Ai là người chi trả cho tăng trưởng? Bằng chứng từ các trung tâm dữ liệu và lưới điện

Tóm tắt

Trí tuệ nhân tạo đang thúc đẩy sự tăng trưởng nhanh chóng của nhu cầu điện năng thông qua việc mở rộng các trung tâm dữ liệu. Việc đáp ứng nhu cầu này đòi hỏi đầu tư vào hạ tầng bổ trợ, nhưng ai là người chi trả cho khoản đầu tư đó lại phụ thuộc vào các thể chế thực hiện việc huy động vốn, quản lý và phân bổ chi phí. Chúng tôi nghiên cứu vấn đề này bằng cách liên kết dữ liệu ở cấp độ cơ sở về sự gia nhập của các trung tâm dữ liệu với dữ liệu ở cấp độ công ty điện lực về giá điện bán lẻ, đầu tư hạ tầng, kết quả vận hành, và các thủ tục xét duyệt giá điện (rate case) theo quy định trên khắp Hoa Kỳ.

Sự gia nhập của các trung tâm dữ liệu trong giai đoạn 2010-2024 làm tăng giá điện bán lẻ trung bình thêm 2,7%, với mức tăng 2,1% đối với khách hàng dân dụng, 2,8% đối với khách hàng thương mại, và 4,2% đối với khách hàng công nghiệp. Những tác động này tập trung chủ yếu ở các công ty điện lực thuộc sở hữu của nhà đầu tư, nơi giá điện bán lẻ trung bình tăng tới 5,6%, trong khi tác động nhỏ hơn nhiều ở các công ty điện lực thuộc sở hữu công và hầu như không xuất hiện ở các cooperatives. Mức tăng giá cũng lớn hơn tại các bang có thị trường phát điện đã được phi điều tiết.

Để lý giải những mô hình này, chúng tôi xem xét hoạt động đầu tư, vận hành và kết quả các thủ tục xét duyệt giá của công ty điện lực. Sự gia nhập của các trung tâm dữ liệu tạo ra các phản ứng thực tế về đầu tư hạ tầng và vận hành, bao gồm công trình xây dựng dở dang, đầu tư nguồn phát điện, chi tiêu cho hạ tầng truyền tải, và cơ sở giá được phê duyệt ở mức cao hơn. Tuy nhiên, mức độ chuyển tiếp chi phí sang giá điện phụ thuộc vào môi trường quản lý: các công ty điện lực tích hợp theo chiều dọc tại các bang áp dụng cơ chế điều tiết có xu hướng hấp thụ một phần tăng trưởng phụ tải thông qua việc cải thiện hệ số sử dụng công suất, trong khi các công ty điện lực tại các bang phi điều tiết lại có xu hướng thu hồi chi phí chủ động hơn và chịu ảnh hưởng nhiều hơn từ các ràng buộc của hệ thống.

Kết quả nghiên cứu cho thấy sự phân bổ tác động của một thay đổi công nghệ thâm dụng hạ tầng không chỉ phụ thuộc vào bản thân công nghệ đó, mà còn phụ thuộc vào các thể chế quản lý việc đầu tư hạ tầng bổ trợ và cơ chế thu hồi chi phí.