Transformação dos data centers com apoio do BASS: redução de custos e resiliência energética

Sean Evanuik*

Mohamed Taha*

O que acontece quando a curiosidade acadêmica vai ao encontro da pressão da indústria? Cria-se uma massa crítica propícia para o desenvolvimento de data centers totalmente autônomos.

É neste contexto que se estuda cada vez mais as vantagens que os sistemas de armazenamento de energia em baterias (BESS) oferecem. Isso pode incluir economia de custos, resiliência energética e recursos energéticos distribuídos (DERs).

À medida que a tecnologia para infraestruturas digitais críticas avança e a demanda por processamento de dados cresce, os centros de dados e as instalações empresariais enfrentam desafios cada vez maiores. O aumento das necessidades de energia, os atrasos na implantação de infraestruturas, as pressões ambientais e a necessidade de resiliência operacional são alguns dos desafios mais urgentes.

Os sistemas de armazenamento de energia em baterias (BESS) surgiram como uma solução estratégica para esse contexto. A meta é equacionar os obstáculos operacionais e, ao mesmo tempo, proporcionar benefícios financeiros e ambientais. Esses sistemas estão redefinindo as políticas energéticas das instalações, tornando o gerenciamento de energia mais inteligente, eficiente e econômico.

Atendendo à demanda por energia

Os requisitos energéticos dos data centers, especialmente os de hiperescala e de ponta, exigem energia 24 horas por dia em níveis sem precedentes. Isso impõe uma carga pesada na infraestrutura energética tradicional, que muitas vezes tem dificuldade para acompanhar esse novo modelo.

Os operadores de centros de dados também enfrentam uma pressão imensa para reduzir os prazos de implantação, minimizar custos e alcançar o máximo tempo de atividade. As exigências ambientais e regulatórias complicam ainda mais o quadro, exigindo que os centros de dados adotem práticas energéticas mais responsáveis.

O BESS oferece uma maneira inovadora de enfrentar esses desafios. Ao gerenciar a energia de forma mais eficiente, esses sistemas ajudam os centros de dados a se expandirem com eficiência, evitar longos atrasos de interconexão e mitigar as restrições da rede.

Os benefícios econômicos do BESS

Tradicionalmente, a infraestrutura energética nos data centers era vista como um centro de custos. As despesas eram necessárias para manter as operações em funcionamento, mas não ofereciam benefícios financeiros diretos. O BESS pode mudar esse paradigma, reimaginando como a infraestrutura contribui para os resultados financeiros da empresa e sua comunidade.

Transformando custos em economia e receita

Os sistemas de baterias permitem que os data centers participem dos mercados de energia, gerando receita adicional. Por exemplo, um único BESS pode fornecer serviços como regulação de frequência ou arbitragem de energia, ajudando a estabilizar a rede e, ao mesmo tempo, gerando retorno financeiro. Um BESS de 10 MW em um mercado de energia desregulamentado poderia gerar entre US$ 1,2 milhão e US$ 1,5 milhão por ano.

Além de gerar receita, o BESS permite economia de custos em outras áreas. O nivelamento de picos, os programas de resposta à demanda e a arbitragem de tarifas por tempo de uso (TOU) permitem que os data centers otimizem seu consumo de energia durante os períodos de pico de preços, impulsionando a eficiência operacional e reduzindo as contas de energia.

Incentivos governamentais e vários descontos estaduais também podem potencialmente fortalecer os argumentos a favor do BESS. Esses programas podem reduzir significativamente os custos iniciais, permitindo que os data centers obtenham um retorno simples em apenas três a cinco anos.

O mercado conta com exemplos de cálculos que oferecem estimativas de retorno sobre o investimento (ROI) e modelos de custo total de propriedade (TCO). Isso inclui inserir, nos cálculos, fatores como despesas de capital (CapEx), incentivos potenciais e alavancas políticas, período de retorno e taxa interna de retorno (IRR), além de outras compensações a serem consideradas.

Aprimorando o desempenho e a resiliência

Interrupções podem resultar em pesadas perdas financeiras, reputação prejudicada e potencialmente acelerar a degradação do equipamento. O BESS fornece energia de reserva, facilitando a continuidade operacional durante falhas na rede.

Ao contrário dos geradores a diesel tradicionais, que dependem de cadeias de abastecimento de combustível e emitem altos níveis de poluentes, o BESS oferece uma alternativa mais limpa, rápida e confiável. Os sistemas de bateria são ativados em milissegundos, mantendo as operações críticas sem interrupção. Para instalações que gerenciam cargas de IA de alta densidade, essa velocidade e confiabilidade são revolucionárias, mantendo o desempenho mesmo nas condições mais desafiadoras.

Momento da adoção do BESS: por que agora?

Vários fatores contribuem para que este seja um bom momento para os data centers adotarem sistemas de armazenamento de energia em baterias:

• Tecnologias maduras: os avanços no design e na fabricação de baterias reduziram os custos e melhoraram o desempenho. O BESS — juntamente com os periféricos, programas e plataformas necessários e sistemas integrados — está agora mais acessível e confiável do que nunca.
• Incentivos regulatórios: as políticas estão impulsionando o interesse em investimentos em soluções de baterias, oferecendo créditos fiscais potenciais e incentivos financeiros para os primeiros que as adotarem.
• Aumento da demanda por energia: a construção de data centers está se acelerando para atender às crescentes cargas de trabalho em IA, aprendizado de máquina e serviços em nuvem, ampliando a necessidade de opções flexíveis de armazenamento de energia.
• Evolução dos mercados de rede: os mercados de energia desregulamentados oferecem novas oportunidades para os sistemas de baterias gerarem receita. É possível fazer isso participando de programas de estabilização da rede, como resposta à demanda e regulação de frequência.

Maximizando o valor do BESS

A adoção do BESS pode permitir que os data centers se mantenham à frente da curva em inovação energética, garantindo benefícios de custo a longo prazo. O acúmulo de valor é uma estratégia fundamental para data centers que adotam o BESS. Ao combinar vários benefícios e fontes de receita, as instalações podem otimizar o retorno sobre seus investimentos em armazenamento de baterias.

Sistemas e softwares avançados de gerenciamento de energia são cruciais para maximizar esses benefícios. Equipamentos integrados com controles sofisticados monitoram as baterias automaticamente à medida que elas alternam entre funções, com base nas condições em tempo real e nas oportunidades de mercado. Alguns dos maiores data centers do mundo, operando em níveis hiperescala, já estão integrando sistemas de baterias para aumentar a capacidade e, ao mesmo tempo, substituir tecnologias mais antigas que contribuem para as emissões, como geradores a diesel. Essas organizações fornecem um roteiro para outras instalações que buscam transformar sua abordagem ao fornecimento, coleta, distribuição e utilização de energia. O futuro está aqui, agora.

*Sean Evanuik é gerente sênior de engenharia de sistemas da Vertiv.

*Mohamed Taha, MSEE, é gerente sênior de ofertas para sistemas BESS e soluções de microrredes na Vertiv.