La demanda de servicios digitales y de datos sigue creciendo a un ritmo sin precedentes. Según la Agencia Internacional de la Energía (AIE), el número de usuarios de Internet en todo el mundo se ha más que duplicado desde 2010, mientras que el tráfico de Internet se ha multiplicado por 20.
A pesar de las importantes mejoras en la eficiencia, las cargas de trabajo manejadas por los grandes centros de datos han aumentado el consumo de energía entre un 20 y un 40 por ciento anual desde 2020. A medida que se acelera la adopción de la inteligencia artificial (IA), se espera que el uso general de energía de los centros de datos aumente en 200 TWh por año entre 2023 y 2030. Esto plantea la pregunta de cómo afrontarán los centros de datos la mayor demanda de energía y, al mismo tiempo, se adherirán a sus ambiciosos objetivos de cero emisiones netas.
En los últimos años, los operadores de centros de datos han recurrido cada vez más a los acuerdos de compra de energía (PPA) para lograr sus ambiciones ecológicas. Estos acuerdos permiten a los grandes consumidores de electricidad basada en combustibles fósiles comprar una cantidad equivalente de energía renovable para reinyectarla a la red y compensar sus emisiones.
Los operadores de centros de datos son algunos de los mayores exponentes de los PPA: Amazon afirma ser el mayor comprador corporativo de energía renovable del mundo y afirma haber respaldado más de 500 proyectos que generan 77.000 GWh de energía limpia cada año. Microsoft, Google y Meta se encuentran entre las otras empresas tecnológicas activas en el espacio de los PPA.
Sin embargo, en los últimos años, el mercado de los PPA se ha vuelto cada vez más volátil, debido a factores como las tarifas, las interrupciones de la cadena de suministro y la creciente competencia que aumentan los costos. Este cambio ha convertido lo que antes era un mercado de compradores en uno que favorece a los vendedores, lo que obliga a los operadores de centros de datos a adaptarse desarrollando nuevas estructuras de contratos de PPA, apoyando tecnologías energéticas innovadoras e implementando soluciones inteligentes para gestionar mejor su consumo energético. Estos desafíos podrían poner en tela de juicio la viabilidad a largo plazo de los PPA en el sector de los centros de datos.
PPAs versus generación in situ
Para los centros de datos, los PPA son esenciales para asegurar la energía renovable que sustituya a los combustibles fósiles en la red, una parte clave de sus estrategias de reducción de carbono. Dado que los grandes centros de datos requieren ahora más de 100 MW de energía, los PPA en el sector suelen ser mayores que en otras industrias, y con frecuencia superan los 100-200 MW de energía adquirida. No solo los PPA son cada vez más grandes, sino que el volumen firmado por los operadores de centros de datos está aumentando rápidamente.
Entre los acuerdos más destacados firmados durante los últimos años se incluye la firma por parte de Amazon de varios PPA con el desarrollador español Iberdrola para abastecerse de energía de dos parques eólicos marinos en Alemania (Baltic Eagle de 476 MW y Windanker de 300 MW), que proporcionarán a Amazon 1,1 TWh de energía al año, lo que indica el volumen que buscan los operadores. A principios de este mes, firmó otros acuerdos para adquirir energía de las instalaciones de Iberdrola en España y Portugal.
La mayoría de los PPA firmados en el sector están vinculados a proyectos eólicos y solares, ya que son las fuentes de energía renovable más rentables en los principales mercados. Sin embargo, como sostiene Andrew Webber, director ejecutivo de Digital Power Optimization (DPO), la mayoría de los centros de datos a menudo no reciben energía directamente de activos renovables. "Muchos centros de datos utilizan PPA virtuales (VPPA) para comprar energía eólica o solar, pero la energía real utilizada a menudo proviene de combustibles fósiles, ya que la energía eólica o solar se genera lejos de las instalaciones", afirma.
El modelo de negocios de DPO es ubicar centros de datos junto a proyectos renovables estancados en todo Estados Unidos para ayudar a "suavizar los precios bajos o negativos y aumentar los ingresos generales del productor".
Webber ve esto como una situación beneficiosa para ambas partes, porque "si ya hay un activo eólico o solar en desarrollo, vale la pena considerar construir un centro de datos cerca, especialmente en áreas remotas donde hay terrenos y subestaciones disponibles, siempre y cuando se pueda instalar fibra a un costo razonable".
De esta manera se reducen las preocupaciones asociadas a los VPPA, ya que los operadores a menudo dependen de combustibles fósiles para alimentar sus instalaciones a pesar de agregar energía verde a la red.
Para Webber, los PPA siguen siendo un componente clave en el impulso de los centros de datos para adquirir generación de energía verde. Pero, dice que "no existe una única solución adecuada para satisfacer las demandas energéticas de los centros de datos". Y explica: "Necesitamos una combinación de estrategias, incluidos activos renovables, acciones gubernamentales e incluso energía nuclear, para abordar estos desafíos".
Como resultado, en lugar de poner todos los huevos en cesta del PPA, los centros de datos deberían considerar una variedad de soluciones para alimentar sus sitios, desde la generación in situ a partir de activos renovables hasta la implementación de tecnología emergente.
Preferencias tecnológicas cambiantes
La principal preocupación sobre los PPA es que obtienen la mayor parte de su energía de los recursos eólicos y solares, que son intermitentes por naturaleza. Como resultado, los operadores han comenzado a explorar alternativas como la energía geotérmica y la hidroeléctrica, que ofrecen un flujo de energía más constante. Por ejemplo, Microsoft firmó un PPA de 10 años en mayo de 2023 para adquirir energía geotérmica para sus centros de datos de Nueva Zelanda.
Sin embargo, estas fuentes están limitadas geográficamente, lo que limita su disponibilidad a ciertas regiones. Como resultado, los operadores han buscado cada vez más ubicar sus operaciones en áreas con mayores probabilidades de beneficiarse de un recurso renovable estable, lo que ha llevado a la proliferación de centros de datos en áreas como los países nórdicos.
Además, los operadores de centros de datos han comenzado a explorar los reactores nucleares modulares pequeños (SMR, por sus siglas en inglés) como una posible alternativa a los PPA renovables tradicionales. Los desarrolladores de SMR afirman que pueden ofrecer una solución más competitiva en términos de costos que las energías renovables, aunque la tecnología aún no ha llegado al mercado.
Varias empresas importantes de centros de datos han firmado acuerdos de compra de energía provisionales con empresas de SMR para respaldar sus operaciones. La más destacada es Google, que firmó un acuerdo de suministro de 500 MW con Kairos Power el año pasado. El acuerdo es crucial para el sector de SMR, según el director ejecutivo de Kairos, Mike Laufer, quien afirmó: "La motivación de Google para ser pionero en nuestra tecnología demuestra la agilidad de los operadores de centros de datos para reconocer la necesidad de fuentes de energía innovadoras y confiables".
Por lo tanto, aunque los PPA renovables tradicionales siguen siendo la herramienta dominante para garantizar energía limpia, estas tecnologías emergentes podrían remodelar el mercado.
Evolución de las estructuras contractuales y los modelos de asociación
La estructura de los contratos PPA dentro del sector de los centros de datos ha evolucionado significativamente en los últimos años, y los contratos a más largo plazo se han vuelto más comunes.
Aaron Binkley, vicepresidente de ESG en Digital Realty, arroja más luz sobre este tema al afirmar: "Antes se veían acuerdos a corto plazo, como diez o doce años, cuando el mercado era más favorable para los compradores. Ahora, los plazos de quince a veinte años son mucho más comunes, ya que los desarrolladores tienen menos flexibilidad para ofrecer contratos más cortos".
Un ejemplo reciente fue el de septiembre de 2023, cuando Microsoft se aseguró 323 MW de capacidad del parque energético Witznitz de Shell en virtud de un acuerdo de 15 años. La mayoría de los proveedores del mercado de PPA para centros de datos son empresas de servicios públicos consolidadas como EDP, EDF, AES, Clearway y Dominion. Esta estrategia permite a los desarrolladores asociarse con empresas con sólidos perfiles crediticios y una sólida base de infraestructura energética, lo que ayuda a optimizar los costos de adquisición y agilizar los acuerdos para los compradores.
Además, las empresas tecnológicas han comenzado a formar alianzas para abordar los retrasos en la cadena de suministro y los obstáculos para la obtención de permisos. Amazon firmó recientemente su primer PPA para un proyecto en una zona industrial abandonada, convirtiendo una mina de carbón en Maryland en una granja solar. Al invertir directamente en el desarrollo del proyecto, los operadores de centros de datos pueden asegurar una energía más confiable para sus instalaciones sin depender de desarrolladores externos, quienes pueden enfrentar demoras en la aprobación de sus proyectos y su conexión a la red.
Este enfoque está ganando terreno. En mayo de 2023, Microsoft firmó un contrato de compraventa de energía a largo plazo con SSE Renewables y FuturEnergy Ireland para respaldar el desarrollo del parque eólico Lenalea en Irlanda. Estos cambios en las estructuras y asociaciones de los contratos de compraventa de energía ponen de relieve la evolución de las estrategias de los operadores de centros de datos para garantizar la energía sostenible en un mercado más competitivo y restringido. Sin embargo, el sector todavía se enfrenta a importantes desafíos, como el aumento de los costes energéticos, las limitaciones de la red y los obstáculos normativos, que podrían afectar a su adquisición de energía a largo plazo y a sus objetivos de sostenibilidad más amplios.
Desafíos y obstáculos
El mercado de los PPA enfrenta varios desafíos, comenzando por las inconsistencias regulatorias en las distintas regiones que complican el desarrollo de proyectos renovables. A pesar de los esfuerzos por agilizar los procesos, los proyectos a menudo enfrentan restricciones en la cadena de suministro, limitaciones en el uso del suelo y esperas prolongadas para las conexiones a la red, y muchos proyectos autorizados tardan entre 5 y 10 años en entrar en funcionamiento.
Estos retrasos han contribuido al aumento de los costes de los PPA, que se ven agravados aún más por las tarifas, las interrupciones en la cadena de suministro y el aumento de la competencia. "En la industria de los centros de datos, estamos viendo problemas no solo para interconectar nuevos proyectos renovables, sino también para satisfacer las crecientes demandas de carga a medida que los centros de datos siguen creciendo rápidamente", afirma Binkley. Además, alinear las estructuras de los PPA con los objetivos de sostenibilidad y descarbonización corporativos en evolución agrega complejidad a las negociaciones contractuales.
Algunos sostienen que, si bien los PPA facilitan la expansión de los activos de energía renovable, el desafío más importante radica en integrar estos recursos a la red y adaptar el consumo de energía para mitigar la intermitencia de las fuentes de energía renovable. Como consumidores de carga base, los centros de datos requieren un suministro de energía constante, lo que es difícil de garantizar con energías renovables intermitentes. "El proceso de permisos e interconexión se ha convertido en un cuello de botella crítico", señala Binkley, haciendo hincapié en los desafíos que enfrentan las empresas de servicios públicos para conectar nuevos proyectos renovables a la red.
Además, la mayoría de los centros de datos están ubicados lejos de fuentes de energía renovable, lo que aumenta la necesidad de una mejor planificación urbana de las energías renovables o de reubicar los centros de datos más cerca de las fuentes de energía. Para Webber, este es un problema importante: "Añadir energía solar a los centros de datos existentes es un desafío porque a menudo no hay suficiente terreno cerca para instalaciones solares a gran escala, e incluso si está cerca, la transmisión sigue siendo un problema", afirma.
A medida que aumenta la demanda de datos, es fundamental desarrollar una estrategia coherente para garantizar la energía verde suficiente y, al mismo tiempo, mantener los compromisos de cero emisiones netas. El rápido crecimiento de los datos, el aumento de la demanda de energía y los objetivos de sostenibilidad de las empresas están transformando el mercado de PPA para centros de datos. Si bien los PPA siguen siendo una herramienta crucial para los operadores de centros de datos, las tecnologías emergentes como los SMR, la generación in situ y la necesidad de superar los obstáculos regulatorios y de la cadena de suministro están reconfigurando el panorama del mercado.
En el futuro, garantizar una energía renovable y confiable será vital para sostener el crecimiento de los centros de datos y, al mismo tiempo, cumplir con sus ambiciosos objetivos de descarbonización. Los operadores de centros de datos tendrán que implementar un enfoque altamente flexible para cumplir con los objetivos de energía en aumento y sus ambiciosos objetivos de descarbonización.