Lưới điện thông minh sử dụng IoT tại Ấn Độ. Ảnh: AP
Lưới điện thông minh sử dụng IoT tại Ấn Độ. Ảnh: AP

Ứng dụng IoT trong tiết kiệm điện ở Ấn Độ

Với dân số hơn 1,4 tỷ người và tốc độ đô thị hóa chóng mặt, nhu cầu điện năng của Ấn Độ sẽ dự kiến tăng gấp đôi vào năm 2040, công nghệ Internet vạn vật (IoT) đang nổi lên như một giải pháp đột phá để tối ưu hóa tiêu thụ năng lượng và thúc đẩy chuyển đổi xanh.

Nhu cầu tiết kiệm năng lượng ở Ấn Độ

Ấn Độ đang đối mặt thách thức lớn về mất mát điện năng lên đến 20% trong hệ thống phân phối, theo báo cáo của Ngân hàng Thế giới (WB). Tại Hội nghị Năng lượng Ấn Độ (IEW 2025) diễn ra vào tháng 2/2025, giới chuyên gia nước này nhấn mạnh công nghệ IoT không chỉ giúp giảm lãng phí mà còn hỗ trợ tích hợp năng lượng tái tạo, góp phần vào mục tiêu đạt 500 GW năng lượng sạch vào năm 2030 của chính phủ.

Theo Nature, Ấn Độ - quốc gia tiêu thụ điện năng lớn thứ ba thế giới - đang chứng kiến sự bùng nổ nhu cầu năng lượng do quá trình công nghiệp hóa và đô thị hóa. Theo báo cáo của Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA) năm 2025, nhu cầu điện của Ấn Độ tăng trung bình 7%/năm, đạt 1.500 TWh năm 2024, nhưng hệ thống lưới điện cũ kỹ dẫn đến tổn thất trung bình từ 18-22% do trộm cắp, lỗi kỹ thuật và sự quản lý kém hiệu quả. Điều này không chỉ làm tăng chi phí cho người tiêu dùng mà còn cản trở mục tiêu phát triển bền vững của Ấn Độ, đặc biệt khi 70% nguồn năng lượng vẫn phụ thuộc vào than đá, đóng góp khoảng 7% lượng khí thải CO2 toàn cầu từ lĩnh vực điện lực.

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay, Chính phủ Ấn Độ đã tích cực triển khai các chiến lược quốc gia để thúc đẩy tiết kiệm năng lượng. Chương trình Sứ mệnh lưới điện thông minh quốc gia” (National Smart Grid Mission) từ năm 2015, được cập nhật năm 2025, nhắm đến việc lắp đặt 250 triệu đồng hồ thông minh (smart meters) vào 2028, giúp theo dõi tiêu thụ thời gian thực, giảm tổn thất kỹ thuật và thương mại tổng hợp xuống dưới 12%.

Theo Bộ Năng lượng Ấn Độ, việc áp dụng công nghệ IoT trong lưới điện thông minh có thể tiết kiệm 100 tỷ kWh mỗi năm, tương đương 5% tổng tiêu thụ quốc gia. Hơn nữa, với cam kết đạt trung lập carbon vào năm 2070, Ấn Độ đang ưu tiên tích hợp năng lượng tái tạo như mặt trời và gió, nhưng thách thức nằm ở sự biến động của nguồn cung, đòi hỏi công nghệ quản lý thông minh.

IoT, với khả năng kết nối hàng tỷ thiết bị qua cảm biến và dữ liệu lớn (Big Data), đang trở thành “hệ thần kinh số” cho hệ thống năng lượng Ấn Độ. Các cảm biến IoT giúp theo dõi độ ẩm, nhiệt độ và tải trọng thời gian thực, cho phép dự báo nhu cầu và điều chỉnh tự động. Tại Hội nghị IEW 2025, Bộ trưởng Dầu khí và Năng lượng Tự nhiên Hardeep Singh Puri nhấn mạnh: “Trí tuệ nhân tạo (AI) và số hóa đang cách mạng hóa lĩnh vực năng lượng Ấn Độ, từ hệ thống lưới điện thông minh đến giám sát thời gian thực, giúp các doanh nghiệp nội địa áp dụng chiến lược bền vững hơn”. Chuyên gia từ Tập đoàn công nghệ Đức Siemens Limited, ông Deepak Sharma khẳng định: “Công nghệ IoT không chỉ giúp giảm chi phí vận hành mà còn tăng cường khả năng phục hồi của lưới điện trước các sự kiện thời tiết cực đoan, như sóng nhiệt ở miền bắc Ấn Độ năm 2024”.

Sự gia tăng của trung tâm dữ liệu và xe điện (EV) càng làm nổi bật nhu cầu này. Theo IEA, trung tâm dữ liệu Ấn Độ sẽ tiêu thụ hơn 5 GW vào năm 2030, tăng từ 1 GW năm 2022, trong khi EV dự kiến chiếm 30% doanh số bán xe vào năm 2030. Ứng dụng IoT giúp tối ưu hóa bằng cách sử dụng điện toán biên (edge computing), tức là xử lý dữ liệu tại chỗ để giảm lưu lượng truyền tải và tiết kiệm năng lượng lên đến 30%, theo Economic Times. Pankaj Mehta, cố vấn tại Quỹ đầu tư mạo hiểm Avataar Venture Partners, nhận định: “Ấn Độ có cả năng lượng và công nghệ. IoT giúp cân bằng tăng trưởng AI, phát triển bền vững, biến điện năng thành hàng hóa giao dịch chiến lược”.

Bối cảnh hiện nay không chỉ là thách thức, mà cũng là cơ hội. Các sáng kiến như “Ấn Độ Tươi sáng” và hợp tác công-tư (PPP) đã thúc đẩy khoản đầu tư 990 triệu USD vào “Hành lang năng lượng xanh” đến năm 2032, tập trung vào IoT để vận chuyển năng lượng tái tạo đến các khu vực xa xôi. Với tốc độ tăng trưởng của thị trường IoT năng lượng giai đoạn 2025-2030, Ấn Độ đang dẫn đầu châu Á trong việc sử dụng công nghệ này để giảm phụ thuộc hóa thạch và thúc đẩy công bằng năng lượng.

Các ứng dụng IoT trong quản lý và tiết kiệm điện

Theo Indian Times, IoT đang được triển khai rộng rãi trong các lĩnh vực từ lưới điện thông minh đến nhà ở và sản xuất, mang lại hiệu quả tiết kiệm đáng kể tại Ấn Độ. Một ứng dụng phổ biến là “đồng hồ thông minh”, cho phép theo dõi tiêu thụ thời gian thực, phát hiện trộm cắp điện. Ấn Độ đã lắp đặt khoảng 100 triệu đồng hồ thông minh, giảm tổn thất 15% điện năng ở các bang như Uttar Pradesh và Delhi. Hệ thống này sử dụng cảm biến IoT để gửi dữ liệu qua mạng di động, cho phép người dùng theo dõi qua ứng dụng di động và thanh toán theo mức sử dụng “bù trừ điện năng” - xuất khẩu năng lượng dư thừa từ pin mặt trời về lưới điện quốc gia, giúp giảm hóa đơn tiền điện từ 20-30%.

Trong lưới điện thông minh, IoT tích hợp với AI để dự báo nhu cầu và cân bằng tải. Dự án Tối ưu hóa phân bổ tài nguyên bằng cách sử dụng học sâu (ORA-DL) của các nhà nghiên cứu Ấn Độ, được công bố trên tạp chí Scientific Reports 2025, sử dụng cảm biến IoT và học sâu để dự báo nhu cầu về điện với độ chính xác 93,38%, giảm lãng phí năng lượng 12,96% và chi phí vận hành 22,96%. Tại Delhi, các công ty phân phối điện đã triển khai IoT để giám sát thời tiết cực đoan, giảm thời gian mất điện từ hằng giờ xuống chỉ vài phút trong đợt nắng nóng 2025. Chuyên gia từ Công ty công nghệ chuyên sâu của Ấn Độ TekUncorked nhận xét: “IoT là hệ thống thần kinh kỹ thuật số cho lưới điện, cho phép dự báo bảo trì, quản lý nhu cầu, đặc biệt quan trọng ở Ấn Độ với biến động tái tạo cao”.

Một ứng dụng nổi bật khác là ứng dụng IoT trong sản xuất và nhà máy thông minh. Tại các nhà máy như JSW Steel và Tata Motors, IoT giám sát tiêu thụ năng lượng theo thời gian thực, giảm lãng phí 15-25% thông qua phân tích bằng AI. Cảm biến theo dõi rung động, nhiệt độ và áp suất, dự báo tình trạng hỏng hóc trước khi xảy ra giúp tiết kiệm hàng triệu USD. Trong lĩnh vực nông nghiệp, IoT giúp tối ưu hóa bơm tưới bằng năng lượng mặt trời, giảm tiêu thụ điện 30% ở các bang như Punjab.

Đối với nhà ở thông minh, nghiên cứu trên Nature năm 2025 cho thấy, hệ thống IoT tích hợp năng lượng lai (mặt trời-gió-pin) tăng hiệu quả sử dụng điện lên 72,3% và giảm phát thải CO2 tới 61%. Giáo sư Tim K. Williams từ Trường đại học Wageningen (Hà Lan) đánh giá: “Ấn Độ dẫn dắt cách mạng IoT trong năng lượng, nhưng cần đào tạo nguồn nhân lực ở địa phương để tránh phụ thuộc nhập khẩu”. Nhìn chung, các ứng dụng trên không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn tạo việc làm, với thị trường IoT năng lượng Ấn Độ dự kiến đạt 20 tỷ USD vào năm 2028.

Mặc dù có nhiều tiềm năng, việc triển khai IoT ở Ấn Độ cũng đối mặt một số thách thức. Trước hết là vấn đề an ninh mạng, khi các lỗ hổng trong lưới điện thông minh có thể dẫn đến tấn công quy mô lớn. Tiếp đó là chi phí lắp đặt cao cho mỗi đồng hồ thông minh. Ngoài ra còn có vấn đề thiếu kỹ năng số ở vùng nông thôn. Hơn nữa, việc tích hợp ứng dụng IoT với hệ thống cũ đòi hỏi khoản đầu tư lớn. Ông Ibrahim Thiaw, Tổng Thư ký Công ước LHQ về chống sa mạc hóa (UNCCD) chỉ rõ: “Công nghệ IoT giúp biến thách thức khí hậu thành cơ hội, như ở Ấn Độ là sự phát triển của năng lượng tái tạo”. Một số chuyên gia dự báo đến năm 2025, IoT sẽ tối ưu hóa việc phân phối năng lượng ở Ấn Độ.

Triển vọng tương lai khá sáng sủa với các đầu tư cho ứng dụng IoT tiết kiệm điện tại Ấn Độ đến năm 2030. Theo đó, IoT có thể giúp đạt 70% điện sạch với chi phí thấp. Siemens dự báo việc ứng dụng AI và IoT sẽ tăng cường phục hồi hệ thống lưới điện ở mức 75% tại Ấn Độ, hướng tới nền kinh tế số trị giá 1.000 tỷ USD. Ứng dụng IoT không chỉ là công cụ tiết kiệm, mà còn là động lực cho tương lai bền vững của Ấn Độ, đòi hỏi hành động quyết liệt từ chính phủ và các doanh nghiệp.

Xem thêm