¿Cuántos paneles solares se necesitarían para reemplazar la electricidad de la red de un centro de datos?





Existe una indudable controversia y una creciente resistencia comunitaria en torno a la creciente demanda de nuevos centros de datos. Cifras recientes recopiladas por Goldman Sachs sugieren que esta controversia tampoco desaparecerá. Una preocupación es el poder que consumen estos gigantes; Los datos de Goldman Sachs pronostican que el consumo de energía de los centros de datos de EE. UU. se duplicará con creces, hasta los 66 gigavatios (GW) en 2027, desde los ya considerables 31 GW en 2025. Esto se debe en gran medida a la demanda de infraestructura de IA. A modo de contexto, un gigavatio es suficiente para alimentar a unos 750.000 hogares. Esto significa que la energía necesaria para hacer funcionar nuestros centros de datos es equivalente a la que se necesita para alimentar apenas 50 millones de hogares.

Entonces, ¿no podríamos simplemente construir plantas solares junto a los centros de datos y alimentarlas de esa manera? Establezcamos algunos puntos de referencia y averigüémoslo. Para ser justos, descartaremos alimentar centros de datos masivos administrados por empresas como Amazon, que pueden consumir continuamente más de 100 MW de energía. En lugar de ello, consideremos cuántos se necesitarían para alimentar un centro de datos de tamaño mediano de 10 MW.

Para los paneles solares, podemos utilizar la potencia típica de un panel comercial: unos 500 vatios. Un centro de datos de 10 MW consumiría unos 240 MWh de energía al día; En condiciones perfectas, con 12 horas de luz solar, un panel de 500 vatios puede producir teóricamente al menos 6 kWh de energía al día. Eso significa que se necesitarían alrededor de 40.000 paneles solares para alimentar el centro de datos y cargar las baterías para que siga funcionando después del anochecer.

Desglosando el cálculo

La figura anterior parte de varias suposiciones que la realidad a menudo no coincide. Por lo tanto, vale la pena profundizar en cómo se combina esa cifra. Primero, asumimos un período de 12 horas todos los días y, a menos que el centro de datos esté en el ecuador, eso no sucederá. Sin embargo, para cualquier ubicación, podemos asumir un promedio de 12 horas de luz al día a lo largo de un año. Incluso entonces, no tenemos en cuenta factores como la caída del rendimiento debido al clima, que es uno de los mayores inconvenientes de la energía solar. En otras palabras, contar cuántos paneles solares se necesitan para alimentar un centro de datos requiere un poco más que introducir algunas cifras promedio de la industria.

Quizás la forma más sencilla de mostrar cómo afecta esto al cálculo es observar cómo le afecta la ubicación de un centro de datos. Según datos publicados por Current Results, Phoenix, Arizona, tiene una insolación total anual promedio de aproximadamente 3.872 horas, o aproximadamente 10,6 horas por día. Por el contrario, el promedio de luz solar anual en Seattle es de 2170 horas, lo que equivale a aproximadamente 5,9 horas por día. Si bien los paneles solares no necesitan luz solar penetrante para funcionar, según PowerOutage.us, pierden entre el 23% y el 67% de su producción en días nublados.

En términos prácticos, la cantidad de paneles necesarios puede depender de la geografía. Si tomamos un punto medio de aproximadamente el 45% de pérdida de eficiencia de las cifras de cortes de energía, entonces un centro de datos en Seattle perdería casi la mitad del potencial de cada panel, elevando el número mucho más allá de 40.000 y casi duplicándolo.

Centros de datos con energía solar: una prueba de la realidad

Los trabajadores de los centros de datos no cierran las puertas de la fábrica y se van a casa cuando suena el silbato; estas instalaciones funcionan las 24 horas del día, los 7 días de la semana, los 365 días del año. Una de las principales cosas que lo permiten es un suministro eléctrico fiable y continuo. Aquí es donde los diseños exclusivamente solares se quedan cortos. Incluso en condiciones ideales, los sistemas solares y de baterías totalmente fuera de la red alcanzan aproximadamente un 99% de tiempo de actividad. Esto puede parecer impresionante, pero no alcanza la disponibilidad cercana al 100 % necesaria para que un centro de datos se clasifique como una instalación de Nivel IV.

También debemos considerar la huella de dicha instalación. Si bien la cifra de más de 40.000 paneles solares parece elevada, no es escandalosa. Por ejemplo, el parque solar Talatan de China tiene alrededor de 7 millones de paneles solares y ocupa una superficie aproximadamente siete veces mayor que la de Manhattan. Como nota al margen, el enorme parque solar de China hace más que solo producir electricidad. Sin embargo, nuestro proyecto más modesto todavía requerirá mucho terreno. Una granja solar capaz de producir los 10 MW de energía necesarios necesitaría entre 40 y 50 acres de tierra. Por supuesto, la infraestructura adicional, las vías de acceso y las instalaciones de almacenamiento de baterías aumentarían este requisito.

Entonces, si bien hay ejemplos de centros de datos que funcionan únicamente con energía solar, incluida una instalación de 100 MW de capacidad en Dubai, un modelo más realista es utilizar un enfoque híbrido para alimentar los centros de datos. Actualmente, alrededor de un tercio de la capacidad planificada del centro de datos está planificando alguna forma de producción de energía in situ. Esto no se centra exclusivamente en la energía solar (no en todas partes hay tanto sol como Dubai), pero este enfoque está cobrando impulso.