Para a aquisição de energia no setor de data centers, 2024 foi um ano marcante. A demanda de energia dos data centers continuou a aumentar, levando as operadoras e as concessionárias que os fornecem a adotar uma abordagem de "todas as opções acima" para saciar suas necessidades de energia.
Como resultado, fontes alternativas de energia estão crescendo em popularidade, com sistemas de energia nuclear, geotérmica e maremotriz assinando contratos com data centers. Além disso, houve um interesse renovado em combustíveis fósseis para operações de energia no curto prazo, já que os temores sobre a capacidade da energia renovável de atender efetivamente às necessidades de energia dos data centers levaram muitos a olhar para o gás natural como uma alternativa no curto prazo.
Avanços da energia nuclear
Vários hiperescalas mergulharam e assinaram contratos de fornecimento de longo prazo com operadoras de energia nuclear para fornecimento "atrás do medidor" (BTM, na sigla em inglês para Behind the meter) durante 2024.
Em março, a Amazon Web Services (AWS) adquiriu o campus de data center Cumulus de 960 MW da Talen Energy na Pensilvânia. O campus é alimentado pela Estação Elétrica a Vapor Susquehanna adjacente de 2,5 GW.
O acordo levantou questões sobre o futuro dos negócios atrás do medidor dentro do setor. Após o acordo, a operadora de rede regional PJM apresentou uma emenda ao Contrato de Serviço de Interconexão (ISA) proposto para aumentar a capacidade de carga colocalizada de 300 MW para 480 MW. No entanto, a Federal Energy Regulatory Commission (FERC) votou pela rejeição da ISA, citando justificativa insuficiente para as disposições fora do padrão que permitem um arranjo "único" para o data center.
A Talen posteriormente solicitou uma nova audiência, alegando que, como o data center não está conectado à rede mais ampla, isso não causaria problemas de transferência de custos e confiabilidade. As implicações da decisão terão um grande impacto nos futuros acordos de back-the-meter para data centers, especialmente no setor nuclear, à medida que avançamos para 2025.
No entanto, a incerteza não desencorajou outras empresas de explorar a energia nuclear como uma opção de baixo carbono para suas necessidades energéticas. Em setembro, a Microsoft assinou um PPA de 20 anos com a Constellation Energy para obter 837 MW da usina de Three Mile Island, na Pensilvânia. Depois disso, a Meta emitiu um pedido de propostas para identificar desenvolvedores para desenvolver mais de 1,4 GW de nova capacidade nuclear.
Pequenos reatores modulares (SMRs) também ganharam força, com o Google, Equinix e AWS garantindo acordos com desenvolvedores de SMR para apoiar projetos nos EUA.
A AWS assumiu o compromisso mais significativo ao assinar três acordos separados em todo o setor. Eles incluíram acordos com a Energy Northwest que permitirão o desenvolvimento de quatro SMRs avançados, a Dominion Energy para explorar o desenvolvimento de um projeto SMR perto da usina nuclear North Anna existente da Dominion e um investimento direto na X-energy, desenvolvedora de SMR Gen IV, para apoiar a construção de mais de 5 GW de novos projetos de energia nuclear até 2039. Os SMRs, por sua vez, serão implantados como parte do acordo da AWS com a Energy Northwest.
O surgimento da energia nuclear foi o desenvolvimento mais significativo na aquisição de energia para o setor de data centers em 2024. No entanto, as preocupações com o cronograma de entrega dos SMRs (é improvável que a tecnologia seja entregue até a década de 2030, no mínimo) e a incerteza sobre a capacidade do mercado nuclear tradicional de fornecer energia por trás do medidor aos data centers após a decisão da FERC diminuem a confiança no mercado de uma verdadeira revolução "nuclear" dentro do setor.
Contratos públicos renováveis
Os hiperescalas também geraram muitos negócios para energia renovável, principalmente por meio de Contratos de Compra de Energia (PPA).
Um relatório de novembro da S&P Global revelou que o setor de data centers dos EUA sozinho contratou 50 GW de energia limpa até o final do terceiro trimestre de 2024. A energia solar dominou o fornecimento, com 29 GW, seguida pela eólica com 13 GW. O crescimento das compras se reflete no aumento das implantações de energia renovável nos EUA, com grande parte em pontos críticos de dados como Virgínia, Texas e Oregon, onde os impactos da Lei de Redução da Inflação foram mais sentidos.
Os operadores de data center aproveitaram esse crescimento significativo, com vários PPAs de alto perfil no mercado do Texas. O mais notável deles veio em maio, quando a Microsoft assinou dois PPAs de 15 anos com a RWE para comprar 446 MW dos projetos eólicos onshore Peyton Creek II e Lane City.
O mercado europeu de energia renovável foi dominado pela Amazon, Google, Microsoft e Meta, com o quarteto adquirindo coletivamente mais de 12 GW para seus data centers. A Espanha emergiu como o maior mercado da Europa para PPAs de data center, totalizando 4,7 GW, 60% dos quais eram solares fotovoltaicos. Acordos notáveis na Espanha incluíram a Apple assinando um PPA de energia solar de 105 MW com a ib vogt, e a Microsoft, assinando um PPA solar + eólico de 230 MW com a Repsol.
O mercado espanhol de energias renováveis foi impulsionado por uma legislação recente que agilizou o processamento de declarações de impacto ambiental. Isso pode inibir ainda mais o interesse dos operadores de data center que buscam acordos de energia limpa nos próximos anos.
Dilema dos combustíveis fósseis
Apesar dos níveis recordes de aquisição de energia renovável e do surgimento da energia nuclear, as concessionárias dos EUA ainda estão lutando por mais energia para atender à demanda crescente. Como resultado, muitos têm explorado a implantação e extensão de combustíveis fósseis para alimentar as operações do data center, apesar do impacto negativo que isso tem no meio ambiente e no combate às mudanças climáticas.
Em novembro, a concessionária de gás e eletricidade norte-americana Southern Co. disse que estava considerando estender a vida útil de sua usina a carvão Bowen, de quatro unidades e 3.450 MW, na Geórgia. Além disso, a produtora de energia a carvão Hallador Energy assinou um termo de compromisso não vinculativo com um desenvolvedor de data center não identificado para fornecer energia por um período prolongado.
Algumas concessionárias começaram a explorar a construção de usinas de gás natural para alimentar os principais data centers de hiperescala. Embora isso seja menos prejudicial do que outros combustíveis fósseis, ainda tem uma pegada de carbono muito maior do que a energia renovável.
Em dezembro, a Entergy concordou em alimentar um data center Meta de 92.903 m² construindo três turbinas de combustão movidas a gás natural de ciclo combinado com uma capacidade combinada de 2.260 MW. A ExxonMobil seguiu isso comprometendo-se a construir uma usina de gás natural de 1,5 GW dedicada a alimentar data centers.
A S&P Global projetou posteriormente que a demanda de gás natural dos data centers poderia atingir até três bilhões de pés cúbicos por dia (bcf/d) até 2030. Se o gás natural assumir uma participação maior, a demanda dos data centers sozinho pode subir até seis bcf/d.
Isso levou alguns data centers a buscar acordos atrás do medidor com fornecedores de gás natural em sistemas de microrrede. Esses acordos permitem evitar problemas de conexão à rede e infraestrutura de transmissão que sufocaram novos projetos de geração de energia. A Sharon AI expandiu recentemente um contrato de retrocesso com a New Era Helium para alimentar um data center de 250 MW na Bacia do Permiano.
Sob o novo governo dos EUA, que provavelmente será muito mais relaxado sobre o uso de combustíveis fósseis do que seu antecessor, esses acordos provavelmente se tornarão mais comuns, com oportunidades significativas, especialmente no mercado norte-americano, devido ao seu abundante gás natural.
Tecnologias emergentes
Várias tecnologias de energia também ganharam força no setor de data centers.
Foram feitos diversos acordos notáveis geotérmicos. Assim como a energia nuclear, a energia geotérmica é compatível com as necessidades de energia dos data centers, fornecendo energia de carga de base consistente com uma capacidade menor do que a energia nuclear.
Em maio, a Microsoft e a G42 revelaram planos para um data center no Quênia alimentado pela usina geotérmica Olkaria, no sudoeste do país. As empresas esperam iniciar as operações nos próximos dois anos, com uma capacidade inicial esperada de 100 MW. A energia geotérmica é altamente dependente da localidade, o que gerou entusiasmo em países como o Quênia, que tem abundância. Como resultado, Olkaria se tornou um centro emergente para data centers na África, com a EcoCloud inaugurando seu próprio data center movido a energia geotérmica 'Project Eagle' no KenGen Green Energy Park em Olkaria no ano passado.
A energia das marés também surgiu recentemente como uma fonte potencial de energia para data centers. Em novembro, a Iron Mountain fez parceria com a SeaQurrent para explorar o fornecimento de energia das marés para seu data center AMS-1 em Amsterdã, a partir de 2027.
A solução é implementada em fazendas, variando de 500 kW para um único sistema a centenas de megawatts de tamanho. A tecnologia utiliza a subida e descida natural das marés para alimentar turbinas subaquáticas, que fornecem energia para a costa. Ao contrário da solar e eólica, que são mais esporádicas, a energia das marés tem mais potencial para ser uma fonte de energia de carga de base, pois as marés são muito mais previsíveis.
As notícias na frente do hidrogênio foram limitadas em comparação com outros anos. No entanto, a região da APAC viu um grande acordo de compra. Em outubro, a Keppel Data Centers assinou um termo de compra condicional para comprar hidrogênio líquido da Woodside para apoiar seu portfólio em Cingapura.
Embora o interesse em tecnologias emergentes permaneça alto, a maioria desses projetos permanece em sua fase piloto e é improvável que interrompa o controle das fontes de energia tradicionais sobre o setor.
Transmissão
Apesar da abundância de negócios no setor de energia, há grandes preocupações de que a infraestrutura de transmissão e geração de energia esteja atrasada em relação à demanda de energia do data center. Esses problemas são exacerbados pela natureza espacialmente concentrada do mercado de data centers, com o setor ultrapassando 10% do consumo de eletricidade em pelo menos cinco estados dos EUA e mais de 20% na Irlanda, de acordo com a AIE.
Um relatório recente da Comissão Conjunta de Auditoria e Revisão Legislativa da Virgínia (JLARC) alertou que, se o crescimento do data center na Virgínia continuar sob um modelo irrestrito, será "muito difícil" dimensionar a infraestrutura de geração e transmissão de energia necessária para alimentá-los. O relatório projeta que, sob um modelo irrestrito, o consumo médio mensal de energia pode chegar a mais de 30.000 GWh até 2040, superando em muito a oferta.
O Departamento de Energia dos EUA anunciou bilhões de dólares em investimentos durante 2024 para melhorar a infraestrutura de transmissão.
Os compromissos incluíram o lançamento de dez corredores de transmissão em todo o país para acelerar o desenvolvimento de projetos de transmissão em áreas que apresentam uma necessidade urgente de maior capacidade de rede. Além disso, o DOE investiu 1,5 bilhão de dólares (8,5 bilhões de reais) em quatro projetos no sudoeste dos EUA e emitiu uma Solicitação de Propostas para o Programa de Facilitação de Transmissão de 1,2 bilhão de dólares (6,8 bilhões de reais), um projeto público-privado bipartidário que visa remodelar a rede elétrica na América para que possa apoiar uma mudança para 100% de energia limpa.
À medida que a demanda de energia dos data centers aumenta, a necessidade de atualizar a rede elétrica, especialmente nos EUA, se tornará cada vez mais crucial, exigindo enormes investimentos públicos e privados.
As concessionárias privadas, incluindo a Xcel Energy e a CPS Energy, comprometeram bilhões em atualizações de transmissão e rede esse ano. No entanto, há preocupações de que, mesmo com esses compromissos de capital, seja necessário mais para aumentar efetivamente a rede para atender à demanda esperada.
