A medida que la demanda mundial de TI alcanza niveles sin precedentes, muchos predicen que las redes eléctricas pueden tener dificultades para mantenerse al día, lo que podría sofocar el crecimiento de la industria de los centros de datos. Si bien es cierto que se ha combinado una tormenta perfecta de factores para tensar la red y limitar la capacidad en ciertas regiones, creemos que la situación es manejable. En este blog, resumimos soluciones y estrategias para ayudar a los desarrolladores de centros de datos a superar estos desafíos, obtener permisos, construir con energía confiable y operar de manera sustentable. Para obtener una guía más detallada, consulte nuestro nuevo informe «La inminente crisis energética: soluciones para la expansión de centros de datos en un mundo con restricciones energéticas».
¿Se quedará el mundo sin energía?
La idea de que nos quedaremos sin energía en unos pocos años es una exageración. Si bien es cierto que una “tormenta perfecta” de factores se ha combinado para tensar la red y limitar o agotar la capacidad en algunas regiones, existen opciones viables para que los centros de datos sigan construyéndose a medida que las empresas de servicios públicos toman medidas para mitigar estos desafíos mediante esfuerzos de modernización y expansión de la red. Las empresas de centros de datos pueden ayudar a financiar estas actividades para acelerar las conexiones a la red. Colaborar estrechamente con las empresas de servicios públicos desde la etapa inicial de planificación hasta la operación del sitio es fundamental para el éxito. Los titulares de alto perfil a menudo atribuyen la inminente crisis energética a la demanda insaciable de los centros de datos. Por supuesto, estas instalaciones son cruciales para entrenar modelos de IA, extraer criptomonedas e impulsar la digitalización de nuestras vidas. A pesar de esto, es importante entender que los centros de datos no son los únicos contribuyentes a este problema. Otros sectores industriales de alto consumo de energía, los sistemas de calefacción electrificados, junto con los vehículos eléctricos, también están consumiendo una cantidad significativa de energía.
De manera similar, existen procesos burocráticos y que requieren mucho tiempo para modernizar la capacidad de transmisión y distribución de electricidad, a los que se suma la necesidad de conectar nuevas fuentes de generación renovable y de retirar plantas con alto consumo de carbono, que también desempeñan un papel importante. Esta mezcla de fuentes y de usuarios con alta demanda ejerce presión sobre los sistemas de servicios públicos existentes.
En las regiones con limitaciones energéticas, las colas de conexión a la red de los clientes pueden durar entre tres y cinco años. Además, el cierre de las antiguas fuentes de generación basadas en combustibles fósiles en favor de las renovables intermitentes puede desestabilizar la red y obligar a los grandes clientes, como los centros de datos, a reducir periódicamente su carga para mantener el equilibrio.
Los centros de datos pueden salvar la brecha
Las empresas de centros de datos en regiones con limitaciones de red están ajustando sus estrategias de adquisición de energía considerando fuentes de energía alternativas, como turbinas de gas natural, generadores alimentados con aceite vegetal hidrotratado (HVO), energía eólica, solar, celdas de combustible y sistemas de almacenamiento de energía en baterías. Las empresas de servicios públicos, los agregadores y los gobiernos están brindando incentivos, financiamiento y apoyo de mercado para impulsar la adopción y mejorar el retorno de la inversión de estos enfoques. Con este fin, el Instituto de Investigación de Energía Eléctrica (EPRI) acaba de lanzar una gran iniciativa llamada DCFlex que apunta a mejorar la flexibilidad de los centros de datos y la confiabilidad de la red. Entre los miembros fundadores se incluyen Compass Datacenters, Constellation Energy, Duke Energy, Electric Reliability Council of Texas (ERCOT), Google, Meta, New York Power Authority, NRG Energy, NVIDIA, Pacific Gas and Electric Company (PG&E), PJM Interconnection, Portland General Electric, QTS Data Centers, Southern Company y Vistra Corp. “DCFlex coordinará demostraciones reales de flexibilidad en una variedad de centros de datos y mercados de electricidad existentes y planificados, creando arquitecturas de referencia y brindando aprendizajes compartidos para permitir una adopción más amplia de operaciones flexibles que beneficien a todos los consumidores de electricidad”.
En muchos casos, las zonas con limitaciones energéticas se alinean con zonas densamente pobladas, lo que aumenta el escrutinio local sobre cuestiones como el ruido de los generadores, la contaminación y el uso de la tierra y el agua. Por eso es esencial repensar la selección del sitio, haciendo hincapié en la disponibilidad de energía como un factor crucial. Construir en regiones con menos limitaciones energéticas podría obligar a cambiar las estrategias de adquisición de energía, sopesando las compensaciones entre una latencia menor y/o una mayor disponibilidad de mano de obra frente al costo y el tiempo necesarios para asegurar suficiente energía.
La colaboración temprana con las empresas de servicios públicos es vital. Las empresas de servicios públicos pueden proporcionar datos precisos sobre los costos, la capacidad energética actual y futura, la intensidad de carbono, la calidad de la energía y la confiabilidad. También pueden ayudar a identificar las ubicaciones óptimas, simplificando el proceso de permisos y ayudando en el diseño eficiente del sistema eléctrico, la gestión de la carga y la estabilidad de la red. Esta planificación colaborativa puede acelerar el proceso de construcción y garantizar que los nuevos centros de datos se construyan de manera más sostenible y con energía suficiente.
Consideraciones sobre fuentes de energía principales y de respaldo
Los desarrolladores de centros de datos que se ven obligados a construir en áreas con limitaciones energéticas deberían considerar la posibilidad de instalar o ubicar cerca de ellas fuentes de energía primarias alternativas y sistemas de almacenamiento de energía. De hecho, las empresas de servicios públicos de electricidad suelen exigir que el centro de datos sea flexible con sus cargas para poder conectarse a su red. Existen dos casos de uso principales para “traer su propia energía” (BYOP):
1. Existe capacidad eléctrica, pero requiere una respuesta obligatoria a la demanda y la participación de los servicios de red:
Los sistemas de almacenamiento de energía in situ, como los sistemas de almacenamiento de energía con baterías de litio (Li-ion BESS), son los preferidos. Proporcionan energía de respaldo adicional, reducen la dependencia de los generadores diésel y permiten la participación en el mercado y la evitación de cargos por demanda. Para las áreas donde no se pueden utilizar generadores diésel debido a preocupaciones ambientales, Li-ion BESS ofrece una solución viable. Para obtener más información sobre las soluciones BESS , consulta estos dos recursos: Entender BESS: sistemas de almacenamiento de energía con baterías para centros de datos (para una vista detallada) y El caso de BESS : Adding Energy Storage to Improve Cost, Resiliency, and Sustainability (descripción general ejecutiva).
2. No existe capacidad eléctrica y es necesario construir y operar antes de que la capacidad esté disponible:
La generación de energía primaria confiable y constante es esencial. Las turbinas de gas natural son una opción comúnmente utilizada debido a su madurez tecnológica, rentabilidad, confiabilidad y escalabilidad. Las celdas de combustible, aunque son más caras y responden menos a los cambios de carga, ofrecen menores emisiones. Estas fuentes de energía primaria se pueden combinar con energías renovables in situ, como la eólica y la solar, y con el almacenamiento de energía para mejorar la resiliencia, la independencia y la optimización de costos.
Además, los pequeños reactores modulares (SMR) y los proveedores de microrredes están emergiendo como alternativas potenciales para los centros de datos que necesitan evitar las colas de conexión a la red o mejorar la resiliencia y la sostenibilidad. Sin embargo, esta tecnología solo está comenzando su comercialización.
Como alternativa, hay empresas que están construyendo parques industriales masivos de megavatios que involucran tanto renovables como fuentes de generación de energía principal.
Estos “parques” aportan fuentes adicionales a la combinación, incluidos generadores de gas natural y celdas de combustible en el rango de 300 MW a 600 MW. Estos pueden servir a centros de datos más grandes y ayudarlos a evitar las colas de conexión a la red. Estos parques industriales de energía pueden estar conectados a la red con microrredes como respaldo o pueden estar aislados permanentemente. Estas empresas de microrredes también proporcionarán energía como servicio.
Avanzando
Si bien los titulares pueden pintar un panorama de una crisis energética inminente que podría paralizar el crecimiento de los centros de datos, creemos que la situación tiene más matices. Existen soluciones viables para afrontar estos desafíos. A continuación, presentamos un breve resumen de nuestras recomendaciones:
- Reconsidera su estrategia de selección de sitio: Enfócate en la disponibilidad de energía, agua, espacio y las compensaciones de latencia/mano de obra.
- Colabora con tu compañía de servicios públicos desde el principio: Alinea objetivos y metas para mejorar la eficiencia y comprender las posibilidades.
- Permite que las compañías de servicios públicos participen en la selección y diseño del sitio: Esta colaboración puede simplificar el proceso de permisos y acelerar la construcción.
- Apoya los esfuerzos de modernización/expansión de las compañías de servicios públicos: Esto ayudará a lograr conexiones más rápidas.
- Incentivar a las compañías de servicios públicos a promover proyectos de centros de datos: Esto abordará las preocupaciones públicas y gubernamentales para obtener permisos más rápidos.
- Diseño para la sostenibilidad: Esto mejorará el rendimiento y la aceptación pública.
Asegúrate leer The Looming Power Crunch: Solutions for Data Center Expansion in an Energy Constrained World para obtener más detalles y sígueme para obtener actualizaciones sobre el mercado de infraestructura, software y servicios públicos del centro de datos.
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