Centros de Dados de IA: Abordando as Crescentes Demandas de Energia

A revolução da IA está em pleno andamento, e isso significa muito mais centros de dados; especialistas da indústria preveem um aumento de 33% aumento no número de centros de dados até o final da década. E com esse aumento virá um aumento no consumo de eletricidade. Alguns estados podem ver os centros de dados responsáveis poraté 36% de todo o consumo de eletricidade dentro da década seguinte, de acordo com os cenários de crescimento de carga recentes da EPRI. Essa demanda de energia impulsionada pela IA adicionará àpressão substancial sobre as redes de eletricidade já em risco de serem sobrecarregadas. De acordo com muitos especialistas, de fato, a IA pode ser responsável por uma crise energética que está por vircrise energética.

No entanto, essa crise pode ser evitada com a adoção de sistemas de armazenamento de energia térmica no local, que permitem um uso mais flexível de energia sem sacrifícios operacionais para o centro de dados sempre ligado. Os sistemas de energia térmica podem reduzir imediatamente a pressão dos centros de dados sobre a rede, reduzindo assim a ocorrência de apagões ou blecautes, juntamente com a necessidade de infraestrutura adicional de nível de utilidade – um custo que inevitavelmente seria repassado aos consumidores em suas contas de eletricidade. Em última análise, tais sistemas de armazenamento poderiam abrir caminho para que mais centros de dados entrem em operação mais rapidamente para atender à demanda crescente por IA sem ter um impacto significativo na infraestrutura de energia da comunidade.

Os sistemas de energia térmica aliviam a pressão sobre a rede principalmente porque permitem o deslocamento de carga, ou a ajuste das horas durante as quais os centros de dados usam a maior quantidade de eletricidade da rede. Os centros de dados podem carregar esses sistemas de armazenamento com energia da rede durante as horas em que a demanda da rede é menor, e então liberá-la para alimentar as operações durante as horas em que as utilidades estão mais sobrecarregadas por uma demanda mais alta geral dos consumidores. Os centros de dados que usam esses sistemas para armazenar energia para e alimentar os sistemas de ar condicionado sozinhos podem fazer uma grande diferença, porque os sistemas de refrigeração devem ser executados 24 horas por dia, 7 dias por semana, para manter o equipamento crítico de superaquecimento, e muitas vezes compõemalgumas 40% do uso de energia de um centro.

A Corrida Global de IA Está Preste a Requerer Grandes Quantidades de Energia

O recentemente anunciado projeto Stargate de US$ 500 bilhõesStargate Project, liderado por um grupo de grandes empresas de tecnologia, precisarádezenas de gigawatts de eletricidade. Como a startup chinesaDeepSeekAI recentemente mostrou, a IA pode de fato se tornar mais eficiente em termos de custo e energia, masmuitos especialistas esperam que a IA permaneça uma fonte significativa de alta demanda de energia.

Na verdade, mesmo antes desses anúncios de IA, os centros de dados estavam no caminho para desafiar cada vez mais o fornecimento de energia dos EUA. De acordo com a Administração de Informações de Energia dos EUA, o consumo de energia está prestes aatingir recordes em 2025, comnecessidades de energia dos centros de dados um fator importante.

De acordo com especialistas, nas próximas décadas, as demandas de energia dos centros de dados colocarãomais da metade da América do Norte em risco de experimentar reduções de energia e até mesmo apagões. Mesmo onde há energia suficiente, os centros de dados terão um impacto financeiro sobre todos; estudos mostram que a demanda dos centros de dados e a subsequente pressão sobre os recursos poderiamaumentar os preços da eletricidade em até 70%. Umrelatório da Bain & Company destaca como a demanda crescente dos centros de dados poderia ameaçar superar o crescimento do fornecimento de energia e exigir trilhões de dólares em novos investimentos em energia em todo o mundo. De acordo com a Bain, “A velocidade no mercado é vital para os provedores de centros de dados”, mascomunidades locais ereguladores se preocupam comconfiabilidade da rede eimpactos ambientais.

O Armazenamento de Energia Térmica É Uma Solução Imediata Que Beneficia Todos os Stakeholders

É aqui que o armazenamento de energia térmica – uma tecnologia disponível agora – pode ajudar. Projetado para uso com eletricidade regular fornecida pela utilidade, a energia é armazenada em água ou gelo e liberada quando necessário para alimentar os sistemas de refrigeração dos centros de dados – geralmente durante períodos em que a demanda – e também o preço – é alto. Essa solução não requer uma mudança significativa na infraestrutura; pode ser adaptada para edifícios existentes. Como é uma solução por trás do medidor, os centros de dados podem instalá-las independentemente das utilidades – significando que é uma maneira rápida e eficiente de aliviar a rede.

Se usados amplamente, tais sistemas podem reduzir a probabilidade de apagões ou blecautes durante períodos de alta demanda geral. Esse deslocamento de carga será especialmente importante nos estados onde a demanda de energia será especialmente alta para os centros de dados. Soluções como o armazenamento de energia térmica que ajudam a aplainar o impacto líquido da rede fornecem às utilidades mais espaço para integrar novos recursos, incluindo energia solar e eólica, e expandir a transmissão de forma ordenada. Tais soluções também reduzem ou pelo menos desaceleram a necessidade de as utilidades expandirem a infraestrutura – potencialmente reduzindo os custos que eventualmente seriam repassados aos consumidores por meio de suas contas de eletricidade.

Com uma solução comprovada para reduzir a pressão sobre a rede, novos centros de dados provavelmente poderão obter aprovações e permissões governamentais necessárias mais rapidamente, com menos oposição ou preocupação em manchar as fontes de energia locais, permitindo que esse setor cresça mais rápido e acompanhe a demanda crescente trazida pela IA.

Por Que os Centros de Dados Devem Agir Agora

Há também um benefício financeiro para os centros de dados que incorporam sistemas de armazenamento de energia térmica: Com mais utilidades usandopreços diferenciais ou tarifas de uso por hora, com base na demanda ou fonte de energia, o armazenamento por trás do medidor pode aproveitar essas lacunas nos preços, que devem aumentar ainda mais no futuro, especialmente em estados como a Califórnia e outros que dependem mais da energia solar durante o dia. Os centros de dados podem economizar dinheiro carregando o sistema térmico durante as horas em que a energia é menos cara e liberando-a durante as horas de pico – permitindo que reduzam a dependência da energia da rede em suas horas mais caras.

O armazenamento de energia térmica também é uma opção mais segura para os centros de dados do que o armazenamento de bateria de íon de lítio. Embora as baterias de íon de lítio sejam comuns entre os consumidores residenciais, os grandes edifícios como os centros de dados exigiriam baterias grandes, que apresentamproblemas de segurança significativos. As baterias muitas vezes não conseguem manter uma carga por mais de 12 horas. Elas também se deterioram com o tempo e exigem recursos naturais significativos, incluindo minerais, que estão em curto suprimento e são obtidos no exterior. Muitas baterias também são feitas no exterior, incluindo na China, enquanto os sistemas de energia térmica são principalmente feitos nos EUA.

A IA trará muitos benefícios – bem como desafios. A energia necessária para executar um grande centro de dados que consome 100 MW de energia, estudos mostram, poderia fornecer80.000 lares com eletricidade. Multiplique isso pelos muitos novos centros de dados que estão entrando em operação e o impacto é significativo – um que poderia empurrar os preços para cima para todos, bem comolevar aescassez de energia, apagões e até mesmo blecautes. A IA está prestes atrazer trilhões em valor adicionado à economia – mas os problemas de energiapoderiam prejudicar a produtividade esperada. Não precisa ser assim; adotando soluções de energia térmica, a indústria de centros de dados pode reduzir suas despesas e diminuir a chance de blecautes.