No mundo digital de hoje, a demanda por data centers atingiu níveis sem precedentes, impulsionada pelo rápido aumento de serviços digitais, computação em nuvem, comércio eletrônico, mídia social e Internet das Coisas (IoT). À medida que empresas e consumidores geram e consomem cada vez mais abundantes de dados, a necessidade de uma infraestrutura robusta para armazenar, processar e gerenciar essas informações tornou-se mais crítica do que nunca. No entanto, com essa demanda crescente, surge um desafio de alto consumo de energia. Os data centers são operações com uso intensivo de energia, consumindo grandes quantidades de eletricidade para alimentar servidores, dispositivos de armazenamento, equipamentos de rede e sistemas de refrigeração.
Essa crescente demanda de energia, combinada com um foco maior na sustentabilidade e a pressão crescente para reduzir as pegadas de carbono, colocou o gerenciamento de energia em data centers na vanguarda das prioridades globais de negócios. Os data centers são uns dos maiores consumidores de energia do mundo e sua capacidade de fazer a transição para fontes de energia renováveis enquanto otimiza o consumo está se tornando um foco importante para as empresas que se esforçam para atingir as metas operacionais e ambientais. Nesse contexto, os sistemas de armazenamento de energia de bateria (BESS) surgiram como uma solução revolucionária, ajudando a garantir a confiabilidade, eficiência e sustentabilidade dos data centers modernos.
Alimentando data centers de forma sustentável
Os data centers são a espinha dorsal das empresas modernas, hospedando aplicativos de missão crítica que devem permanecer operacionais 24 horas por dia, 7 dias por semana. Uma parte significativa de seu consumo de energia é dedicada a alimentar a infraestrutura de hardware e, talvez mais criticamente, ao resfriamento dos sistemas, que geram calor substancial.
Um relatório mencionou que os data centers consomem 3% do fornecimento global de eletricidade e contribuem com 2% do total de emissões de gases de efeito estufa, e espera-se que esse número cresça à medida que a demanda por serviços digitais continua a aumentar. Até 2040, o armazenamento digital de dados deverá contribuir para 14% das emissões mundiais.
À medida que as empresas enfrentam custos operacionais crescentes, pressões regulatórias para reduzir as emissões e maiores preocupações com o impacto ambiental, o gerenciamento de energia em data centers está se tornando uma questão fundamental. Essas instalações são altamente sensíveis a flutuações de energia e são vulneráveis aos riscos de quedas de energia. Mesmo interrupções curtas de energia podem levar a perdas financeiras significativas, corrupção de dados ou falhas no sistema, tornando crucial a necessidade de uma fonte de alimentação confiável e ininterrupta.
Papel dos sistemas de energia de bateria em data centers
À medida que a economia digital se expande, a convergência de energia renovável e sistemas de armazenamento de energia de bateria (BESS) está se tornando uma estratégia crucial para os data centers alcançarem sustentabilidade e eficiência energética.
Os sistemas de energia de bateria, especialmente as baterias de íons de lítio, tornaram-se essenciais para enfrentar os desafios duplos de confiabilidade e sustentabilidade nos data centers. Esses sistemas oferecem inúmeros benefícios que suportam o bom funcionamento dessas instalações de alta demanda
1. Fonte de alimentação ininterrupta (UPS)
Os sistemas de bateria são parte integrante da infraestrutura de fornecimento de energia ininterrupta (UPS). Em caso de queda de energia ou falha na rede, o backup por bateria fornece energia instantânea, garantindo operações ininterruptas. Ao contrário dos geradores a diesel, que requerem vários minutos para iniciar, as baterias oferecem continuidade perfeita, mantendo as operações do data center funcionando enquanto geradores de backup ou fontes alternativas de energia entram em operação. Isso é fundamental para aplicativos de missão crítica, onde até mesmo um breve tempo de inatividade pode levar a perdas financeiras e danos à reputação.
2. Armazenamento de energia para deslocamento de carga e corte de pico
Os sistemas de bateria ajudam os data centers a otimizar o uso de energia por meio de técnicas como deslocamento de carga e corte de pico. Fora do horário de pico, quando a demanda de energia é baixa e os preços da eletricidade são mais favoráveis, o excesso de energia gerada a partir de fontes renováveis, como solar ou eólica, pode ser armazenado em baterias. Durante os períodos de pico de demanda, quando os preços da eletricidade aumentam, a energia armazenada é descarregada para atender às necessidades de energia da instalação. Isso reduz a dependência da rede, minimiza os custos operacionais e garante que o data center permaneça operacional durante períodos de alta demanda.
3. Melhorar a resiliência da rede
O BESS também desempenha um papel fundamental no aumento da resiliência da rede dos data centers. Em regiões com fornecimento de energia não confiável ou interrupções frequentes, esses sistemas permitem que os data centers operem de forma independente por longos períodos. Essa capacidade é particularmente importante em áreas propensas a desastres naturais, condições climáticas adversas ou outras interrupções. Ao fornecer independência de rede, os sistemas de bateria garantem que os data centers mantenham a continuidade dos negócios e minimizem o tempo de inatividade, mesmo durante quedas de energia.
4. Manutenção preditiva e monitoramento em tempo real
Sistemas avançados de bateria, geralmente integrados a plataformas de gerenciamento orientadas por IoT e IA, permitem que os operadores de data center monitorem o consumo de energia e o desempenho da bateria em tempo real. Esses sistemas permitem a manutenção preditiva, alertando os operadores sobre possíveis problemas antes que eles se transformem em falhas. Ao otimizar os ciclos de carga e descarga das baterias, esses sistemas inteligentes não apenas prolongam a vida útil das unidades de armazenamento de energia, mas também melhoram a confiabilidade e a eficiência geral do sistema.
5. Reduzir as emissões de carbono e apoiar as metas de sustentabilidade
À medida que a sustentabilidade se torna uma prioridade central de negócios, os data centers estão sob pressão para reduzir suas pegadas de carbono. A integração de sistemas de armazenamento de bateria, principalmente quando combinados com fontes de energia renováveis, permite que os data centers reduzam significativamente sua dependência de combustíveis fósseis e diminuam suas emissões de carbono. Ao armazenar energia limpa e usá-la durante os horários de pico de demanda, os sistemas de bateria suportam operações mais ecológicas, permitindo que os data centers atinjam suas metas de sustentabilidade.
Ao alavancar a energia renovável em combinação com o armazenamento de baterias, os data centers podem se alinhar às iniciativas globais de sustentabilidade e contribuir para reduzir as emissões gerais de gases de efeito estufa. Essa transição não apenas beneficia o meio ambiente, mas também ajuda as operadoras a cumprir os crescentes requisitos regulatórios e reduzir os custos operacionais de longo prazo.
Exemplos reais de sistemas de armazenamento de energia de bateria em ação
Várias empresas líderes já estão colhendo os benefícios do BESS em seus data centers. A Meta (anteriormente Facebook), por exemplo, fez parceria com o Salt River Project (SRP) e a Orsted para integrar a energia limpa do Eleven Mile Solar Center em seu data center Mesa, no Arizona. Este projeto apresenta uma fazenda solar de 300 MW integrada a um sistema de armazenamento de energia de bateria de quatro horas. Da mesma forma, a Vantage Data Centers se comprometeu a atingir emissões líquidas de carbono zero até 2030, com foco no investimento em infraestrutura que suporte o armazenamento de energia renovável, incluindo soluções BESS.
O futuro dos data centers sustentáveis
À medida que a demanda por data centers continua a aumentar, juntamente com o aumento das pressões ambientais e a necessidade de maior eficiência energética, o BESS desempenhará um papel cada vez mais crítico no futuro das operações do data center. Esses sistemas ajudam os data centers a otimizar o uso de energia, aumentar a resiliência da rede e reduzir a dependência de fontes de energia não renováveis, apoiando assim as metas de continuidade operacional e sustentabilidade.
Embora muitos data centers tenham começado a usar energia solar como parte de suas fontes de energia, eles ainda dependem da energia da rede devido a questões regulatórias, como normativas de distribuição e políticas bancárias. Para melhorar o uso de energia verde e diminuir a dependência da eletricidade da rede baseada em combustíveis fósseis, combinar o BESS com sistemas híbridos de energia solar e eólica é uma solução prática.
Um sistema híbrido de energia renovável que inclui energia solar e eólica, juntamente com BESS, oferece um fornecimento de energia mais estável e confiável. A energia solar é mais abundante durante o dia, enquanto a energia eólica pode preencher durante a noite ou quando a luz solar é baixa. O BESS melhora essa configuração armazenando o excedente de energia renovável e liberando-o quando necessário, garantindo um fluxo constante de energia limpa.
Ao adotar essa estratégia integrada, os data centers podem aumentar significativamente o uso de energia renovável, o que pode levar a custos mais baixos em comparação com a eletricidade da rede. Com melhorias na tecnologia de baterias e preços decrescentes para energias renováveis, o custo nivelado de energia (LCOE) para sistemas híbridos com armazenamento está se tornando mais competitivo. Essa mudança não apenas apóia os objetivos de sustentabilidade, mas também aumenta a segurança energética e a resiliência operacional.
Diante da crescente economia digital, a adoção de sistemas de energia de bateria não apenas garantirá operações ininterruptas, mas também ajudará a atender à demanda por soluções sustentáveis e com eficiência energética. Os data centers que integram energia renovável com tecnologias avançadas de armazenamento de energia abrirão caminho para um futuro mais verde e sustentável, continuando a fornecer o desempenho e a confiabilidade necessários para suportar um mundo cada vez mais digital.
Sobre o autor: Hemanshu Bhatt é cofundador e diretor técnico da Insolare, uma desenvolvedora renovável e empresa de engenharia, aquisição e construção (EPC) com sede em Bengaluru.
Os pontos de vista e opiniões expressos neste artigo são dos próprios autores, e não refletem necessariamente os defendidos pela pv magazine.
Este conteúdo é protegido por direitos autorais e não pode ser reutilizado. Se você deseja cooperar conosco e gostaria de reutilizar parte de nosso conteúdo, por favor entre em contato com: editors@pv-magazine.com.
Ao enviar este formulário, você concorda com a pv magazine usar seus dados para o propósito de publicar seu comentário.
Seus dados pessoais serão apenas exibidos ou transmitidos para terceiros com o propósito de filtrar spam, ou se for necessário para manutenção técnica do website. Qualquer outra transferência a terceiros não acontecerá, a menos que seja justificado com base em regulamentações aplicáveis de proteção de dados ou se a pv magazine for legalmente obrigada a fazê-lo.
Você pode revogar esse consentimento a qualquer momento com efeito para o futuro, em cujo caso seus dados serão apagados imediatamente. Ainda, seus dados podem ser apagados se a pv magazine processou seu pedido ou se o propósito de guardar seus dados for cumprido.
Mais informações em privacidade de dados podem ser encontradas em nossa Política de Proteção de Dados.