Um relatório da Aurora Energy Research explora como o armazenamento pode ser co-localizado com instalações de treinamento em IA.
Com os desenvolvedores de data centers no Texas e na maioria dos outros estados agora implantando geradores de combustíveis fósseis como fontes de energia de backup, uma indústria nascente do lado renovável da geração de energia – armazenamento de baterias – começou a abrir caminho no setor em rápido crescimento.
Um novo relatório da Aurora Energy Research, com sede em Oxford, detalhou como a adição de armazenamento de bateria a um local poderia melhorar a qualidade da energia dos data centers, fornecer flexibilidade e reduzir o congestionamento de transmissão, ao mesmo tempo que oferece uma oportunidade para reduzir as emissões.
O armazenamento da bateria já funciona como uma fonte de alimentação ininterrupta (UPS), ou uma ponte entre a energia da rede e a energia de reserva, já que a maioria dos geradores leva de cinco a 30 minutos para acelerar, disse Lizzie Bonahoom, associada da Aurora Energy Research.
Há uma longa história de baterias eficientes e econômicas em aplicações UPS, disse Jeff Reeves, vice-presidente do Battery Council International, um grupo comercial líder na América do Norte.
Mas houve uma mudança sísmica na forma como os data centers e a infraestrutura digital operam, disse Reeves. Isso fez com que as empresas de baterias reexaminassem como fazem as coisas para garantir que sejam trazidas para o futuro, disse Reeves.
“Todo mundo está realmente correndo para descobrir isso”, disse Reeves. “A IA está passando por um momento e todos querem ter certeza de que estarão presentes.”
Algumas instalações de data center que estão sendo construídas no Texas planejaram colocar seus locais com armazenamento em bateria. Dos três novos data centers do Google em todo o estado, totalizando um investimento de US$ 40 bilhões, um no condado de Haskell será combinado com uma nova planta de armazenamento solar e de baterias.
A empresa de Elon Musk, Tesla, lançou sua própria bateria comercializada para instalações industriais, como data centers, chamada Megapack. Atualmente está sendo usado no data center Colossus de Musk xAI em Memphis, Tennessee.
Diz-se que o Megapack é usado para ajudar a suavizar as cargas de trabalho para atender aos requisitos da concessionária e do gerador, melhorar a capacidade do data center de permanecer on-line durante distúrbios de tensão, oferecer interconexão flexível e energia de reserva livre de emissões.
Tornar o trabalho mais estável ajuda a impedir os rápidos picos no uso de eletricidade que ocorrem durante o treinamento de inteligência artificial. Esses picos parecem grandes oscilações em um gráfico de energia e apresentam desafios tanto para o data center quanto para a rede. As oscilações muitas vezes vão além do recomendado para os geradores reserva e podem danificar os equipamentos e causar problemas de estabilidade da rede elétrica.
Se os data centers podem “atravessar” distúrbios de tensão ou frequência na rede elétrica do Texas já é uma preocupação para os funcionários do Conselho de Confiabilidade Elétrica do Texas (ERCOT). A maioria dos data centers são projetados para se desconectarem da rede durante uma perturbação, para evitar corrupção ou perda de dados e mudar para energia de backup.
As baterias podem reagir imediatamente quando o consumo de energia muda repentinamente, afirma o relatório Aurora, funcionando como um serviço auxiliar de ação rápida que mantém a eletricidade estável e evita grandes oscilações na procura.
Reeves disse que emparelhar baterias com data centers é uma área que ainda está em desenvolvimento, mas está crescendo em popularidade.
“Eles são como amortecedores e estabilização de carga”, disse Reeves sobre baterias em usos de suavização de energia.
Prasad Enjeti, professor de engenharia elétrica e de computação na Texas A&M University, disse que existem outras opções tecnológicas para suavização de carga que estão disponíveis agora em grande escala. Um deles são os supercapacitores – um parente das baterias em sua capacidade de um aumento super-rápido de energia, mas com pior armazenamento de energia. Enjeti disse que já existem alguns supercapacitores comerciais disponíveis para suavizar a carga que os data centers estão consumindo para treinar modelos de aprendizagem de idiomas. Também poderia ser resolvido no lado do software, disse Enjeti.
“Existem muitas soluções”, disse Enjeti. “Acho que eles precisam agir em conjunto para encontrar a abordagem certa para minimizar os custos.”
Tesla relata que seu Megapack pode tornar o uso de energia muito mais estável, reduzindo grandes altos e baixos em mais de 70%, para que novos data centers possam usar sistemas de energia já instalados e se conectar mais rapidamente.
A bateria pode substituir uma atualização de transmissão, disse Bonahoom, evitando congestionamentos – linhas de energia sobrecarregadas pela demanda. Isso provavelmente poderia proporcionar uma interconexão mais rápida ao data center, disse Bonahoom.
“O tempo é essencial”, disse Bonahoom. “O valor de obter uma interconexão mais rápida é muito alto” devido à corrida para desenvolver o sistema de IA mais capaz.
A Aligned Data Centers, com sede em Dallas, anunciou em outubro que um data center que está desenvolvendo em Oregon entrará em operação anos antes do que seria possível com atualizações de serviços públicos tradicionais, garantindo uma bateria de 31 megawatts da Calibrant, uma empresa que fornece sistemas de energia no local.
A bateria no local resolve gargalos de localização e capacidade e pode devolver energia quando a rede precisar de ajuda, de acordo com a Aligned. Ele também foi projetado para descarregar durante os picos de demanda da rede e garantir os “cinco noves” de confiabilidade – energia confiável 99,999 por cento do tempo – que os data centers procuram, afirmou a empresa.
O armazenamento em bateria alterou rapidamente a rede do Texas nos últimos anos. O Texas adicionou quase 1.500 megawatts de armazenamento de bateria às capacidades de pico de demanda da rede no verão em 2023. Esse número quase triplicou para 4.374 megawatts adicionados em 2024.
Mas dada a escala dos projetos de data centers, o custo das baterias, devido ao número de horas que podem funcionar em comparação com os geradores a diesel, pode torná-las proibitivamente caras, disse Bonahoom.
Os geradores a diesel para implantação em 2028 custam às empresas em média cerca de US$ 1.159 por quilowatt e podem funcionar por uma ou duas semanas. Por outro lado, as baterias de fosfato de ferro-lítio custam quase o dobro, US$ 2.371 por quilowatt, e duram no máximo cerca de 20 horas de autonomia, de acordo com Aurora.
Embora existam investimentos em novas tecnologias e produtos químicos de baterias para melhorar o armazenamento de longa duração, como baterias de fluxo – baterias recarregáveis onde a energia é armazenada em líquido em tanques externos, em vez de dentro de células de bateria sólidas – ainda é cedo, disse Reeves. Alguns clientes em potencial estão considerando as baterias como uma forma de deixar de depender exclusivamente de combustíveis fósseis ou de buscar soluções de ponte que possam funcionar por algumas horas.
“A menos que haja requisitos rigorosos de congestionamento ou flexibilidade por parte dos operadores do sistema de rede e uma perspectiva clara de como seria a compensação para as baterias, a adopção do armazenamento em centros de dados dependerá de quão bem eles se conseguirem apresentar”, disse Bonahoom. “Isso é a ser definido.”
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