Tóm tắt
+ Sớm xây dựng, ban hành các tiêu chuẩn đối với TTDL xanh theo hướng tham chiếu theo các tiêu chuẩn quốc tế được áp dụng phổ biến
+ Thiết lập cơ chế chứng nhận, công nhận TTDL xanh
+ Có cơ chế mua bán điện trực tiếp giữa đơn vị phát điện năng lượng tái tạo và khách hàng sử dụng điện lớn (Trung tâm dữ liệu) thông qua hợp đồng (PPA)
+ Cần xây dựng, ban hành các chính sách ưu đãi đầu tư nhằm khuyến khích doanh nghiệp (DN) đầu tư vào công nghệ xanh
Sự phát triển của công nghệ số đã đưa TTDL và dịch vụ điện toán đám mây (ĐTĐM) trở thành hạ tầng, nền tảng công nghệ quan trọng thúc đẩy phát triển kinh tế số, chính phủ số; hệ thống dữ liệu là nền tảng quan trọng của hạ tầng số. TTDL là chìa khóa cho việc lưu trữ, xử lý dữ liệu, hỗ trợ hoạt động kinh doanh, và phát triển CNTT.
Tuy nhiên, nhu cầu sử dụng ngày càng tăng của TTDL đi kèm với những thách thức lớn về môi trường và năng lượng. Các TTDL truyền thống tiêu thụ lượng năng lượng khổng lồ và thải ra lượng khí thải CO2 đáng kể, ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường và phát triển bền vững. Để giải quyết vấn đề này, xu hướng phát triển TTDL "xanh" (Green Data Center - GDC) đã nổi lên trên thế giới. GDC là những TTDL được thiết kế, vận hành và quản lý nhằm tối ưu hóa hiệu suất năng lượng và giảm thiểu tác động đến môi trường. Các TTDL xanh mang lại nhiều lợi ích như giảm lượng khí thải, tiết kiệm năng lượng, nâng cao hiệu quả hoạt động, và góp phần vào mục tiêu phát triển bền vững.
Việt Nam đang trong quá trình CĐS, đẩy mạnh phát triển kinh tế số và chính phủ số, đòi hỏi đầu tư mạnh mẽ vào hạ tầng TTDL. Tuy nhiên, Việt Nam cũng đang đối mặt với những thách thức về biến đổi khí hậu và bảo vệ môi trường. Do đó, việc phát triển TTDL xanh tại Việt Nam là vô cùng cần thiết, nhằm đảm bảo sự phát triển bền vững cho ngành công nghiệp kỹ thuật số.
Bài nghiên cứu này sẽ phân tích kinh nghiệm quốc tế về phát triển dịch vụ TTDL "xanh" và đưa ra những đề xuất phù hợp với bối cảnh Việt Nam. Nghiên cứu sẽ tập trung vào việc phân tích các giải pháp, công nghệ, tiêu chuẩn và chính sách liên quan đến TTDL xanh, với mục tiêu góp phần đưa Việt Nam trở thành một trong những quốc gia dẫn đầu trong lĩnh vực phát triển TTDL xanh và bền vững.
Các tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế đều đã ban hành các tiêu chuẩn quốc tế về tiêu chuẩn đối với TTDL xanh góp phần đảm bảo rằng các TTDL tiếp tục phát triển theo hướng xanh, bền vững hơn, bảo vệ môi trường và giảm thiểu biến đổi khí hậu. Các tiêu chuẩn tập trung vào việc đo lường và cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng điện, khuyến khích chuyển dịch sang sử dụng điện từ năng lượng tái tạo, giảm thiểu tác động môi trường và qua đó giúp giảm chi phí vận hành TTDL, điển hình có thể kể đến như:
Chỉ số Hiệu suất Chính (KPI) của TTDL đã được ISO tiêu chuẩn hóa toàn cầu và công bố tại họ Tiêu chuẩn quốc tế ISO/IEC 30134 CNTT - TTDL - Các chỉ số hiệu suất chính, bao gồm: ISO/IEC 30134 Phần 1: Tổng quan và yêu cầu chung; ISO/IEC 30134 Phần 2: Sử dụng năng lượng hiệu quả (PUE); ISO/IEC 30134 Phần 3: Hệ số năng lượng tái tạo (REF)[1]; ISO/IEC 30134 Phần 4: Thiết bị CNTT hiệu quả năng lượng cho máy chủ (ITEE); ISO/IEC 30134 Phần 5: Sử dụng thiết bị CNTT cho máy chủ (ITEU_SV); ISO/IEC 30134 Phần 6: Hệ số tái sử dụng năng lượng (ERF); ISO/IEC 30134 Phần 7: Tỷ lệ hiệu suất làm mát (CER); ISO/IEC 30134 Phần 8: Hiệu quả sử dụng carbon (CUE); ISO/IEC 30134 Phần 9: Hiệu quả sử dụng nước (WUE).
EN 50600 là tiêu chuẩn chính thức được áp dụng tại các quốc gia thuộc Liên minh Châu Âu, xác định tiêu chuẩn cho hoạt động của TTDL theo các nhóm lĩnh vực năng lượng, làm mát, viễn thông và cơ sở hạ tầng an ninh kỹ thuật (bao gồm các quy trình và hệ thống kiểm soát truy cập, hệ thống phát hiện xâm nhập, camera quan sát, quy trình và hệ thống phòng cháy chữa cháy). Đối với nhóm tiêu chuẩn về chỉ số hiệu suất có ký hiệu tiêu chuẩn EN 50600 tham chiếu các KPI tiêu chuẩn hóa do ISO/IEC công bố trong phần 4 của bộ tiêu chuẩn. Điều này đảm bảo rằng các tiêu chuẩn toàn cầu thực sự phù hợp với nhau mà không bị trùng lặp hoặc nhầm lẫn về việc áp dụng phiên bản nào. EN 50600-4 bao gồm các tiêu chuẩn: EN 50600-4-1: KPI - Tổng quan và yêu cầu chung (ISO/IEC 30134-1); EN 50600-4-2: KPI - Hiệu quả sử dụng năng lượng (PUE - ISO/IEC 30134-2); EN 50600-4-3: KPI - Hệ số năng lượng tái tạo (REF - ISO/IEC 30134-3); EN 50600-4-4: KPI - Hiệu suất năng lượng của thiết bị CNTT cho máy chủ (ITEEsv - ISO/IEC 30134-4); EN 50600-4-5: KPI - Sử dụng năng lượng của thiết bị CNTT cho máy chủ (ITEUsv - ISO/IEC 30134-5).
Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế ITU đã công bố một dòng tiêu chuẩn thuộc Series L có liên quan đến TTDL. Trong đó có một số tiêu chuẩn kỹ thuật liên quan đến TTDL xanh như:
- ITU-T L.1300 (06/2014), Best practices for green data centers; ITU-T L.1300, Những thực hành tốt nhất cho các TTDL xanh. Tiêu chuẩn đưa ra mô tả các biện pháp thực hành tốt nhất nhằm giảm tác động tiêu cực của TTDL đến khí hậu, giúp chủ sở hữu và người quản lý xây dựng các TTDL trong tương lai hoặc cải thiện các TTDL hiện có để hoạt động theo cách có trách nhiệm với môi trường.
- ITU-T L.1301 (05/2015), Minimum data set and communication interface requirements for data centre energy management; ITU-T L.1301 (05/2015), Yêu cầu về bộ dữ liệu tối thiểu và giao diện truyền thông để quản lý năng lượng TTDL. Nội dung chủ yếu của tiêu chuẩn là thiết lập một bộ dữ liệu tối thiểu cần thiết để quản lý các TTDL theo cách có trách nhiệm với môi trường; các yêu cầu giao diện cấp cao cho CNTT và truyền thông (CNTT-TT) và truyền thông thiết bị cơ sở góp phần tiết kiệm năng lượng, quản lý và đánh giá tiết kiệm năng lượng.
- ITU-T L.1303 (11/2018), Functional requirements and framework of green data centre energy-saving management system; ITU-T L.1303 (11/2018), Yêu cầu chức năng và khung công việc của hệ thống quản lý tiết kiệm năng lượng TTDL xanh. Nội dung chủ yếu của tiêu chuẩn gồm: Đặc điểm và lưu lượng vận hành của hệ thống quản lý tiết kiệm năng lượng của TTDL xanh; Yêu cầu về chức năng của hệ thống quản lý tiết kiệm năng lượng của TTDL xanh; Khung hệ thống quản lý tiết kiệm năng lượng TTDL xanh bao gồm các khối chức năng như thu thập dữ liệu, lưu trữ dữ liệu, xử lý và phân tích dữ liệu, giao diện hệ thống bên ngoài, giao diện người dùng và khối điều khiển.
- ITU-T L.1310 (09/2020), Energy efficiency metrics and measurement for TLC equipment; ITU-T L.1310 (07/2010), Số liệu đo và đo lường hiệu quả năng lượng đối với thiết bị TLC. Tiêu chuẩn bao gồm định nghĩa về các quy trình, phương pháp và hồ sơ đo lường hiệu quả năng lượng cần thiết để đánh giá hiệu quả năng lượng của thiết bị viễn thông. Các số liệu và phương pháp đo lường hiệu quả năng lượng được xác định cho thiết bị mạng viễn thông và thiết bị mạng.
Để thúc đẩy sự phát triển bền vững trong lĩnh vực CNTT-TT, đặc biệt là các TTDL, EU[2] đã ban hành Chỉ thị 2023/1791 ngày 13/9/2023, trong đó tại Điều 12 có quy định Trước ngày 15/5/2024 và hàng năm sau đó, các Quốc gia Thành viên sẽ yêu cầu chủ sở hữu và nhà điều hành TTDL trên lãnh thổ của mình có công suất tiêu thụ điện năng cho CNTT được lắp đặt từ 500kW trở lên phải cung cấp thông tin (chủ yếu về các chỉ số hiệu suất chính, mức tiêu thụ năng lượng, mức sử dụng điện, mức sử dụng nhiệt thải, mức sử dụng nước và việc sử dụng năng lượng tái tạo theo tiêu chuẩn CEN/CENELEC EN 50600-4). Ủy ban sẽ thiết lập cơ sở dữ liệu Châu Âu về các TTDL bao gồm thông tin do các TTDL cung cấp. Trước ngày 15/5/2025, Ủy ban sẽ đánh giá dữ liệu sẵn có về hiệu quả năng lượng của các TTDL đề xuất pháp lý bao gồm các biện pháp tiếp theo để cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng, bao gồm thiết lập các tiêu chuẩn hiệu suất tối thiểu và đánh giá tính khả thi của quá trình chuyển đổi sang lĩnh vực TTDL có lượng phát thải ròng bằng 0, với sự tham vấn chặt chẽ của các bên liên quan.
EU đã có những động thái ban đầu để yêu cầu các chủ TTDL phải báo cáo hiệu suất sử dụng hàng năm để có căn cứ đánh giá và ban hành các tiêu chuẩn hiệu suất tối thiểu trong thời gian tới.
Đức đã thông qua Đạo luật Hiệu quả Năng lượng năm 2023, tập trung vào việc quản lý năng lượng hiệu quả cho các TTDL, bao gồm yêu cầu về PUE (hiệu quả sử dụng năng lượng) và sử dụng năng lượng tái tạo. Luật đặt ra các mục tiêu PUE cụ thể cho các TTDL, yêu cầu các TTDL lớn phải áp dụng hệ thống quản lý năng lượng và môi trường, đồng thời khuyến khích sử dụng điện từ năng lượng tái tạo, nhằm giảm tiêu thụ năng lượng và giảm thiểu biến đổi khí hậu. “Trung tâm dữ liệu” theo định nghĩa trong Đạo luật này là các TTDL có công suất kết nối nguồn điện chính từ 300kW trở lên (không tính nguồn dự phòng). Các quy định đó bao gồm:
Quản lý năng lượng: Các TTDL có mức tiêu thụ năng lượng hàng năm vượt quá 15 gigawatt giờ sẽ được yêu cầu triển khai hệ thống quản lý năng lượng hoặc môi trường và ghi lại các biện pháp tiết kiệm năng lượng trong kế hoạch chi tiết và công bố chúng.
Yêu cầu về hiệu quả sử dụng điện năng (PUE): Các TTDL bắt đầu hoặc đã bắt đầu hoạt động trước ngày 1/7/2026 phải được xây dựng và vận hành để đạt được chỉ số PUE trung bình hàng năm nhỏ hơn hoặc bằng 1,5 tính đến ngày 1/7/2027 và nhỏ hơn hoặc bằng lên 1,3 kể từ ngày 1/7/2030. Các TTDL bắt đầu hoạt động vào hoặc sau ngày 1/7/2026 phải đạt PUE nhỏ hơn hoặc bằng 1,2.
Cung cấp điện từ năng lượng tái tạo: Liên quan đến tỷ lệ điện từ các nguồn tái tạo (Hệ số năng lượng tái tạo - REF), các nhà vận hành TTDL sẽ phải đáp ứng 50% lượng điện tiêu thụ từ ngày 1/1/2024 và 100% từ ngày 1/1/2027 bằng điện từ các nguồn tái tạo (EnEfG đề cập đến bảng cân đối kế toán chứ không phải lượng điện tiêu thụ thực tế, vì vậy chỉ cần mua tín chỉ tương ứng để đạt được yêu cầu này).
Singapore đã phát triển Tiêu chuẩn TTDL xanh SS 564, dựa trên ISO 50001 về quản lý năng lượng nhưng được điều chỉnh phù hợp với nhu cầu địa phương. Tiêu chuẩn này cung cấp khuôn khổ và phương pháp để các TTDL đạt được sự cải thiện liên tục về hiệu quả năng lượng và môi trường, đồng thời xác định bộ số liệu hiệu suất để theo dõi sự cải thiện và đưa ra các phương pháp thực hành tốt nhất trong quản lý thiết bị, cơ khí, CNTT và thiết kế TTDL.
Do bị giới hạn về diện tích và khả năng đáp ứng năng lượng điện, trong khi nhu cầu về các TTDL tiếp tục tăng, hai năm trở lại đây chính phủ đã yêu cầu phải đánh giá nghiêm ngặt trong cấp phép xây dựng TTDL mới, chỉ cấp phép cho các TTDL có PUE ở mức 1,3 trở xuống[4].
Ngày 4/7/2021, Bộ Công nghiệp và CNTT của Trung Quốc[5] (MIIT) đã ban hành Kế hoạch hành động phát triển các TTDL mới. Trong đó, MIIT xác định TTDL mới được định hướng hỗ trợ chuyển đổi số (CĐS) của nền kinh tế và xã hội, tuân thủ khái niệm phát triển xanh, hỗ trợ ứng dụng công nghệ xanh, sản phẩm xanh và năng lượng sạch, đồng thời cải thiện toàn diện hiệu quả sử dụng năng lượng của các TTDL mới. Chỉ số Hiệu suất sử dụng năng lượng (PUE) cho các TTDL quy mô lớn xây dựng mới sẽ phải ít hơn 1,35 và đến năm 2023 phải ít hơn 1,3, đối với nơi khí hậu lạnh phải dưới 1,25.
Ngày 10/4/2023, Bộ Tài chính, Bộ Sinh thái và Môi trường, Bộ Công nghiệp và CNTT Trung Quốc đã công bố tiêu chuẩn[6] thử nghiệm “TTDL xanh” nhằm xác định các yêu cầu đối với việc chính phủ mua sắm thiết bị và dịch vụ của TTDL. Nó có hiệu lực vào ngày 1/7/2023. Tiêu chuẩn này bao gồm các tiêu chí cụ thể dành cho thiết bị TTDL, chẳng hạn như tiêu chí về Hiệu quả sử dụng năng lượng (PUE), cũng như các yêu cầu đối với dịch vụ quản lý TTDL. Cụ thể:
- PUE của TTDL phải nhỏ hơn 1,4 kể từ tháng 6/2023 và nhỏ hơn 1,3 từ năm 2025 trở đi.
- Tỷ lệ giữa lượng nước tiêu thụ hàng năm và lượng điện tiêu thụ hàng năm của thiết bị CNTT phải nhỏ hơn 2,5 L/kWh.
- Năng lượng tái tạo phải chiếm tỷ lệ tăng dần trong tổng mức tiêu thụ năng lượng của TTDL như quy định trong bảng dưới đây.
Ủy ban Truyền thông và Đa phương tiện Malaysia (MCMC) đã ban hành tiêu chuẩn riêng về TTDL xanh năm 2015 (MCMC MTSFB TC G004:2015), được cập nhật, bổ sung năm 2024 (MCMC MTSFB TC G004:2024).
Tiêu chuẩn này xây dựng trên cơ sở tham khảo các tiêu chuẩn quốc tế: ISO 50001, EN 50600, ISO/IEC 22237-2, Khuyến nghị ITU-T L.1300, Khuyến nghị ITU-T L.1303, Khuyến nghị ITU-T L.1320, ANSI/TIA/EIA-942, SS 564-1.
Tiêu chuẩn MTSFB TC G004:2024 đưa ra Yêu cầu tối thiểu đối với TTDL xanh: PUE đạt dưới 1,5; Nhiệt độ không khí cung cấp (SAT) từ 23 °C đến 27 °C; Độ ẩm tương đối (RHR) phải nằm trong khoảng từ 30% - 60%.
Nhìn chung, các quốc gia đều nhận thức rõ tầm quan trọng của việc phát triển TTDL xanh, và đang triển khai các biện pháp cụ thể để khuyến khích và quản lý hoạt động của các TTDL theo hướng bền vững.
Trong những năm gần đây, Việt Nam đã thể hiện một cam kết mạnh mẽ đối với phát triển bền vững và bảo vệ môi trường. Việt Nam đã cam kết giảm lượng khí thải trong các cam kết quốc tế, như Thoả thuận Paris hoặc các cam kết đã ký tại Hội nghị COP26. Việt Nam cũng đang hướng đến việc xây dựng các TTDL xanh, tức là các TTDL được xây dựng, vận hành, quản lý để tối ưu hóa hiệu suất năng lượng và giảm thiểu tác động đến môi trường. Cụ thể:
Luật Viễn thông năm 2023 đã quy định chính sách của nhà nước về viễn thông: “Tạo điều kiện cho tổ chức, cá nhân thuộc các thành phần kinh tế tham gia đầu tư, kinh doanh viễn thông để phát triển cơ sở hạ tầng viễn thông băng rộng phổ cập, TTDL, ĐTĐM theo hướng bền vững, hiện đại; hình thành hạ tầng số đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế số, xã hội số, góp phần bảo đảm quốc phòng, an ninh và nâng cao chất lượng cuộc sống của Nhân dân”.
Tại Quyết định 36/QĐ-TTg ngày 11/01/2024 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Quy hoạch hạ tầng TT&TT thời kỳ 2021 - 2030, tầm nhìn đến 2050 đã đưa ra yêu cầu phát triển đến năm 2025 đối với TTDL “xanh” như sau: “TTDL đạt tiêu chuẩn xanh theo các tiêu chuẩn quốc tế, trong đó chỉ số hiệu quả sử dụng năng lượng (PUE) của TTDL được đầu tư xây dựng mới không vượt quá 1,4”. Quy hoạch cũng đưa ra định hướng phát triển Hạ tầng TTDL và ĐTĐM theo hướng: “Hình thành các TTDL quy mô lớn, theo tiêu chuẩn xanh, bám sát quy hoạch vùng năng lượng; bảo đảm các TTDL được kết nối đồng bộ, dữ liệu liên thông và có khả năng dự phòng lẫn nhau, thúc đẩy phát triển công nghiệp dữ liệu lớn; nâng cao hiệu suất và khai thác hiệu quả các TTDL hiện có”.
Có thể thấy, chúng ta đã nhận thức được vai trò, ý nghĩa ngày càng quan trọng của việc phát triển TTDL xanh. Tuy nhiên, cũng thấy rằng, chúng ta chưa có đầy đủ tiêu chuẩn kỹ thuật và chính sách thúc đẩy phát triển TTDL “xanh”, cụ thể:
Hiện tại, tiêu chuẩn kỹ thuật của TTDL của Việt Nam chủ yếu tập trung vào an toàn thông tin và hạ tầng kỹ thuật mà chưa có tiêu chuẩn cụ thể về phát triển TTDL xanh, điều này có thể dẫn đến thiếu định hướng rõ ràng cho các DN trong việc đầu tư, xây dựng và vận hành TTDL theo hướng bền vững.
Hiện tại, các chính sách hiện hành về ưu đãi đầu tư áp dụng với dự án xây dựng TTDL chưa có chính sách ưu đãi, khuyến khích đối với các dự án đầu tư TTDL “xanh” trong xây dựng và vận hành.
Từ kinh nghiệm quốc tế và thực tiễn ở Việt Nam, có một số đề xuất chính sách thúc đẩy phát triển TTDL “xanh” như sau:
a) Nhà nước cần sớm xây dựng, ban hành các tiêu chuẩn đối với TTDL xanh theo hướng tham chiếu theo các tiêu chuẩn quốc tế được áp dụng phổ biến nhất để tạo sự đồng nhất với quốc tế về định nghĩa, yêu cầu, phương pháp đánh giá giữa các TTDL xanh tại Việt Nam và quốc tế. Đề xuất nghiên cứu, tham chiếu theo các tiêu chuẩn quốc tế ISO/IEC 30134 đang được áp dụng phổ biến trên thế giới.
b) Trên cơ sở tiêu chuẩn TTDL xanh được ban hành, sẽ thiết lập cơ chế chứng nhận, công nhận TTDL xanh để khuyến khích các DN đạt nâng cao uy tín và khả năng cạnh tranh.
c) Nhà nước cần có cơ chế mua bán điện trực tiếp giữa đơn vị phát điện năng lượng tái tạo và khách hàng sử dụng điện lớn (TTDL) thông qua hợp đồng (PPA) để thúc đẩy sự phát triển của năng lượng tái tạo và giúp giảm thiểu ảnh hưởng của TTDL lên môi trường.
d) Cần xây dựng, ban hành các chính sách ưu đãi đầu tư (ví dụ ưu đãi về thuế, phí, cho vay tài chính phù hợp,...) nhằm khuyến khích DN đầu tư vào công nghệ xanh, giảm thiểu ô nhiễm môi trường khi xây dựng TTDL. Đi đôi với đó, cần có các chế tài xử phạt nghiêm minh đối với những hành vi vi phạm quy định bảo vệ môi trường.
Trên cơ sở phân tích tình hình tiêu chuẩn hóa quốc tế đối với TTDL xanh và những chính sách khuyến khích phát triển TTDL xanh tại một số quốc gia, đặc biệt là EU, Đức, Singapore, Trung Quốc và Malaysia. Bài báo đưa ra những đề xuất đối với Việt Nam nhằm thúc đẩy phát triển dịch vụ TTDL xanh một cách hiệu quả và bền vững. Việt Nam đang trong giai đoạn chuyển đổi số, việc phát triển dịch vụ TTDL xanh là một nhiệm vụ cấp thiết và mang lại nhiều lợi ích trong phát triển hạ tầng số một cách bền vững, góp phần vào mục tiêu phát triển kinh tế, xã hội và bảo vệ môi trường.