El inminente desafío energético y la solución de las microrredes
La evolución de la tecnología es incesante, dando lugar a la era de los macrodatos, la analítica y la IA, junto con aplicaciones emergentes como el IoT, los vehículos autónomos y la inminente revolución de las comunicaciones 5G/6G. Como consecuencia, se espera que los centros de datos -el corazón palpitante de nuestro ecosistema digital- experimenten un aumento sustancial del consumo eléctrico de aquí a 2030, como indican nuestras proyecciones recientes.
Infraestructuras tradicionales bajo presión
Microrredes: Un faro de innovación
Modernizar y reforzar nuestras estructuras eléctricas existentes no es factible a un ritmo que pueda responder a esta demanda sin precedentes. Además, detener la expansión y las capacidades operativas de los centros de datos no es una opción. Así pues, surge la pregunta: ¿Cómo podemos satisfacer de forma sostenible esta creciente demanda energética?
Las microrredes destacan como un faro de innovación en este escenario. Estas redes energéticas localizadas, capaces de funcionar de forma autónoma respecto a las redes urbanas tradicionales, podrían ser la clave de una solución energética sostenible y fiable para los centros de datos. El concepto de microrredes no se limita a la generación de electricidad, sino que se extiende a las soluciones de refrigeración, abordando dos retos fundamentales a los que se enfrentan los centros de datos.
Construir un futuro sostenible
Los promotores se plantean ahora construir sus propias microrredes, que les permitan generar y gestionar su consumo energético de forma independiente. Las microrredes ofrecen una excelente oportunidad para incorporar una mezcla de energías renovables como el hidrógeno verde, el amoniaco verde, los biocombustibles, los e-combustibles y las pilas de combustible. Esta integración puede producirse desde el principio o gradualmente durante una fase de transición encaminada a lograr cero emisiones de carbono. Esta flexibilidad también permite adoptar rápidamente las nuevas tendencias energéticas, sin los retrasos que a menudo conlleva la modernización y descarbonización de las redes nacionales. Esta flexibilidad inherente favorece las soluciones energéticas sostenibles. Por otra parte, los promotores de infraestructuras y los inversores tienen la oportunidad de ser pioneros en el desarrollo de microrredes dedicadas a parques digitales, es decir, nodos energéticos centralizados para múltiples centros de datos. Este enfoque no sólo alivia la carga de las redes urbanas, sino que también aprovecha los factores de diversidad y maximiza la eficiencia sin una conexión directa a la infraestructura eléctrica de la ciudad.
Mayor fiabilidad y disponibilidad
El despliegue de microrredes puede mejorar significativamente la fiabilidad y disponibilidad de energía para los centros de datos. Con una planificación y un diseño meticulosos, pueden satisfacerse las necesidades específicas de los centros de datos, garantizando que las operaciones se desarrollen sin trabas y sin sobrecargar a otras industrias o a los sectores residencial y comercial.
Alineación con las visiones de las ciudades inteligentes
Además, la integración de microrredes se alinea perfectamente con la visión de las ciudades e infraestructuras inteligentes. La generación centralizada de energía renovable y los sistemas avanzados de refrigeración en un solo lugar ofrecen mayor eficiencia y facilidad de integración con tecnologías cambiantes, en comparación con las soluciones individuales para cada centro de datos. La sinergia entre la generación de energía y la refrigeración en las microrredes también podría elevar la eficiencia global del sistema más allá de las limitaciones actuales.
Un reto mundial y soluciones locales
La magnitud del reto es monumental, similar a multiplicar varias veces la actual infraestructura eléctrica de Francia, a escala mundial. En regiones donde la aparición y expansión de centros de datos está superando el crecimiento de la infraestructura eléctrica subyacente, la urgencia de soluciones innovadoras como las microrredes es aún más crítica.
Conclusiones: Microrredes para un futuro sostenible
Preguntas frecuentes sobre el consumo eléctrico de los centros de datos
Los centros de datos obtienen su electricidad de la red eléctrica general, igual que los hogares y las empresas. Sin embargo, hay una tendencia creciente a que los centros de datos utilicen fuentes de energía renovables, como la eólica y la solar. La generación de energía in situ y las microrredes son otra solución para alimentar los centros de datos de forma independiente de la red.
La microrred TA para un centro de datos es un sistema energético localizado que puede funcionar de forma independiente o junto con la red eléctrica tradicional. De hecho, proporciona al centro de datos una red eléctrica privada y autónoma. Este sistema suele integrar varias fuentes de generación de energía, como paneles solares y turbinas eólicas, lo que resulta especialmente beneficioso para los centros de datos debido a su elevada demanda energética. Las microrredes mejoran la fiabilidad y sostenibilidad de la energía, ofrecen más control sobre los costes energéticos y pueden reducir significativamente la huella de carbono de un centro de datos.
Hay dos culpables principales del elevado consumo de energía en un centro de datos:
- Servidores: Procesar cantidades masivas de datos requiere una cantidad significativa de electricidad.
- Sistemas de refrigeración: Evitar que todo ese equipo se sobrecaliente requiere mucha energía.
Las dos fuentes principales de consumo de energía en los centros de datos son:
- Servidores informáticos: Su funcionamiento constante para el procesamiento de datos exige mucha energía.
- Sistemas de refrigeración: Mantener temperaturas frescas para evitar el sobrecalentamiento de los equipos es otro de los grandes consumidores de energía.
Las estimaciones indican que los sistemas de refrigeración de un centro de datos típico pueden representar una parte significativa del consumo total de energía, que oscila entre 15% y más de 50%. Este porcentaje puede variar en función de varios factores, como las condiciones climáticas, la adopción de técnicas de refrigeración pasiva y la eficiencia de la infraestructura de refrigeración. En algunos casos, puede llegar hasta 70% del consumo total de electricidad.
La cantidad exacta de energía que consume un centro de datos depende de varios factores:
- Tamaño de las instalaciones
- Tipo y cantidad de equipos que alberga
- Ubicación y clima (influyen en las necesidades de refrigeración)
- Los grandes centros de datos pueden consumir más de 100 megavatios (MW) de energía, ¡lo suficiente para abastecer de electricidad a decenas de miles de hogares! A escala global, se calcula que los centros de datos consumen alrededor de 1-1,3% de la electricidad mundial.
Existen varias estrategias para que los centros de datos sean más eficientes energéticamente:
- Mejora de los equipos: Los servidores y dispositivos de almacenamiento más recientes suelen ser más eficientes desde el punto de vista energético.
- Refrigeración más inteligente: La aplicación de tecnologías avanzadas de refrigeración puede reducir considerablemente el consumo de energía.
- Fuentes de energía renovables: El cambio a fuentes de energía renovables como la eólica y la solar puede minimizar la dependencia de la red tradicional.
Dado que el consumo de energía fluctúa a lo largo del año, la eficiencia de los centros de datos suele medirse utilizando la Eficacia del Uso de la Energía (PUE). Un PUE más bajo indica una instalación más eficiente. El PUE tiene en cuenta la energía total utilizada por el centro de datos y la divide por la energía utilizada específicamente para los equipos informáticos (servidores, almacenamiento, etc.).
La cantidad de energía necesaria para alimentar un centro de datos varía en función de su tamaño y necesidades operativas. La respuesta puede oscilar entre decenas de kilovatios (kW) para una instalación pequeña a más de 100 megavatios (MW) para un centro de datos a hiperescala.
