Centros de datos de IA: abordar las crecientes demandas de energía

La revolución de la IA está en pleno apogeo, y eso significa muchos más centros de datos; los expertos de la industria predicen un aumento del 33% en el número de centros de datos hasta finales de la década. Y con ese aumento vendrá un aumento en el consumo de electricidad. Algunos estados podrían ver que los centros de datos representan hasta un 36% de su consumo total de electricidad dentro de la próxima década, según los recientes escenarios de crecimiento de carga de EPRI. Esta demanda de energía impulsada por la IA agregará a la presión sustancial sobre las redes eléctricas que ya están en riesgo de ser sobrecargadas. Según muchos expertos, de hecho, la IA podría ser responsable de una crisis energética.

Sin embargo, esa crisis se puede evitar con la adopción de sistemas de almacenamiento de energía térmica en el sitio, que permiten un uso más flexible de la energía sin sacrificios operativos en el centro de datos que siempre está encendido. Los sistemas de energía térmica pueden reducir inmediatamente la presión sobre la red de los centros de datos, lo que reduce la ocurrencia de apagones o cortes de energía, junto con la necesidad de infraestructura adicional a nivel de servicios públicos, un costo que inevitablemente sería transferido a los consumidores en sus facturas de energía. En última instancia, dichos sistemas de almacenamiento podrían allanar el camino para que más centros de datos se conecten más rápido para satisfacer la creciente demanda de IA sin tener un impacto significativo en la infraestructura energética de la comunidad.

Los sistemas de energía térmica alivian la presión sobre la red principalmente porque permiten el cambio de carga, o la ajuste de las horas durante las cuales los centros de datos utilizan la mayor cantidad de electricidad de la red. Los centros de datos pueden cargar estos sistemas de almacenamiento con energía de la red durante las horas en que la demanda de la red es menor, y luego liberarla para alimentar las operaciones durante las horas en que las servicios públicos están más estresados por una demanda general más alta de los consumidores. Los centros de datos que utilizan dichos sistemas para almacenar energía y alimentar los sistemas de aire acondicionado solamente pueden marcar una gran diferencia porque los sistemas de enfriamiento deben funcionar las 24 horas del día para evitar que el equipo crítico se sobrecaliente, y a menudo representan alrededor del 40% del consumo de energía de un centro.

La carrera global de IA está a punto de requerir grandes cantidades de energía

El recientemente anunciado Proyecto Stargate, liderado por un grupo de grandes empresas de tecnología, necesitará docenas de gigavatios de electricidad. Como la startup china DeepSeek AI recientemente mostró, la IA puede volverse más eficiente en términos de costo y energía, pero muchos expertos esperan que la IA siga siendo una fuente importante de alta demanda de energía.

De hecho, incluso antes de estos anuncios de IA, los centros de datos ya estaban en camino de desafiar cada vez más el suministro de energía de EE. UU. Según la Administración de Información Energética de EE. UU., el consumo de energía está programado para aumentar a máximos récords en 2025, con las necesidades de energía de los centros de datos como un factor importante.

Según los expertos, en la próxima década, las demandas de energía de los centros de datos pondrán a más de la mitad de Norteamérica en riesgo de experimentar reducciones de energía y甚至 apagones. Incluso donde hay suficiente energía, los centros de datos tendrán un impacto financiero en todos; los estudios muestran que la demanda de los centros de datos y la subsiguiente presión sobre los recursos podrían hacer que los precios de la electricidad aumenten hasta un 70%. Un informe de Bain & Company destaca cómo la creciente demanda de los centros de datos podría amenazar con superar el crecimiento del suministro de servicios públicos y requerir billones de dólares en nuevas inversiones en energía a nivel mundial. Según Bain, “La velocidad en el mercado es vital para los proveedores de centros de datos”, pero las comunidades locales y reguladores se preocupan por la confiabilidad de la red y impactos ambientales.

El almacenamiento de energía térmica es una solución inmediata que beneficia a todas las partes interesadas

Este es donde el almacenamiento de energía térmica, una tecnología disponible ahora, puede ayudar. Diseñado para su uso con electricidad proporcionada regularmente por servicios públicos, la energía se almacena en agua o hielo y se libera cuando se necesita para alimentar los sistemas de enfriamiento de los centros de datos, generalmente durante los períodos en que la demanda, y también el precio, es alto. Esta solución no requiere un cambio importante en la infraestructura; se puede adaptar a edificios existentes. Como es una solución detrás del contador, los centros de datos pueden instalarlos de forma independiente de los servicios públicos, lo que significa que es una forma rápida y eficiente de aliviar la red.

Si se utiliza ampliamente, dichos sistemas pueden reducir la probabilidad de apagones o cortes de energía durante los períodos de alta demanda general. Este cambio de carga será especialmente importante en los estados donde la demanda de energía será particularmente alta para los centros de datos. Las soluciones como el almacenamiento de energía térmica que ayudan a aplanar el impacto neto de la red proporcionan a los servicios públicos con más espacio para integrar nuevos recursos, incluida la energía solar y eólica, y expandir la transmisión de una manera ordenada. Dichas soluciones también reducen o al menos ralentizan la necesidad de que los servicios públicos expandan la infraestructura, lo que potencialmente reduce los costos que eventualmente se transferirían a los consumidores a través de sus facturas de energía.

Con una solución probada para reducir la presión sobre la red, es probable que los nuevos centros de datos puedan obtener las aprobaciones y permisos gubernamentales necesarios más rápido, con menos oposición o preocupación sobre la estabilidad de las fuentes de energía locales, lo que permite que este sector crezca más rápido y se mantenga al día con la creciente demanda impulsada por la IA.

Por qué los centros de datos deben actuar ahora

También hay un beneficio financiero para los centros de datos que incorporan sistemas de almacenamiento de energía térmica: con más servicios públicos que utilizan precios diferenciales o tarifas de uso por hora, basados en la demanda o la fuente de esa energía, el almacenamiento detrás del contador puede aprovechar estas brechas en los precios, que están programados para aumentar aún más en el futuro, especialmente en estados como California y otros que dependen más de la energía solar durante el día. Los centros de datos pueden ahorrar dinero cargando el sistema térmico durante las horas en que la energía es menos costosa y liberándola durante las horas pico, lo que les permite reducir su dependencia de la energía de la red en sus horas más costosas.

El almacenamiento de energía térmica también es una opción más segura para los centros de datos que el almacenamiento basado en baterías de iones de litio. Mientras que las baterías pequeñas de Li-On son comunes entre los consumidores residenciales, los edificios grandes como los centros de datos requerirían baterías grandes, que presentan problemas de seguridad significativos. Las baterías a menudo no pueden mantener una carga durante más de 12 horas. También se degradan con el tiempo y requieren recursos naturales significativos, incluyendo minerales, que están en corta supply y se obtienen en el extranjero. Muchas baterías también se fabrican en el extranjero, incluyendo en China, mientras que los sistemas de energía térmica son principalmente fabricados en EE. UU.

La IA traerá muchos beneficios, así como desafíos. La energía necesaria para alimentar un gran centro de datos que consume 100 MW de potencia, los estudios muestran, podría suministrar a alrededor de 80,000 hogares con electricidad. Multiplicar eso por los muchos centros de datos que se conectan y el impacto es significativo, uno que podría hacer que los precios suban para todos, así como llevar a escasez de energía, apagones y incluso cortes de energía. La IA está a punto de traer billones en valor agregado a la economía, pero los problemas de energía podrían dañar la productividad esperada. No tiene que ser así; al adoptar soluciones de energía térmica, la industria de los centros de datos puede reducir sus gastos y disminuir la probabilidad de apagones.