng DC vì độ carbon thấp. Trường hợp các nước còn lại như Phần Lan và Đan Mạch cũng có chính sách tái sử dụng nhiệt thải (Google dùng nước biển ở Hamina, Microsoft và Facebook thu hồi nhiệt cho lưới sưởi ấm hàng ngàn hộ gia đình) và ưu đãi thuế cho trung tâm dữ liệu sử dụng trên 5 MW (Phần Lan).
Tại châu Á, Singapore được xem là điểm sáng trong chính sách khuyến khích DC bền vững ở khí hậu nóng ẩm. Không chỉ có Green Mark cho trung tâm dữ liệu như trên, Singapore còn ban hành các quy định về Tropical Data Centre Standard cho phép vận hành ở nhiệt độ cao hơn, tận dụng khí trời nóng giảm 2–5% điện làm mát cho mỗi độ C nâng thêm. Nhiều trung tâm dữ liệu ở Singapore đã gắn các tấm pin năng lượng mặt trời trên mái và đầu tư hệ thống quang điện tích hợp tại địa phương. Các doanh nghiệp công nghệ lớn ở Singapore thường ký hợp đồng mua bán điện tái tạo trực tiếp (DPPA) với các nhà máy điện mặt trời, gió tại Đông Nam Á để đảm bảo nguồn xanh cho vận hành (tương tự xu hướng toàn cầu về hợp đồng năng lượng tái tạo cho DC).
Ở Hoa Kỳ và châu Âu, các “ông lớn” công nghệ dẫn đầu xu hướng: Google, Microsoft, Amazon, Facebook đều cam kết chạy 100% bằng năng lượng tái tạo. Đến nay, họ đã ký mua (PPAs) hàng chục GW gió và mặt trời, góp phần gia tăng 50% công suất tái tạo cho các DC Mỹ. Ví dụ, Google đã mua 8 GW nguồn sạch mới trong năm 2024, đưa thêm 2,5 GW vào vận hành, giúp tăng công suất xanh lên 66% cho toàn bộ hoạt động. Đáng chú ý, dù nhu cầu điện tăng do AI, Google vẫn giảm phát thải từ trung tâm dữ liệu 12% năm 2024 (ngược lại với tăng 27% nhu cầu) bằng cách độc lập hóa năng lượng khỏi phát thải - lần đầu tiên trong báo cáo gần nhất. Điều này cho thấy các biện pháp tối ưu và mua điện sạch là hiệu quả, song cũng thách thức khi các công ty còn vật lộn với chính sách và cơ sở hạ tầng chưa theo kịp.
Về khía cạnh kinh tế - xã hội, Trung tâm dữ liệu xanh không chỉ giảm thiểu tác động môi trường mà còn tạo việc làm, nâng cao năng lực con người và khả năng phục hồi của cộng đồng. Các khóa đào tạo kỹ sư trung tâm dữ liệu gắn liền tiêu chuẩn quốc tế, như IDC, Uptime Institute đã được triển khai tại nhiều nước (Thụy Điển, Singapore, Indonesia). Ở Việt Nam, VDCC cũng khuyến khích đào tạo nhân lực DC chuyên nghiệp để đáp ứng yêu cầu này. Chiến lược tái sử dụng nhiệt, nước thải từ các cơ sở dữ liệu còn phục vụ mục tiêu xã hội (sưởi ấm nhà ở, cây xanh đô thị…), đóng góp cho phát triển bền vững khu vực xung quanh.
Về quản trị và chính sách, nhiều nước đã minh bạch hoá hoạt động trung tâm dữ liệu trong báo cáo ESG. EU vừa ban hành quy định yêu cầu các trung tâm dữ liệu phải công khai các chỉ số hiệu suất (như PUE, WUE, carbon footprint) hàng năm bắt đầu từ năm 2024. Điều này buộc nhà quản lý và chủ đầu tư chú trọng tối ưu hoá. Ở Mỹ, Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA) liên tục vinh danh các DC đạt giải Energy Star, cho thấy khung quản lý hiệu quả năng lượng của họ đã tác động tích cực. Trái lại, những thị trường đang phát triển (ví dụ Indonesia) dù đã có chuẩn SNI 8799, vẫn còn nhiều trở ngại về chi phí điện cao (76% chi phí vận hành) và phụ thuộc than. Bài học ở đây là nếu thiếu chính sách khuyến khích (miễn giảm thuế, hỗ trợ tài chính), doanh nghiệp thường ưu tiên độ ổn định vận hành hơn các mục tiêu năng lượng - như Indonesia đã chỉ ra, các nhà điều hành mới chỉ tập trung vào uptime mà chưa đặt ưu tiên quản lý năng lượng.
Giải pháp cho trung tâm dữ liệu xanh tại Việt Nam
Dựa trên các phân tích và kinh nghiệm trên, có thể tổng hợp một số giải pháp cốt lõi để “xanh hóa” trung tâm dữ liệu tại Việt Nam:
-
Ứng dụng AI và máy học trong quản lý trung tâm dữ liệu: Tự động hoá việc cân bằng tải điện, tối ưu hóa làm mát và sử dụng nguồn tài nguyên thông qua AI/ML. Ví dụ, mô hình của Google đã chứng minh AI giúp giảm 40% năng lượng làm mát. Áp dụng giải pháp này sẽ tăng hiệu suất và giảm can thiệp thủ công, đồng thời giảm chi phí vận hành.
-
Đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao: Nâng cao trình độ nhân sự vận hành theo tiêu chuẩn quốc tế, am hiểu công nghệ tiết kiệm năng lượng. Lực lượng kỹ sư, quản trị đủ năng lực sẽ đảm bảo vận hành ổn định và triển khai được các công nghệ xanh. Việc này bao gồm cả đào tạo về quản lý ESG và phát triển bền vững trong lĩnh vực ICT.
-
Thúc đẩy ký kết hợp đồng mua bán điện trực tiếp (DPPA): Khuyến khích các doanh nghiệp, đặc biệt các trung tâm dữ liệu, ký hợp đồng dài hạn trực tiếp với nhà sản xuất điện tái tạo. DPPA không chỉ giúp giảm tải cho lưới điện quốc gia mà còn bảo đảm nguồn điện xanh ổn định cho DC. Các doanh nghiệp FDI (Samsung, Apple…) đã bày tỏ mong muốn áp dụng DPPA để chuyển đổi 100% nguồn điện sang tái tạo, và chính sách mới tại Việt Nam đang tạo thuận lợi cho điều này.
-
Đồng bộ phát triển năng lượng tái tạo và lưu trữ: Đầu tư mạnh vào các nguồn điện sạch (điện gió, mặt trời, thủy điện nhỏ) gắn liền với hệ thống lưu trữ quy mô lớn. Chẳng hạn, EVN dự kiến bổ sung 10–16 GW pin điện cho lưới đến 2030. Kết hợp giải pháp trữ điện (pin, trạm sạc xe điện cộng đồng gắn pin) và khai thác hiệu quả quỹ đất làm nhà máy điện tại hoặc gần khu công nghệ cao sẽ đáp ứng nhu cầu tăng nhanh của nền kinh tế số. Đồng thời, chia sẻ và điều phối nguồn điện mặt trời - gió giữa các khu vực (như qua mạng lưới điều hành quốc gia) sẽ giảm thiểu lãng phí do cắt giảm.
-
Xây dựng và áp dụng tiêu chuẩn quốc gia về trung tâm dữ liệu xanh: Ban hành quy chuẩn đo lường như PUE, WUE, chỉ số phát thải carbon, và chứng nhận Green Data Center cho các cơ sở. Điều này tạo cơ sở để đánh giá khách quan tính bền vững và giúp Việt Nam tiệm cận tiêu chuẩn quốc tế. Việc này cũng tương đương với các sáng kiến ở Singapore (tiêu chuẩn Green Mark DC) hay Indonesia (SNI 8799). Đồng thời, các doanh nghiệp nên minh bạch chia sẻ dữ liệu vận hành và áp dụng thực hành tốt (best practices), nhằm hình thành hệ sinh thái kiến thức chung, giúp rút ngắn thời gian thực hiện thực tiễn.
Cuối cùng, chính liên kết giữa nhà đầu tư, doanh nghiệp và cơ quan quản lý là yếu tố then chốt. Như lời ông Bùi Quang Xuân khẳng định, đầu tư phát triển bền vững không thể “đơn thương độc mã” - cần hợp tác xuyên suốt để giải quyết các vấn đề lớn. Nếu các trung tâm dữ liệu ở Việt Nam có thể khắc phục được hạn chế về chi phí và hạ tầng điện, song hành với các cam kết ESG của doanh nghiệp, thì lợi thế cạnh tranh sẽ rất lớn. Đầu tư vào trung tâm dữ liệu xanh không chỉ giảm tác động môi trường mà còn nâng cao hình ảnh doanh nghiệp, tạo đòn bẩy cho phát triển kinh tế kỹ thuật số theo hướng bền vững - điều mà cả nhà đầu tư công nghệ, doanh nghiệp và người dân quan tâm.
Nguồn tham khảo: Các số liệu và nhận định trong bài được dẫn từ Tạp chí VnEconomy