Centri dati AI: affrontare la crescente domanda di potenza

La rivoluzione dell’AI è in pieno svolgimento, e ciò significa molti più centri dati; gli esperti del settore prevedono un aumento del 33% dell’aumento del numero di centri dati entro la fine del decennio. E con questo aumento arriverà un aumento del consumo di elettricità. Alcuni stati potrebbero vedere i centri dati rappresentare fino al 36% del loro consumo totale di elettricità entro il prossimo decennio, secondo gli scenari di crescita della domanda recentemente pubblicati da EPRI. Questa domanda di potenza guidata dall’AI si aggiungerà alla pressione sostanziale sulle reti elettriche già a rischio di essere sovraccaricate. Secondo molti esperti, in effetti, l’AI potrebbe essere responsabile di una crisi energetica.

Tuttavia, questa crisi può essere evitata con l’adozione di sistemi di stoccaggio termico dell’energia on-site, che consentono un uso più flessibile dell’energia senza sacrifici operativi per il centro dati sempre attivo. I sistemi di stoccaggio termico possono immediatamente ridurre la pressione dei centri dati sulla rete, riducendo così la frequenza di black-out o interruzioni, oltre alla necessità di ulteriore infrastruttura a livello di utility – un costo che sarebbe inevitabilmente a carico dei consumatori nelle loro bollette di energia. In definitiva, tali sistemi di stoccaggio potrebbero aprire la strada a più centri dati che entrano in funzione più velocemente per soddisfare la crescente domanda di AI senza avere un impatto significativo sull’infrastruttura energetica della comunità.

I sistemi di stoccaggio termico alleviano la pressione sulla rete principalmente perché consentono il load-shifting, o l’aggiustamento delle ore in cui i centri dati utilizzano la maggior parte dell’elettricità dalla rete. I centri dati possono caricare questi sistemi di stoccaggio con energia della rete durante le ore in cui la domanda della rete è più bassa, quindi rilasciarla per alimentare le operazioni durante le ore in cui le utility sono più soggette a una maggiore domanda da parte dei consumatori. I centri dati che utilizzano tali sistemi per stoccare energia e alimentare i sistemi di condizionamento dell’aria possono fare una grande differenza perché i sistemi di raffreddamento devono funzionare 24 ore su 24 per evitare che le attrezzature critiche si surriscaldino, e spesso rappresentano circa il 40% del consumo di energia di un centro.

La corsa globale all’AI richiederà grandi quantità di energia

Il recentemente annunciato progetto Stargate Project, guidato da un gruppo di grandi aziende tecnologiche, avrà bisogno di decine di gigawatt di elettricità. Come ha recentemente dimostrato il startup cinese DeepSeek AI, l’AI potrebbe diventare più efficiente in termini di costo e energia, ma molti esperti prevedono che l’AI rimanga una fonte significativa di alta domanda di potenza.

In effetti, anche prima di questi annunci sull’AI, i centri dati erano già sulla strada per sfidare sempre di più l’approvvigionamento energetico degli Stati Uniti. Secondo l’Amministrazione per le informazioni energetiche degli Stati Uniti, il consumo di energia è destinato a aumentare a livelli record nel 2025, con le esigenze di energia dei centri dati un fattore importante.

Secondo gli esperti, nel prossimo decennio le esigenze di energia dei centri dati metteranno più della metà del Nord America a rischio di subire riduzioni di potenza e persino black-out. Anche dove c’è abbastanza potenza, i centri dati avranno un impatto finanziario su tutti; gli studi mostrano che la domanda dei centri dati e la successiva pressione sulle risorse potrebbero aumentare i prezzi dell’energia del 70%. Un rapporto di Bain & Company evidenzia come la crescente domanda dei centri dati potrebbe minacciare di superare la crescita dell’offerta di energia e richiedere trilioni di dollari di nuovi investimenti energetici a livello globale. Secondo Bain, “La velocità di mercato è vitale per i fornitori di centri dati”, ma le comunità locali e i regolatori si preoccupano della affidabilità della rete e impatto ambientale.

Lo stoccaggio di energia termica è una soluzione immediata che beneficia tutti gli stakeholder

È qui che lo stoccaggio di energia termica – una tecnologia disponibile ora – può aiutare. Progettato per l’uso con elettricità regolarmente fornita dalle utility, l’energia viene immagazzinata in acqua o ghiaccio e rilasciata quando necessario per alimentare i sistemi di raffreddamento dei centri dati – di solito durante i periodi in cui la domanda – e anche il prezzo – è alto. Questa soluzione non richiede un cambiamento significativo dell’infrastruttura; può essere adattato a edifici esistenti. Poiché si tratta di una soluzione behind-the-meter, i centri dati possono installarle indipendentemente dalle utility – il che significa che è un modo rapido ed efficiente per alleviare la rete.

Se utilizzato ampiamente, tali sistemi possono ridurre la probabilità di black-out o interruzioni durante i periodi di alta domanda. Questo load shifting sarà particolarmente importante negli stati in cui la domanda di potenza sarà particolarmente alta per i centri dati. Le soluzioni come lo stoccaggio di energia termica che aiutano a ridurre l’impatto sulla rete forniscono alle utility più spazio per integrare nuove risorse, comprese l’energia solare e eolica, e ampliare la trasmissione in modo ordinato. Tali soluzioni riducono anche o rallentano la necessità per le utility di espandere l’infrastruttura – potenzialmente riducendo i costi che sarebbero eventualmente a carico dei consumatori attraverso le loro bollette di energia.

Con una soluzione provata per ridurre la pressione sulla rete, nuovi centri dati potranno probabilmente ottenere più velocemente le necessarie approvazioni governative e i permessi di funzionamento, con meno opposizione o preoccupazione per l’esaurimento delle fonti di energia locali, consentendo a questo settore di crescere più velocemente e stare al passo con la crescente domanda portata dall’AI.

Perché i centri dati dovrebbero agire ora

C’è anche un beneficio finanziario per i centri dati che incorporano sistemi di stoccaggio di energia termica: con più utility che utilizzano prezzi differenziali o tariffe orarie, in base alla domanda o alla fonte di energia, lo stoccaggio behind-the-meter può approfittare di queste lacune nei prezzi, che sono destinati ad aumentare ancora di più in futuro, specialmente negli stati come la California e altri che si affidano di più all’energia solare durante il giorno. I centri dati possono risparmiare denaro caricando il sistema termico durante le ore in cui l’energia è meno costosa e rilasciandola durante le ore di punta – consentendo loro di ridurre la dipendenza dall’energia della rete nelle ore più costose.

Lo stoccaggio di energia termica è anche un’opzione più sicura per i centri dati rispetto allo stoccaggio basato su batterie al litio. Mentre le piccole batterie al litio sono comuni tra i consumatori residenziali, grandi edifici come i centri dati richiederebbero grandi batterie, che presentano significativi problemi di sicurezza. Le batterie spesso non possono trattenere la carica per più di 12 ore. Si degradano anche con il tempo e richiedono risorse naturali significative, compresi minerali, che sono in breve supply e provenienti dall’estero. Molte batterie sono anche prodotte all’estero, compresa la Cina, mentre i sistemi di stoccaggio di energia termica sono principalmente prodotti negli Stati Uniti.

L’AI porterà molti benefici – così come sfide. L’energia necessaria per alimentare un grande centro dati che consuma 100 MW di potenza, gli studi mostrano, potrebbe fornire energia elettrica a circa 80.000 case. Moltiplicare ciò per i molti nuovi centri dati che entrano in funzione e l’impatto è significativo – uno che potrebbe spingere i prezzi verso l’alto per tutti, nonché portare a carenze di energia, black-out e persino interruzioni. L’AI è destinata a portare trilioni di valore aggiunto all’economia – ma i problemi di energia potrebbero danneggiare la produttività attesa. Non deve essere così; adottando soluzioni di stoccaggio di energia termica, l’industria dei centri dati può ridurre le spese e ridurre la possibilità di black-out.