Con el aumento vertiginoso de la demanda energética, en gran medida debido al crecimiento de los centros de datos que sustentan una industria de IA en auge, ha surgido la preocupación sobre dónde encontrará el país la capacidad energética para satisfacer sus necesidades.

Un nuevo informe de la Fundación de Tecnologías de la Información e Innovación (ITIF) sostiene que se puede encontrar capacidad a corto y mediano plazo, lo que daría a los proveedores de energía el tiempo necesario para añadir infraestructura a la red existente y satisfacer la demanda de electricidad a largo plazo.

“Sin embargo, esta solución no llegará por sí sola”, escribió el autor del informe, Robin Gaster, director de investigación del Centro de Energía Limpia de la ITIF en Washington, D.C. “Sin medidas significativas en múltiples frentes y a gran escala, la red existente se verá sometida a una presión cada vez mayor, y cabe esperar una lucha masiva por el acceso”.

“Los reguladores se verán atrapados entre el repentino crecimiento de la demanda y la presión política para dar prioridad a los clientes comerciales y residenciales existentes, manteniendo al mismo tiempo los precios controlados”, explicó.

Uno de los principales impulsores de la creciente demanda de electricidad parecen ser los centros de datos, según el informe, lo que ha generado demandas para frenar su crecimiento o incluso impedir su conexión a la red eléctrica.

“Ralentizar el crecimiento de los centros de datos o prohibir su conexión a la red es un enfoque miope que adopta una mentalidad de escasez”, argumentó Wannie Park, director ejecutivo y fundador de Pado AI, empresa de gestión energética y orquestación de IA, en Malibú, California.

“El crecimiento explosivo de la IA y la infraestructura digital es un motor enorme para el progreso económico, científico e industrial”, declaró. “El enfoque no debería centrarse en frenar esta innovación esencial, sino en convertir a los centros de datos en participantes activos y de apoyo en el ecosistema energético”.

“Los centros de datos son el motor de la economía de la IA, pero ya no pueden ser cargas pasivas”, afirmó. “Los centros de datos pueden y deben ser socios activos que contribuyan a la estabilidad y resiliencia de la red, no solo a consumir energía. Prohibir el crecimiento simplemente limitaría la innovación necesaria para resolver la escasez de energía en primer lugar”.

Integración inteligente necesaria.

La realidad es que Estados Unidos ha invertido muy poco en la modernización y planificación de la red eléctrica a largo plazo, afirmó Scotty Embley, socio de Hi-Tequity, empresa de desarrollo e inversión en centros de datos con sede en Melbourne Beach, Florida. Ralentizar la construcción de centros de datos equivale a ralentizar aplicaciones vitales como la banca, el gobierno, la atención médica y el transporte, declaró.

Sin embargo, reconoció que es necesaria una coordinación temprana con las empresas de servicios públicos para garantizar que la ubicación de las nuevas instalaciones se planifique estratégicamente y cuente con la energía necesaria, siempre que se disponga de un soporte de red adecuado.

En lugar de restringir el desarrollo de centros de datos, el enfoque debería centrarse en una integración más inteligente con la red eléctrica, añadió Allan Schurr, director comercial de Enchanted Rock, proveedor de microrredes alimentadas con gas natural con sede en Houston.

Planificar el ciclo de vida completo de las necesidades energéticas de un centro de datos, desde la construcción hasta las operaciones a largo plazo, es esencial, continuó. Este enfoque incluye contar con soluciones que puedan mantener las instalaciones operativas durante períodos de disponibilidad limitada de la red, fenómenos meteorológicos graves o presiones de demanda inesperadas, añadió.

Schurr explicó que la generación in situ, incluyendo las microrredes de gas natural, puede proporcionar energía de puente durante retrasos en la interconexión, capacidad flexible para dar soporte a regiones con restricciones de la red y energía de respaldo confiable cuando esta se ve afectada o fuera de servicio. Con este tipo de enfoque coordinado, los centros de datos pueden seguir creciendo mientras fortalecen, en lugar de sobrecargar, nuestra infraestructura eléctrica, afirmó.

Los centros de datos son la fuente de información para todo lo que hacemos en internet, añadió Arie Brish, profesor de negocios de la Universidad de St. Edward en Austin, Texas. Deben estar disponibles las 24 horas, los 7 días de la semana. Estas instalaciones no son como una lavandería que puede limitarse a operar fuera del horario laboral.

También señaló que la importancia de la continuidad en las operaciones de los centros de datos requiere que cuenten con generadores locales de respaldo. Estos generadores locales pueden utilizarse para alimentar las instalaciones durante las horas punta, equilibrando así la demanda de la red, declaró.

Aprovechar al máximo la infraestructura existente.

Rick Bentley, director ejecutivo de HydroHash, empresa de minería de criptomonedas centrada en energía limpia y operaciones de alta eficiencia, con sede en Albuquerque, Nuevo México, recomendó que los operadores de centros de datos eviten por completo la red eléctrica. Esto les ahorra enormes costos, tanto en regulaciones como en tarifas, según declaró.

Una vez conectados a la red, su suministro eléctrico puede reducirse en momentos de alta demanda para garantizar que la calefacción se mantenga en los hogares durante una ola de frío, que los hospitales se mantengan operativos y que el aire acondicionado funcione durante una ola de calor, explicó.

El informe del ITIF también instó a Estados Unidos a extraer más energía de la red eléctrica existente sin afectar negativamente a los clientes, a la vez que construye nueva capacidad.

Las nuevas tecnologías pueden aumentar el suministro de las líneas de transmisión y generadores existentes, explicó el informe, lo que puede facilitar la transición a una red física ampliada.

En cuanto a la demanda, añadió, existe capacidad disponible, pero no en las horas punta. Sugirió que se incentive a los grandes usuarios, como los centros de datos, a trasladar su demanda a períodos de baja demanda, sin perjudicar a sus clientes. Las redes ya hacen algo de eso, señaló, pero se necesita mucho más.

Hasta el 40% de las necesidades de los centros de datos no son muy sensibles al tiempo, por lo que pueden colaborar en la gestión de la demanda máxima trasladando proactivamente parte de su uso a diferentes horarios e incluso a diferentes zonas geográficas, argumentó.

La presión de la IA sobre la red.

Irónicamente, la IA, un factor clave en el consumo de energía de los centros de datos, también puede ayudar a extraer más electricidad de la red existente.

Necesitamos mapear el suministro de energía con la misma visibilidad de la cadena de suministro que aplicamos a la defensa nacional: utilizando IA para identificar dónde se desperdicia energía, dónde la infraestructura se estanca debido a cadenas de suministro frágiles y dónde la capacidad se ve atrapada tras sistemas heredados ineficientes, declaró Brandon Daniels, director ejecutivo de Exiger, empresa desarrolladora de soluciones de gestión de riesgos, cumplimiento y cadena de suministro basadas en IA, con sede en McLean, Virginia.

Pado’s Park coincidió en que una de las mejores maneras de maximizar la capacidad de la red eléctrica existente es aprovechar el software y la IA/ML para equilibrar mejor la oferta y la demanda de energía. Implementar una demanda orquestada mediante software avanzado para la flexibilidad de la demanda permite coordinar de forma inteligente cargas grandes y flexibles, como los centros de datos, con las señales de la red, señaló.

El principal desafío es la velocidad de implementación y el retraso regulatorio, afirmó. El crecimiento de los centros de datos avanza a un ritmo sin precedentes, y los procesos tradicionales de planificación y aprobación regulatoria de las empresas de servicios públicos tienen dificultades para mantenerse al día, con buenas razones.

Además, continuó, los centros de datos operan bajo estrictos requisitos de confiabilidad, también conocidos como «cinco nueves», que crean obstáculos técnicos y contractuales para integrar la flexibilidad de carga a escala. Embley, de Hi-Tequity, afirmó que Estados Unidos puede optimizar la capacidad de la red existente aprovechando la energía infrautilizada o inutilizada, ya sea reutilizando plantas industriales que ya cuentan con infraestructura eléctrica pesada o aprovechando subestaciones e interconexiones inactivas construidas para cargas de fabricación anteriores.

Estos enfoques ofrecen alivio mucho más rápido que la construcción de nuevas líneas de transmisión, explicó. El desafío radica en que la tensión de la red ya es el principal obstáculo que citan las empresas de servicios públicos, y las actualizaciones importantes se realizan en plazos de una década. Las colas de interconexión siguen creciendo, e incluso cuando existe capacidad en teoría, equipos críticos como transformadores y cuadros eléctricos tienen plazos de entrega de 12 a 24 meses, lo que a menudo ralentiza los proyectos más que la propia construcción.

Añadió que la densidad de computación ha cambiado drásticamente a medida que el uso de la inteligencia artificial sigue en aumento. Los clústeres de IA actuales consumen de 30 a 60 kilovatios por gabinete, dos o tres veces la carga de los racks de CPU tradicionales, lo que sobrecarga los sistemas eléctricos y térmicos diseñados para una era diferente, explicó.

Al mismo tiempo, la expansión de la red, la interconexión y los equipos eléctricos de larga duración operan con plazos de una década, mientras que la demanda de IA aumenta con plazos de un año.

Ese desajuste, afirmó, y no la falta de ambición ni de innovación, es lo que impulsa la actual crisis energética.