Năm doanh nghiệp đột phá năng lượng sạch nhờ sức mạnh AI từ NVIDIA

Năng lượng sạch không phải là thứ khó tìm, nhưng tốc độ áp dụng trên quy mô lớn từ trước đến nay vẫn còn chậm do các nút thắt — bao gồm cơ sở hạ tầng lỗi thời, thời gian nghiên cứu và phát triển kéo dài, cùng các rào cản về chi phí đầu tư ban đầu.

Tại Tuần lễ Khí hậu New York (New York Climate Week), NVIDIA đang nêu bật năm công ty tiên phong trong các dự án năng lượng sạch với AI được tích hợp ngay từ nền tảng, giúp đẩy nhanh quy trình từ nghiên cứu đến triển khai thực tế, và cuối cùng là góp phần xây dựng một lưới điện phát thải carbon thấp.

ThinkLabs AI hướng tới lưới điện tự hành với công nghệ Digital Twins

ThinkLabs AI đang phát triển các digital twins (bản sao kỹ thuật số) và các tác nhân AI — sử dụng nền tảng NVIDIA CUDA — để đẩy nhanh tiến độ kết nối, tích hợp liền mạch các nguồn năng lượng sạch và tối ưu hóa lưới điện nhằm xử lý sự biến thiên liên tục.

“Lưới điện ngày càng trở nên khó dự đoán, vì vậy khả năng nhìn nhận mọi thứ không phải ở trạng thái tĩnh, mà dưới dạng xác suất — từ đó đưa ra các hành động điều phối — cần phải dựa trên đánh giá rủi ro,” Josh Wong, nhà sáng lập kiêm CEO của ThinkLabs, một thành viên của chương trình NVIDIA Inception dành cho các startup tiên phong, cho biết. “Điều đó không chỉ đáp ứng các mục tiêu về độ tin cậy mà còn cả khả năng chi trả, giúp chúng ta biết cách tối đa hóa và tối ưu hóa các khoản đầu tư.”

Southern California Edison đã sử dụng phần mềm của ThinkLabs để giảm thời gian cần thiết cho việc đánh giá mỗi đơn đăng ký kết nối lưới điện từ 30-45 ngày xuống chỉ còn hai phút.

Tốc độ này đạt được nhờ một tác nhân AI của ThinkLabs, có khả năng chạy các mô phỏng lưới điện và xác định giải pháp cho các rào cản kết nối.

Nền tảng AI của Atomic Canyon giúp định nghĩa lại các hoạt động trong ngành hạt nhân

Atomic Canyon, một thành viên khác của NVIDIA Inception, đang mang đến khả năng quản lý tri thức và hỗ trợ bằng AI cho các nhà vận hành lò phản ứng thông qua các nền tảng Neutron và NIVA được tăng tốc bởi điện toán NVIDIA, nhằm tinh giản hoạt động của các nhà máy điện hạt nhân.

Neutron đóng vai trò như một bàn làm việc AI được xây dựng cho các chuyên gia hạt nhân. Nó chuyển đổi tất cả các quy trình, hướng dẫn quy định, kinh nghiệm vận hành, hồ sơ cấp phép, tính toán thiết kế, cùng dữ liệu có cấu trúc và phi cấu trúc thành một lớp tri thức.

NIVA, viết tắt của Nuclear Industry Virtual Assistant (Trợ lý ảo ngành công nghiệp hạt nhân), được xây dựng cùng với Viện Vận hành Điện hạt nhân (INPO), Viện Nghiên cứu Điện lực (EPRI) và Viện Năng lượng Hạt nhân (NEI) như một nền tảng thống nhất, mang các khả năng AI đến với đội ngũ nhà máy điện hạt nhân quốc gia.

“Năng lượng hạt nhân là một công nghệ đã được biết đến và chúng ta đã thực hiện trong 50 đến 60 năm qua, nhưng cách chúng ta làm việc đơn thuần sẽ không thể mở rộng để đáp ứng thời điểm hiện tại; nó cần được tiếp thêm sức mạnh bởi trí tuệ nhân tạo,” Trey Lauderdale, nhà sáng lập kiêm CEO của Atomic Canyon, chia sẻ.

Pin xe điện tái chế của Redwood Materials cung cấp năng lượng cho AI mà không cần chờ đợi lưới điện

Nhu cầu điện năng từ AI đang tăng nhanh hơn tốc độ xây dựng cơ sở hạ tầng lưới điện mới, dẫn đến một nút thắt trong sự phát triển của ngành.

Redwood Materials đang thu hẹp khoảng cách đó bằng cách tận dụng chuyên môn về kỹ thuật pin, điện tử công suất và thiết kế hệ thống để xây dựng các giải pháp năng lượng quy mô lớn, không phụ thuộc vào lưới điện cho các nhà máy AI — cho phép đưa công suất mới vào vận hành chỉ trong vài tháng thay vì vài năm.

Những viên pin xe điện tái chế 100% này đang củng cố nguồn cung cấp điện bằng cách đóng vai trò là hệ thống lưu trữ năng lượng tại chỗ, tạo ra một hệ thống năng lượng an toàn, linh hoạt cho các nhà máy AI và lưới điện quốc gia nói chung.

Các viên pin được tích hợp vào cơ sở hạ tầng năng lượng sạch hiện có với một lớp trí tuệ AI — chạy trên nền tảng NVIDIA Blackwell — giúp hệ thống trở nên cực kỳ nhạy bén và thích ứng với nhu cầu năng lượng theo thời gian thực của trung tâm dữ liệu mà nó cung cấp điện.

Cách tiếp cận này cũng giúp giảm chi phí điện năng. Kiến trúc đơn giản hóa của Redwood — được xây dựng trên nền tảng điện tử công suất tự phát triển — đòi hỏi ít máy biến áp và bộ biến tần hơn nhiều, loại bỏ nhu cầu về bộ lưu điện (UPS) và có thể triển khai pin xe điện tái chế hoặc pin mới.

“Sử dụng những viên pin này cùng với phần mềm điều khiển hệ thống và điện tử công suất của chúng tôi, bạn có thể tạo ra một nguồn điện có độ phản hồi cao, có khả năng xử lý các biến động mới lạ trong quá trình huấn luyện AI,” Colin Campbell, giám đốc công nghệ của Redwood Materials, một thành viên khác của NVIDIA Inception, cho biết.

Lò phản ứng Natrium của TerraPower thiết lập tiêu chuẩn mới cho năng lượng hạt nhân an toàn, bền vững

Năng lượng hạt nhân hiện cung cấp 20% điện năng của quốc gia. TerraPower đang nỗ lực đảm bảo rằng nguồn điện này trở nên an toàn, bền vững và có thể khai thác nhanh chóng thông qua lò phản ứng Natrium không phát thải.

“Hai mươi năm trước, những người sáng lập của chúng tôi, bao gồm cả Bill Gates, đã nhận ra rằng việc tránh phát thải cũng nên là một phần của giải pháp năng lượng này,” Chris Levesque, chủ tịch kiêm CEO của TerraPower, cho biết.

TerraPower đang kết nối một nền tảng được hỗ trợ bởi NVIDIA Omniverse để tạo ra phần mềm digital twin, hỗ trợ nỗ lực đẩy nhanh quá trình chọn địa điểm và bàn giao các nhà máy trong tương lai từ vài năm xuống còn vài tháng.

Các lò phản ứng Natrium có thiết kế độc đáo giúp phân biệt chúng với năng lượng hạt nhân truyền thống; chúng được làm mát bằng kim loại natri lỏng thay vì nước — cho phép vận hành ở áp suất thấp hơn, tương đương với áp suất khí quyển. Lò phản ứng này không cần nước hoặc điện từ bên ngoài để duy trì sự ổn định — trong trường hợp khẩn cấp, nó có thể tự làm mát mà không cần bất kỳ sự can thiệp nào.

Commonwealth Fusion Systems tạo ra năng lượng nhiệt hạch sẵn sàng cho lưới điện

Năng lượng nhiệt hạch sẵn sàng gia nhập danh mục năng lượng sạch vào những năm 2030, nhờ vào Commonwealth Fusion Systems (CFS).

Với sự trợ giúp của các thư viện NVIDIA Omniverse và OpenUSD, CFS đang nén hàng năm trời thử nghiệm thành vài tuần cho máy nhiệt hạch trình diễn SPARC tokamak, thiết bị có khả năng tái tạo thành công nguồn năng lượng của mặt trời trên Trái đất.

Năng lượng nhiệt hạch là một nguồn năng lượng an toàn và không phát thải carbon.

“Với nhiệt hạch, không có chuyện mất kiểm soát,” Brandon Sorbom, đồng sáng lập kiêm giám đốc khoa học của CFS, cho biết. “Nó an toàn một cách thụ động, vì cơ chế mặc định là tự tắt.”

Sử dụng các chất siêu dẫn nhiệt độ cao, CFS cho phép tạo ra từ trường mạnh hơn so với các hệ thống nhiệt hạch trước đây.

Những nam châm này cho phép thiết kế của SPARC nhỏ hơn 40 lần, và nhờ đó, chi phí xây dựng và vận hành cũng rẻ hơn. Nhà máy điện ARC của công ty — nhà máy đầu tiên sẽ được xây dựng tại Quận Chesterfield, Virginia và sẽ kết nối với lưới điện vào những năm 2030 — có kích thước nhỏ hơn gấp 10 lần.

“Chúng tôi sẽ có thể xây dựng một nhà máy tiên phong có khả năng cạnh tranh về chi phí với cả các nguồn năng lượng tái tạo và không tái tạo,” Sorbom nói.

Khám phá thêm các trường hợp sử dụng bền vững được hỗ trợ bởi NVIDIA.