El uso de energía renovable en los centros de datos se ha vuelto de vital importancia a medida que el creciente consumo de energía de estas instalaciones, impulsado por la computación en la nube y la inteligencia artificial, contribuye a su importante huella ambiental. Para lograr el objetivo de emisiones netas cero para 2030 y facilitar la transición energética, los centros de datos deben adoptar soluciones energéticas sostenibles para impulsar sus operaciones de uso intensivo de energía, incluidos servidores y sistemas de refrigeración.
Los centros de datos utilizan fuentes de energía renovables, como la solar, eólica, hidroeléctrica, geotérmica y de biomasa, para reducir su huella de carbono y su impacto ambiental. Al adoptar energía renovable, los centros de datos minimizan su dependencia de combustibles fósiles y contribuyen a un futuro más sostenible.
Centro Infra explora las diversas fuentes de energía renovable que los centros de datos pueden aprovechar para impulsar sus operaciones. También analizamos los numerosos beneficios de adoptar energías renovables para los operadores de centros de datos, como reducir su huella de carbono, lograr ahorros de costos y satisfacer las demandas de clientes de hiperescala conscientes del medio ambiente. Sin embargo, la implementación de energía renovable en los centros de datos no está exenta de desafíos, y analizamos los obstáculos que deben superarse, incluida la intermitencia, la dependencia de la ubicación y los costos de inversión inicial.
Fuentes de energía renovables para centros de datos
Los centros de datos utilizan una variedad de fuentes de energía renovables, todas las cuales producen electricidad libre de carbono (CFE) con cero emisiones directas. Estas fuentes incluyen tecnologías solares, eólicas, hidroeléctricas, geotérmicas y de biomasa.
1. Energía solar
La energía solar aprovecha la energía del sol y la convierte en electricidad mediante paneles fotovoltaicos (PV) o espejos que concentran la radiación solar. Cuando la luz del sol incide sobre los paneles fotovoltaicos, los fotones liberan electrones de sus átomos, generando un flujo de electricidad. La electricidad de corriente continua (CC) producida por los paneles solares luego pasa a través de un inversor para convertirla en electricidad de corriente alterna (CA), que se utiliza para alimentar los centros de datos.
Fuente: Google.
Los sistemas de energía solar se pueden instalar en los tejados, montarse en el suelo o integrarse en la [arquitectura] del edificio del centro de datos (/articulos/data-center-tiers-difference-1-2-3-4architecture/). La cantidad de electricidad generada depende de factores como el tamaño y la eficiencia de los paneles solares, la cantidad de luz solar disponible y el ángulo en el que se instalan los paneles.
Para garantizar un suministro constante de energía, la energía solar se puede almacenar en baterías para usarla cuando no hay luz solar disponible. Por ejemplo, un centro de datos puede integrar su sistema de respaldo de batería de suministro de energía ininterrumpida (UPS) existente con energía solar. Durante el día, los paneles solares pueden cargar las baterías del UPS y la energía almacenada se puede utilizar para alimentar cargas críticas durante un corte de energía o cuando no hay energía solar disponible, como durante la noche.
2. Energía eólica
La energía eólica es una fuente de energía renovable que aprovecha la energía cinética del aire en movimiento para generar electricidad. Los componentes principales de los sistemas de energía eólica son las turbinas eólicas, que constan de palas montadas en una torre alta. Cuando sopla el viento, hace que las aspas giren, impulsando un generador que convierte la energía mecánica en energía eléctrica.
Fuente: Amazonas.
Las turbinas eólicas utilizadas para alimentar los centros de datos suelen estar ubicadas en el sitio o muy cerca de las instalaciones para minimizar las pérdidas de transmisión y garantizar un suministro confiable de energía renovable. Estas turbinas eólicas suelen ser de gran escala, con alturas que oscilan entre 50 y 100 metros (165 y 330 pies) o más. Las palas, que pueden extenderse hasta 165 pies (50 metros) o más, están diseñadas para optimizar la captura de energía eólica. Un generador, ubicado en la góndola en la parte superior de la torre, produce electricidad de corriente alterna (CA).
La electricidad de CA generada por las turbinas eólicas se transmite luego a través de cables a un transformador, que aumenta el voltaje para una transmisión eficiente en distancias cortas. Luego, la electricidad de alto voltaje se envía a una subestación dentro del campus del centro de datos, donde se reduce a un voltaje más bajo adecuado para su uso en la instalación.
3. Energía hidroeléctrica
La energía hidroeléctrica es una fuente de energía renovable que aprovecha la energía del agua en movimiento para generar electricidad. Los centros de datos a gran escala utilizan centrales hidroeléctricas para proporcionar un suministro de energía fiable y sostenible.
El proceso de generación de electricidad mediante energía hidroeléctrica implica los siguientes pasos:
- El agua se almacena en un embalse creado por una presa construida a través de un río.
- Cuando se necesita electricidad, el agua se libera del depósito y fluye a través de una tubería (compuerta forzada) hasta un generador de turbina ubicado aguas abajo.
- El agua que fluye hace girar las palas de la turbina, que están conectadas a un generador. El generador convierte la energía mecánica de la turbina giratoria en energía eléctrica.
- La electricidad producida se transmite luego a través de líneas eléctricas al centro de datos.
- Después de pasar por la turbina, el agua se devuelve al río aguas abajo.
Para que las plantas de energía hidroeléctrica se consideren verdaderamente sostenibles, deben estar certificadas por organizaciones de terceros como el Low Impact Hydropower Institute (LIHI) o el Estándar de Sostenibilidad Hidroeléctrica. Estas certificaciones tienen como objetivo garantizar que las plantas minimicen los impactos ambientales negativos.
4. Energía geotérmica
La energía geotérmica aprovecha el calor natural almacenado en el interior de la Tierra para generar energía. Para los centros de datos, los sistemas geotérmicos se crean perforando pozos profundos en formaciones rocosas calientes y utilizando un intercambiador de calor para transferir el calor del subsuelo a un fluido, como el agua. Luego, este fluido calentado se bombea a la superficie, donde pasa a través de una turbina conectada a generadores, produciendo electricidad para alimentar el centro de datos. El fluido enfriado se reinyecta en el suelo para recalentarlo, creando un circuito cerrado.
Fuente: Google.
Se pueden construir plantas geotérmicas cerca de los centros de datos, lo que reduce las pérdidas de transmisión. Estos sistemas aprovechan las temperaturas estables que se encuentran en las profundidades del subsuelo, proporcionando una fuente de energía confiable y constante. Si bien los costos iniciales de perforación e instalación son altos, la energía geotérmica ofrece una solución sostenible a largo plazo para alimentar centros de datos con una huella de carbono menor en comparación con los combustibles fósiles.
El Departamento de Energía de EE. UU. estima que la energía geotérmica podría proporcionar de 90 a 132 gigavatios (GW) de capacidad de generación a la red para 2050, con potencial para una cantidad significativamente mayor. Actualmente, los sistemas de energía geotérmica se están construyendo principalmente en el oeste de los Estados Unidos, incluidos California, Nevada, Utah, Oregón y Hawái, donde las formaciones rocosas calientes y los géiseres son más abundantes.
5. Energía de biomasa
La energía de biomasa para los centros de datos implica la quema de materiales orgánicos, como astillas de madera, desechos agrícolas o cultivos energéticos específicos, para generar electricidad. La biomasa normalmente se quema en una caldera para producir vapor, que impulsa una turbina conectada a un generador, generando electricidad. Alternativamente, la biomasa se puede gasificar para producir biogás, un gas combustible que alimenta un motor de gas o una turbina para generar energía. La electricidad generada se utiliza luego para alimentar el centro de datos.
Fuente: PT Cikarang Listrindo.
La biomasa se considera una fuente de energía renovable porque las plantas consumidas pueden volver a crecer, lo que en teoría la hace neutra en carbono. Sin embargo, para que la biomasa y el biogás sean verdaderamente sostenibles, deben estar certificados por terceros a través de estándares como ISO 13065:2015 o The Green-e Renewable Energy Standard para Canadá y Estados Unidos para cumplir con ciertos criterios de sostenibilidad ambiental.
Beneficios del uso de energía renovable en centros de datos
La energía renovable ofrece numerosas ventajas para alimentar los centros de datos, desde reducir el impacto ambiental hasta reducir costos y mejorar la confiabilidad.
1. Reducción de la huella de carbono
Las fuentes de energía renovables como la solar, la eólica, la hidroeléctrica, la geotérmica y la biomasa producen mínimas emisiones de gases de efecto invernadero en comparación con los combustibles fósiles. Al alimentar los centros de datos con energía limpia, se puede reducir significativamente la huella de carbono y el impacto ambiental de estas instalaciones que consumen mucha energía.
Los centros de datos consumen actualmente aproximadamente el 2% de la electricidad mundial. Con el rápido crecimiento de la computación en la nube y la inteligencia artificial (IA), se prevé que este consumo de energía aumente a aproximadamente el 10% de la demanda total de electricidad para 2030. La transición de los centros de datos a fuentes de energía renovables puede reducir sus emisiones de carbono entre un 80% y un 90%, lo que lo convierte en un paso fundamental para mitigar el cambio climático y garantizar la sostenibilidad de la economía digital.
2. Ahorro de costos
Si bien la infraestructura de energía renovable requiere una inversión inicial, sus costos operativos tienden a ser más bajos y más predecibles que los de los combustibles fósiles, que tienen precios volátiles. Esto ayuda a los operadores de centros de datos a pronosticar y gestionar mejor los gastos de energía.
Invertir en energía renovable puede reducir los gastos operativos de un centro de datos entre un 20% y un 30% en un período de 20 años. Según la Agencia Internacional de Energía (AIE), el costo nivelado de la electricidad (LCOE) para la energía solar fotovoltaica y la energía eólica terrestre ha caído un 85% y un 56% respectivamente desde 2010, lo que convierte a las energías renovables en una opción cada vez más competitiva en términos de costos para la planificación energética a largo plazo.
3. Seguridad y confiabilidad energética
Al diversificar las fuentes de energía y reducir la dependencia de la red, los centros de datos pueden mejorar su seguridad energética. Este enfoque mitiga los riesgos asociados con la inestabilidad de la red y las fluctuaciones de precios, brindando un suministro de energía más confiable y rentable.
La generación de energía renovable in situ, como paneles solares en los tejados, añade una capa adicional de resiliencia. Proporciona energía de respaldo durante interrupciones y cortes de la red, lo que permite que los centros de datos mantengan operaciones críticas y reduce la necesidad de generadores de respaldo diésel.
Un sistema UPS (fuente de alimentación ininterrumpida) interactivo con la red, también conocido como UPS bidireccional, puede suministrar energía a un centro de datos durante un corte de red. Además, puede interactuar con la red eléctrica para brindar diversos servicios, como regulación de frecuencia, soporte de voltaje y respuesta a la demanda. Esto es posible gracias a las capacidades de almacenamiento de energía del UPS, generalmente en forma de baterías.
4. Incentivos y desgravaciones fiscales
Muchos gobiernos ofrecen incentivos financieros, como créditos fiscales, subvenciones y reembolsos, para fomentar la adopción de energía renovable. Los operadores de centros de datos pueden aprovechar estos incentivos para compensar los costos iniciales de implementación de proyectos de energía renovable.
Por ejemplo, el gobierno de Estados Unidos ofrece el Crédito Fiscal a la Inversión (ITC) para instalaciones de energía solar y el Crédito Fiscal a la Producción (PTC) para proyectos de energía eólica. Además, algunos estados y gobiernos locales ofrecen incentivos adicionales, como exenciones de impuestos a la propiedad y procesos de obtención de permisos acelerados.
Estos incentivos y exenciones fiscales mejoran significativamente la viabilidad financiera de los proyectos de energía renovable para centros de datos, haciendo que la transición a la energía limpia sea más atractiva y rentable a largo plazo.
5. Reputación y exigencias de los clientes
La utilización de energía renovable demuestra un compromiso con los objetivos de sostenibilidad y la responsabilidad social corporativa (RSC). Este compromiso mejora la reputación de un operador de centro de datos, atrae a clientes preocupados por el medio ambiente y proporciona una ventaja competitiva.
Empresas líderes de hyperscale, que también son los mayores clientes de centros de datos, como Amazon, Microsoft, Google, Oracle, Meta (Facebook), Apple y TikTok, exigen cada vez más que los centros de datos utilicen fuentes de energía renovables. Cumplir con estos requisitos de sostenibilidad impulsados por el cliente se está volviendo esencial para que los operadores de centros de datos aseguren y mantengan los negocios de estos importantes clientes, que han establecido objetivos agresivos de cero emisiones netas para sus huellas informáticas y de conectividad.
Desafíos del uso de energías renovables para centros de datos
Los centros de datos buscan cada vez más impulsar sus operaciones con fuentes de energía renovables como la solar, eólica, hidroeléctrica, geotérmica y biomasa, pero esta transición energética conlleva varios desafíos y obstáculos importantes que deben superarse.
1. Intermitencia y variabilidad
Las fuentes de energía renovable como solar y eólica son altamente intermitentes y variables, lo que significa que su producción de energía fluctúa según las condiciones climáticas, como la luz solar y la velocidad del viento, así como la hora del día.
Los centros de datos requieren un suministro de energía constante y confiable las 24 horas del día, los 7 días de la semana, por lo que gestionar la variabilidad de la energía solar y eólica durante las horas “pico” y “fuera de pico” es un desafío importante. Por ejemplo, si el operador de un centro de datos construye una granja solar con una capacidad de 100 megavatios (MW), es posible que solo reciba entre 30 y 60 MW de energía debido a factores como las condiciones climáticas, la hora del día y las pérdidas de transmisión. De manera similar, un parque eólico de 100 MW podría entregar sólo de 30 a 60 MW de energía al centro de datos debido a la variabilidad en la velocidad y dirección del viento.
Estas inconsistencias en la generación y entrega de energía obligan a los centros de datos a permanecer conectados a la red y complementar sus fuentes de energía renovable con energía tradicional durante las horas de menor actividad.
Uso de energía libre de carbono de Google en un centro de datos
A continuación se muestra un ejemplo de las brechas entre el suministro de energía libre de carbono de Google y la demanda de electricidad de un centro de datos específico en el transcurso de un año. Los picos verdes representan la naturaleza variable de las fuentes de energía renovables como la solar y la eólica, mientras que los espacios blancos ilustran los tiempos en que los centros de datos de Google aún deben depender de energía basada en carbono para satisfacer sus necesidades energéticas. Estos datos resaltan el desafío clave de la intermitencia y la variabilidad en la transición de los centros de datos a energía totalmente renovable.
Fuente: Google.
En general, las fuentes de energía renovables solo pueden satisfacer los requisitos de energía del centro de datos durante aproximadamente la mitad del día. Esta cobertura aumenta ligeramente, normalmente de 2 a 4 horas, cuando se incorpora almacenamiento de batería al sistema. Para abordar este desafío de intermitencia y variabilidad, los centros de datos a menudo incorporan almacenamiento de energía y sistemas de energía de respaldo en sus operaciones.
Una microrred puede incorporar sistemas de almacenamiento de energía y energía de respaldo para gestionar la variabilidad de las fuentes de energía renovables como la solar y la eólica. Por ejemplo, por la noche, cuando no hay energía solar disponible, el centro de datos puede obtener energía de la red principal. Durante el día, el exceso de energía renovable se puede vender a la red principal. Esta relación bidireccional ayuda a la microrred a equilibrar la naturaleza intermitente de las fuentes de energía renovables y ofrecer un suministro de energía estable para el centro de datos.
2. Dependencia de la ubicación
Los recursos renovables dependen de la ubicación: algunas áreas son más adecuadas para la energía solar, otras para la energía eólica, hidroeléctrica o geotérmica. En Estados Unidos, estos recursos renovables tienen una presencia significativa en los siguientes estados, que también cuentan con grandes concentraciones de centros de datos:
- Solar: California, Nevada, Arizona, Texas
- Viento: Texas, Iowa, Oklahoma, Kansas
- Hidroeléctrica: Washington, Oregón, Nueva York (norte del estado), Norte de California
- Geotermia: California, Nevada, Utah, Oregón
Los centros de datos necesitan acceso a energía renovable adecuada, lo que puede limitar sus opciones de ubicación. Estas instalaciones deben construirse más cerca de los sitios de generación de energía renovable existentes o nuevos, o es necesario acercar la energía renovable a donde ya se están construyendo centros de datos. Esto evita el problema de transmitir energía renovable desde sitios de generación remotos a centros de datos, lo que puede provocar pérdidas de energía.
Fuente: Puente Digital. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta imagen.
El costo de la energía renovable varía significativamente según la ubicación, dependiendo de factores como la disponibilidad de recursos (por ejemplo, abundante luz solar o viento), costos de tecnología (por ejemplo, paneles solares y turbinas eólicas), financiamiento (por ejemplo, costo de capital y tasas de interés) y políticas gubernamentales (por ejemplo, incentivos, subsidios y regulaciones).
A continuación se muestran algunos ejemplos específicos del costo de los recursos renovables en diferentes países, medidos en dólares estadounidenses por megavatio-hora ($/MWh):
- Estados Unidos:
- Energía solar fotovoltaica a gran escala: $28-$41/MWh
- Eólica terrestre: $26-$50/MWh
- Alemania:
- Energía solar fotovoltaica a gran escala: $56/MWh
- Eólica terrestre: 67 $/MWh
- Australia:
- Energía solar fotovoltaica a gran escala: $52/MWh
- Eólica terrestre: 54 $/MWh
La variabilidad de los costos de la energía renovable entre regiones presenta un desafío para los operadores de centros de datos globales que buscan adoptar soluciones energéticas sostenibles. La viabilidad financiera de tales proyectos depende en gran medida de la disponibilidad de recursos locales, los costos de la tecnología y el apoyo gubernamental.
3. Restricciones de espacio
Generar suficiente energía renovable para alimentar un centro de datos, particularmente con paneles solares o turbinas eólicas, requiere un espacio físico significativo que puede no estar disponible en las instalaciones del centro de datos.
Fuente: manzana.
- Paneles solares: En promedio, los paneles solares producen alrededor de 10 vatios por pie cuadrado. Para generar 1 megavatio (MW) de energía, se necesitan aproximadamente 100.000 pies cuadrados (alrededor de 2,3 acres) de paneles solares. Para centros de datos a gran escala con capacidades de energía de 50 a 100 MW, este requisito de área puede aumentar a millones de pies cuadrados y más de 100 acres, lo cual es un desafío para acomodarlo en el sitio o en terrenos adyacentes.
- Turbinas eólicas: Una sola turbina eólica grande puede requerir alrededor de 1,5 acres de espacio para tener en cuenta la turbina en sí, las vías de acceso y las normas de seguridad. Para generar 50 MW de energía, se necesitarían alrededor de 75 acres de terreno para soportar múltiples turbinas, lo que a menudo no está disponible dentro o cerca de muchos centros de datos.
Debido a estas limitaciones de espacio físico, la generación de energía renovable fuera del sitio a menudo es necesaria para alimentar los centros de datos con energía limpia. Por ejemplo, el centro de datos de Google de 600 millones de dólares en New Albany, Ohio, funciona con una granja solar de 50 MW. La granja solar, construida por Invenergy, abarca aproximadamente 400 acres y está ubicada a 10 millas del sitio del centro de datos, lo que ilustra los importantes requisitos de terreno para la generación de energía renovable.
La generación de energía renovable fuera del sitio para centros de datos tiene desventajas en comparación con la generación en el sitio, incluidas mayores pérdidas de transmisión, así como una confiabilidad y control reducidos sobre el suministro de energía, dado que a menudo implica celebrar acuerdos de compra de energía (PPA) o comprar certificados de energía renovable (REC) de proveedores externos.
4. Costos de inversión inicial
La construcción de sistemas de generación y almacenamiento de energía renovable para un centro de datos implica costos de capital iniciales significativamente más altos en comparación con la conexión a la red eléctrica convencional, incluso si resulta en costos de energía más bajos con el tiempo. Esta barrera financiera puede resultar un desafío para algunas empresas.
La construcción de infraestructura dedicada a la energía renovable, como parques solares o turbinas eólicas, para un centro de datos requiere una inversión inicial que es de dos a cuatro veces mayor que simplemente conectarse y comprar electricidad de la red existente. Estos costos incluyen la adquisición de terrenos, equipos, instalación, integración en la red y sistemas de almacenamiento de energía, como baterías, lo que lleva a un período de recuperación de la inversión inicial que oscila entre 5 y 10 años o más.
Además, a menudo transcurren largos períodos entre estas inversiones iniciales y las reducciones de gases de efecto invernadero resultantes. Por ejemplo, en el caso de nuevos proyectos solares y eólicos, pueden pasar años hasta que los proyectos contratados se construyan y comiencen a generar electricidad limpia.
5. Integración de infraestructura y red
La integración de energía renovable en la infraestructura eléctrica del centro de datos plantea desafíos importantes. Requiere electrónica de potencia especializada, almacenamiento de energía, monitoreo y sistemas de control, además de navegar por complejos procesos y regulaciones de interconexión de redes.
Para utilizar eficazmente la energía renovable generada, los centros de datos construyen cada vez más sus propias microrredes, que actúan como sistemas de control localizados para gestionar la integración de la generación de energía renovable, el almacenamiento de energía y los requisitos energéticos del centro de datos, al tiempo que abordan la complejidad de la integración con la red eléctrica más amplia.
Estrategias para implementar energías renovables en centros de datos
La implementación de energía renovable en los centros de datos implica proyectos tanto fuera del sitio como in situ. Los proyectos de energía renovable fuera del sitio, como los Acuerdos de Compra de Energía (PPA), los Certificados de Energía Renovable (REC) y las tarifas verdes, se encuentran lejos del sitio del consumidor. La generación de energía renovable in situ, incluidos los paneles solares en los tejados y los sistemas de almacenamiento de energía, se sitúa en la ubicación del consumidor.
Acuerdos de compra de energía (PPA)
Los acuerdos de compra de energía (PPA) son contratos a largo plazo entre un desarrollador de energía renovable y un comprador, como un operador de centro de datos, para comprar electricidad a un precio predeterminado durante un período determinado, generalmente de 10 a 25 años. Este acuerdo permite a los centros de datos adquirir energía renovable sin costos iniciales ni responsabilidades operativas.
En virtud de un PPA, el desarrollador (normalmente una empresa de servicios públicos o un productor de energía independiente) construye, posee y opera el proyecto de energía renovable. A su vez, el centro de datos se compromete a comprar la electricidad producida. El precio es fijo o aumenta de manera predecible, lo que proporciona estabilidad de precios a largo plazo y protege contra el aumento de las tarifas de los servicios públicos.
Los PPA pueden estructurarse como físicos o virtuales. En un PPA físico, la energía renovable se entrega directamente al centro de datos. En un PPA virtual (VPPA), el centro de datos recibe certificados de energía renovable (REC) mientras la electricidad se vende a la red.
Los PPA permiten que los centros de datos cumplan objetivos de sostenibilidad, reduzcan su huella de carbono y respalden el desarrollo de nuevas energías renovables. Ofrecen una forma de adquirir energía renovable a escala sin inversión de capital ni experiencia técnica. Al mismo tiempo, los PPA ayudan a los desarrolladores a financiar la construcción de nuevos proyectos solares y eólicos a escala de servicios públicos.
Certificados de energía renovable (REC)
Los Certificados de Energía Renovable (REC), también conocidos como Créditos de Energía Renovable (REC), son instrumentos negociables basados en el mercado que representan los derechos de propiedad legales sobre los beneficios ambientales y sociales de la generación de electricidad renovable. Cada REC certifica que 1 megavatio-hora (MWh) de electricidad se generó a partir de un recurso de energía renovable y se inyectó a la red.
Los operadores de centros de datos compran REC para compensar su consumo de electricidad de la red, incluso si no tienen acceso directo a fuentes de energía renovables. Al comprar REC, los operadores de centros de datos apoyan financieramente proyectos de energía renovable y pueden reclamar los beneficios ambientales asociados con la energía renovable generada.
Los REC se emiten cuando se produce energía renovable y se rastrean a través de un sistema de registro, como el Registro de Energías Renovables de América del Norte (NAR) de APX, para garantizar que no haya doble conteo. Los centros de datos pueden comprar REC combinados con su electricidad de su empresa de servicios públicos o comprar REC desagregados por separado de un proyecto de energía renovable o un corredor de REC.
Los I-REC (Certificados internacionales de energía renovable) son similares a los REC, pero se utilizan en países fuera de América del Norte, donde no existen sistemas de seguimiento nacionales o regionales, lo que proporciona un medio estandarizado y confiable para documentar y rastrear el consumo de energía renovable a nivel internacional.
Tarifas verdes
Las tarifas verdes son programas ofrecidos por las empresas de servicios públicos que permiten a los grandes consumidores de energía, como los centros de datos, comprar energía 100% renovable directamente de la empresa de servicios públicos a una tarifa fija. Así es como funcionan:
- Colaboración de servicios públicos: El operador del centro de datos se asocia con la empresa de servicios públicos local para negociar un acuerdo de tarifas ecológicas.
- Adquisición de energía renovable: La empresa de servicios públicos adquiere energía renovable, a menudo de un proyecto de energía renovable específico, en nombre del centro de datos.
- Tarifa fija: El centro de datos acepta pagar una tarifa fija por la energía renovable durante un contrato a largo plazo, generalmente de 10 a 20 años. Básicamente, las empresas pagan una prima en su factura de electricidad para garantizar que una determinada parte de su consumo se corresponda con la producción de energía renovable.
- Certificados de energía renovable (REC): El centro de datos recibe REC por la energía renovable comprada, que se puede utilizar para cumplir objetivos de sostenibilidad y demostrar el uso de energía limpia.
- Entrega a la red: La energía renovable se entrega a la red y el centro de datos continúa recibiendo electricidad de la red como de costumbre.
Las tarifas verdes ofrecen una forma sencilla para que los centros de datos apoyen el desarrollo de energía renovable sin las complejidades de los acuerdos de compra de energía (PPA) directos o la generación renovable in situ. Estos programas también brindan estabilidad de precios a largo plazo y ayudan a las empresas de servicios públicos a cumplir con los mandatos de energía renovable.
Por ejemplo, Facebook (parte de Meta Platforms) ha utilizado tarifas verdes y otras herramientas para habilitar más de 2.600 megavatios (MW) de nueva capacidad solar y eólica en estados de EE. UU. como Utah, Alabama, Tennessee, Georgia y Oregón. Las tarifas verdes permiten a Facebook alcanzar sus objetivos de energía renovable para centros de datos en mercados donde los contratos directos con proyectos de energía renovable no son viables.
Generación de energía renovable in situ
La generación de energía renovable in situ implica producir energía renovable directamente en el campus del centro de datos, utilizando métodos como paneles solares o turbinas eólicas instaladas en las instalaciones. Este enfoque permite a los centros de datos generar y consumir energía renovable “detrás del medidor”, lo que significa que la energía se produce y utiliza en el sitio en lugar de comprarse a las empresas de servicios públicos a través de la red eléctrica. Esta estrategia reduce la dependencia del centro de datos de la red eléctrica, reduce las pérdidas de transmisión y distribución y disminuye su huella de carbono.
Fuente: Google.
Ejemplos de generación de energía renovable in situ para centros de datos incluyen:
- Sistemas solares fotovoltaicos (PV): Los paneles solares se instalan en los tejados de los edificios o en los terrenos circundantes del centro de datos para convertir la luz solar en electricidad.
- Turbinas eólicas: Se pueden instalar turbinas eólicas cerca del centro de datos para aprovechar la energía eólica y generar electricidad.
- Pilas de combustible: Las pilas de combustible de hidrógeno se están explorando como una posible fuente de energía limpia para los centros de datos. Se utilizan para generar electricidad mediante una reacción química entre hidrógeno y oxígeno, siendo el agua el único subproducto.
- Pequeños reactores modulares (SMR): Los SMR son reactores nucleares compactos que se pueden implementar in situ en centros de datos para proporcionar electricidad confiable y con bajas emisiones de carbono. Si bien no son estrictamente renovables dado el uso de uranio como combustible, los SMR ofrecen una alternativa más limpia a los combustibles fósiles y pueden complementar fuentes renovables intermitentes como la solar y la eólica.
Los sistemas de generación de energía renovable in situ están conectados a la infraestructura eléctrica del centro de datos, lo que permite que la instalación consuma la energía generada directamente. El exceso de energía puede almacenarse en baterías para su uso posterior o devolverse a la red eléctrica.
Sistemas de almacenamiento de energía
Los sistemas de almacenamiento de energía (ESS) desempeñan un papel crucial en la integración de energía renovable en los centros de datos. Almacenan el exceso de energía generada por fuentes renovables como la solar y la eólica durante los períodos de máxima producción y la liberan cuando la demanda supera la oferta. Esto ayuda a equilibrar la naturaleza intermitente de la energía renovable, proporcionando un suministro de energía más estable para los centros de datos. Además, ESS puede reemplazar los generadores diésel en los centros de datos.
Las tecnologías ESS incluyen baterías (por ejemplo, de iones de litio), volantes y almacenamiento de energía con aire comprimido. Entre ellas, las baterías, específicamente los Sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS), son las más comunes. BESS almacena energía eléctrica químicamente y la libera según sea necesario. Su tamaño varía desde pequeños sistemas de 5 kilovatios (kW) hasta grandes sistemas de 100 megavatios (MW), con duraciones de almacenamiento que suelen durar de 2 a 4 horas.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre MW y MWh en energías renovables?
La principal diferencia entre MW (megavatios) y MWh (megavatios-hora) es que MW representa potencia o capacidad, mientras que MWh representa energía.
- MW (Megavatios): Esta es una unidad de potencia, que es la velocidad a la que se genera o consume energía. Representa la capacidad de una central eléctrica o la producción máxima que puede producir en un momento dado. Por ejemplo, un centro de datos de Amazon puede tener un proyecto de energía renovable con una capacidad de 50 MW, que se refiere a la cantidad máxima de energía que el proyecto puede generar en cualquier instante para soportar las [operaciones del centro de datos](/articulos/data-center-tiers-difference-1-2-3-4operations de datos/)
- MWh (Megavatios-hora): Esta es una unidad de energía, que es el producto de la potencia y el tiempo. Representa la cantidad total de energía generada o consumida durante un período específico, normalmente una hora. Por ejemplo, el parque solar y eólico de un centro de datos específico de Amazon puede producir 250.000 MWh al año, lo que indica la energía total que se espera que genere el proyecto en el transcurso de un año para satisfacer los requisitos energéticos del centro de datos.
En pocas palabras, MW representa la tasa máxima a la que un proyecto de energía renovable puede generar energía para un centro de datos en cualquier instante, mientras que MWh representa la cantidad real de energía generada durante un período de tiempo para respaldar las operaciones del centro de datos.
