Alto potencial de flexibilidad en los centros de datos

Se multiplican los estudios e informes sobre el sector digital para determinar mejor su peso –tanto positivo como negativo– en la transición energética. Ademe mostró recientemente el impacto del crecimiento de este sector en términos de consumo de metales. La Agencia también destacó el caso particular de los centros de datos cuyo desarrollo es actualmente muy fuerte, tanto en Francia como en el resto del mundo. En este estudio, señala que los centros de datos digitales tienen formas de reducir su consumo de energía, agua y fuel oil. Se enumeran como solución acciones de eficiencia energética, así como el uso de fuentes de energía renovables.

También está implícita la posibilidad de que los centros de datos participen en el mercado de flexibilidad de la demanda de electricidad. El tema no es trivial, como revela un libro blanco publicado a principios de noviembre por Gimélec. De hecho, el grupo de empresas del sector electrónico francés ha evaluado la posible evolución de los centros de datos instalados en Francia y ha estimado la parte de energía de este parque que podría movilizarse para responder a las necesidades de flexibilidad de la red eléctrica. El nivel medio sería de 2,1 GW en 2035. Es decir, el 70% del nivel actual de reducción de la industria en Francia.

Una flota de centros de datos en rápido crecimiento

Este potencial es muy significativo, aunque Gimélec hizo suposiciones muy cautelosas y sólo consideró los centros de datos de alojamiento comercial (llamado colocation), lo que excluye los centros de los grandes actores digitales (GAFAM) y las salas de ordenadores alojadas en empresas y administraciones (estimadas en unas 5.000, pero a menudo pequeños). Examinemos estos supuestos.

En primer lugar, la potencia informática instalada en los centros de datos de colocación está creciendo con fuerza: de media un +16 % anual en Francia desde 2016. De cara al futuro, el libro blanco propone dos opciones: una baja, con un crecimiento del 11 % anual, y uno alto con una tasa del 20%. El parque, que representaba 566 MW en 2022, aumentaría así hasta una potencia de entre 2,2 y 5,2 GW en 2035. El consumo eléctrico inducido estaría entre 18,5 y 43,6 TWh.

Estos nuevos consumos contribuirían a la electrificación del país como parte de la transición energética (fabricación de hidrógeno por electrólisis, procesos eléctricos en la industria, bombas de calor en edificios, vehículos eléctricos). Desafían al gestor de la red RTE a satisfacerles con un sistema de producción cada vez más alimentado por energías renovables variables. De ahí la necesidad de poder activar las flexibilidades de la demanda a través de las baterías de los vehículos eléctricos, el sector terciario y la industria… y por tanto, a fortiori, los centros de datos.

RTE ya está considerando ofertas de conexión inteligente donde, para minimizar sus costes de inversión en la red, responderá a las altas demandas de conexión de los centros de datos, particularmente en Île-de-France, a cambio de comprometerse a borrar parte de su consumo hasta 1.200 horas al año.

Utilice generadores y baterías.

El análisis de Gimélec destaca varias palancas de flexibilidad en los centros de datos. Se pueden agrupar en tres categorías principales. El primero es el de los generadores de emergencia cuyos centros de datos están actualmente equipados para compensar cualquier falta de suministro eléctrico. Estos grupos tienen generalmente una autonomía de 72 horas y, por tanto, podrían ser utilizados por la red en un amplio rango temporal. Si se resuelve la cuestión del suministro de biocombustibles a estos generadores (precio asequible, suministro asegurado) para reducir sus emisiones de CO₂podrían participar fuertemente en la flexibilidad eléctrica, como ya lo hicieron antes de 2014 con los mecanismos de borrado.

La segunda categoría son las baterías electroquímicas. Aún para garantizar la continuidad de los servicios digitales, los centros de datos ya cuentan con sistemas de suministro de energía ininterrumpida de este tipo: podrían usarse de vez en cuando para soportar la red en frecuencia o voltaje durante cortos períodos de tiempo (de 5 a 15 minutos). A estos sistemas existentes se podrían agregar otros sistemas de almacenamiento estacionarios que utilicen baterías de mayor potencia y de mayor duración (de dos a tres horas). Podrían sustituir en parte a los generadores, pero también apoyar a la red inyectando o retirando electricidad, dependiendo de si la necesidad de flexibilidad requiere una reducción o un aumento del consumo.

Se creará una señal económica

La tercera categoría es la relativa al propio funcionamiento de los servidores informáticos. El calor que desprenden lleva al uso de sistemas de refrigeración para mantener una temperatura óptima. ¡Generalmente representan el 40% del consumo eléctrico de un centro de datos! Estos sistemas podrían modular su producción de frío (y, por tanto, su consumo de electricidad), ya sea variando la temperatura establecida en las salas de servidores o utilizando la inercia del almacenamiento de hielo en el caso de los sistemas de agua helada. Hay que añadir la posibilidad de que los servidores desplacen su carga digital ya sea en el tiempo para aprovechar un momento en el que la red estará menos tensa, o hacia otra zona geográfica más favorable.

Considerando todas estas posibilidades de flexibilidad, Gimélec determinó que cada una de ellas podría movilizar entre el 5 y el 20% de la potencia informática instalada (ver tabla a continuación).

El libro blanco de Gimélec señala que será necesario modificar aspectos regulatorios para permitir ciertas flexibilidades en los centros de datos, y que se debe crear una señal económica entre los administradores de los centros de colocación y sus clientes para facilitarlas. El interés financiero puede provenir de la remuneración por la flexibilidad o de la optimización de los precios de las compras de electricidad. Pero, sin duda, los operadores de estos centros de datos tienen primero una revolución intelectual que llevar a cabo: hoy son muy exigentes con los servicios a la red eléctrica (capacidades de conexión, estabilidad de la red), tendrán que transformarse en proveedores de servicios de flexibilidad.

Capacidad de flexibilidad eléctrica de los centros de datos de colocación en Francia en 2035 (en MW). Fuente: Gimélec