Por Amy Daniell, vicepresidenta sénior de Estrategia y Desarrollo de STACK EMEA

Los centros de datos son la columna vertebral del mundo digital en línea del que todos dependemos, y cada vez más añaden resiliencia y flexibilidad muy necesarias a las redes de generación y distribución de energía.

Gracias a las innovaciones tecnológicas y al enfoque corporativo en la sostenibilidad a través de iniciativas como el Pacto de Centros de Datos Climáticamente Neutrales, la mayoría de los centros de datos ya son consumidores de electricidad altamente eficientes.

La Autoridad Internacional de la Energía afirma que, si bien el número de usuarios de Internet en todo el mundo se ha más que duplicado y el tráfico global de Internet se ha multiplicado por 25 desde 2010, las rápidas mejoras en la eficiencia energética han contribuido a limitar el crecimiento de la demanda energética de los centros de datos. En la actualidad, en total, los centros de datos representan solo aproximadamente el 1,5 por ciento del consumo energético mundial total.

Sin embargo, la visión del sector va más allá de la eficiencia y la sostenibilidad. Los centros de datos tienen un papel emergente e importante como elementos intrínsecos de las infraestructuras energéticas digitales e integradas: en esencia, son la columna vertebral fundamental de nuestro estilo de vida conectado.

Muchos centros de datos están luchando por establecer relaciones más simbióticas con las redes de energía, convirtiéndose en administradores e incluso proveedores de una amplia gama de servicios energéticos. Diseñados para ser resistentes, flexibles y altamente automatizables, pueden ayudar a equilibrar la generación volátil con la demanda, proporcionar energía de reserva cuando sea necesario y ofrecer un equilibrio de carga crítico para las redes.

Desplazamiento de la carga

La generación sostenible, incluida la energía eólica y solar, representa ahora una proporción cada vez mayor de la capacidad energética, pero estas fuentes a veces son inestables. Cuando el cielo se oscurece o el viento amaina, la capacidad de generación disminuye.

Si bien algunas cargas de trabajo de los centros de datos son extremadamente sensibles a la latencia y al tiempo, muchas otras no lo son. Por ejemplo, el entrenamiento de modelos de IA, si bien es una tarea que consume muchos recursos de computación y energía, se puede trasladar a momentos en que la energía es más abundante.

La automatización avanzada de los sistemas de gestión de centros de datos actuales permite programar cargas de trabajo como estas y activarlas y desactivarlas para que coincidan con los picos de generación de energía sostenible. En efecto, los centros de datos pueden equilibrar la oferta y la demanda para estabilizar la generación variable, reduciendo así la necesidad de recurrir a tecnologías de generación de picos con mayor consumo de carbono, como el gas natural.

Las cargas también pueden desplazarse geográficamente. La conexión de los centros de datos con conexiones de transmisión de datos de alta velocidad y alta capacidad permite gestionarlos como recursos unificados, de modo que las cargas de trabajo se puedan trasladar sin problemas de un lugar a otro. De este modo, el trabajo puede trasladarse a donde se encuentra la energía, maximizando el uso de energía renovable cuando y donde esté disponible. Esto también minimiza las pérdidas que se producen en la distribución de energía. Cuanto más lejos debe viajar la energía a lo largo de las líneas eléctricas, más se pierde en forma de calor a través de la resistencia eléctrica y otros impedimentos; en general, se estima que entre el ocho y el quince por ciento de la energía total generada se pierde en la transmisión. El traslado de las cargas de trabajo lo más cerca posible de la generación mejora la eficiencia energética y es otro beneficio que los centros de datos pueden aportar a la gestión del consumo de energía.

Resiliencia de milisegundos

Para proporcionar la capacidad de recuperación permanente que necesitan sus clientes, los proveedores de centros de datos también tienen importantes capacidades para almacenar energía. Las instalaciones de suministro de energía ininterrumpida (UPS) que operan, así como los generadores de emergencia, se pueden integrar en redes de energía más amplias para brindar beneficios a las comunidades. En una sociedad cada vez más electrificada, la demanda de energía puede generar picos que estresen la red de la misma manera que el tráfico en las horas pico provoca congestiones en las carreteras.

Mediante el uso de algoritmos sofisticados y una gestión milisegundo a milisegundo, los sistemas UPS de los centros de datos pueden ayudar a los operadores de la red a suavizar los picos de voltaje que de otro modo podrían dañar las redes de distribución y causar apagones.

El trabajo de Stack con Fortum Spring en Oslo, integrando los UPS de nuestros centros de datos en los sistemas de Fortum Spring, ayuda a mejorar la resiliencia de la red eléctrica en toda la región nórdica.

El SAI tiene un software con la función de respuesta rápida de frecuencia (FFR), que detecta una frecuencia entrante en la red y puede usar sus baterías para regular la frecuencia cuando sea necesario y dentro de un conjunto definido de parámetros, es decir, Hz máximo/mínimo, capacidad de batería disponible, etc. El uso básico es aumentar la frecuencia de nuevo enviando energía de vuelta a la red desde las baterías. La frecuencia en la red bajará como resultado de cargas altas repentinas o pérdida repentina de capacidad de producción.

Muchos SAI juntos forman un banco con una capacidad importante para un soporte rápido. La función no siempre está activa, pero las empresas de red pueden activarla o desactivarla desde sus sistemas de control conectados a través de la red.

Reservas de energía

El uso de un SAI puede mitigar picos de tensión que duran desde unos segundos hasta unos minutos, pero los centros de datos también cuentan con instalaciones de energía de respaldo de mayor duración en forma de generadores. Aunque algunos funcionan actualmente con diésel, cada vez se están implementando respaldos de energía más sostenibles en forma de hidrógeno o incluso baterías de larga duración. La función principal de estas fuentes de alimentación de respaldo es mantener los centros de datos operativos en caso de que se interrumpa la red eléctrica por cualquier motivo.

Muchas de las cargas de trabajo de los centros de datos son críticas en sí mismas; por ejemplo, las redes de comunicaciones, los servicios de emergencia y las tecnologías de gestión hospitalaria suelen estar alojadas en centros de datos. Sin embargo, estos suministros de energía redundantes también se pueden agrupar en una capacidad de reserva que puede entrar en funcionamiento de inmediato cuando sea necesario.

En Suiza, los centros de datos de Stack aportan capacidad de generación de energía a la “Reserva de invierno” operada por Swissgrid para satisfacer la demanda de energía adicional de emergencia durante un invierno frío.

Invertir en el futuro

Estas aplicaciones prácticas ya están poniendo a los centros de datos en el centro de las redes digitales y energéticas integradas y también aprovechan las importantes inversiones que el sector ha realizado en la generación sostenible.

Como compradores de energía sostenible a través de acuerdos de compra de energía (PPAs), el sector ha ayudado a crear un mercado estable y la justificación para construir plantas de generación de energía sostenible. BloombergNEF, una empresa de investigación, estima que la industria de los centros de datos ha ayudado a crear 74 gigavatios de capacidad mediante el uso de PPAs.

De cara al futuro, el sector también está impulsando nuevas tecnologías de generación de energía sostenible que se basan en las sólidas bases ya construidas para reforzar la posición de los centros de datos como columna vertebral de una sociedad digital y conectada. Lo que ya hemos aprendido y demostrado es que, para avanzar, debemos colaborar en todas las áreas de la economía y la sociedad.

Los centros de datos son una infraestructura indispensable para la economía digital. Se están convirtiendo rápidamente en una parte totalmente integrada de un ecosistema digital y energético que impulsará no solo los servicios de los que dependemos hoy, sino también las innovaciones y tecnologías que impulsarán el progreso en el futuro.