En un contexto en el que la huella ambiental de los centros de datos podría crecer a más de una quinta parte de la energía global total en un futuro cercano, el proyecto europeo Catalyst ha desarrollado una plataforma inteligente de carbono para ayudar a los centros de datos a dar forma a un futuro más sostenible. Su objetivo ha sido la conversión de los centros de datos en ecosistemas de flexibilidad energética, en centros de energía múltiple flexible que puedan sostener inversiones en fuentes de energía renovable y eficiencia energética.
Aprovechando los resultados de proyectos anteriores, el marco tecnológico y empresarial desarrollado por Catalyst persigue que los centros de datos puedan ofrecer una gama de servicios de flexibilidad energética para las redes eléctricas y de calor, al tiempo que aumentan su propia resiliencia para proveedores de energía.
Durante la última década, los centros de datos han logrado avances en la aplicación de medidas de eficiencia energética para reducir su huella energética y de carbono, y reducir los costos asociados. Sin embargo, a medida que la industria se vuelve más madura, se hace evidente que pueden surgir nuevas oportunidades. Además, los desarrollos en sectores relacionados, como la integración de fuentes de energía renovable a las redes eléctricas, las redes de calor y los modelos de servicios energéticos emergentes, permiten explorar una mayor interacción de los centros de datos con su ecosistema local para mejorar continuamente su eficiencia energética.
Proyectos recientes, como EU FP7 Geyser y Dolfin, han proporcionado pruebas de conceptos tecnológicos y comerciales para respaldar la integración de los centros de datos con su ecosistema de ciudad inteligente. No obstante, según los responsables del proyecto, pocas soluciones se están implementando con éxito en los centros de datos operativos, lo que se debe principalmente a la fragmentación tecnológica, el CAPEX excesivo y la falta de modelos comerciales adecuados. “Los proveedores de centros de datos necesitan nuevas fuentes de ingresos, obtenidas fuera de su operación comercial principal. Necesitan aprovechar las amplias oportunidades derivadas de la evolución de las energías renovables e invertir en ellas para reducir su huella de carbono”, indica Diego Arnone, coordinador del proyecto Catalyst.
De esta forma, más allá de simplemente procesar y almacenar datos, los centros de datos podrían desempeñar un papel clave dentro de las redes de ciudades inteligentes. El proyecto europeo Catalyst ha presentado una nueva plataforma de TI inteligente con respecto al carbono que podría convertir los centros de datos existentes y futuros en centros flexibles de energía múltiple.
Plataforma de Catalyst
La plataforma de TI de Catalyst permite que los centros de datos no sean solo una carga en la red, sino que generen valor. Evalúa diferentes tipos de servicios flexibles (electricidad, calor y carga de TI) y los comercializa en un mercado de múltiples productos básicos.
Trabajando más de cerca con fuentes de energía renovable, como la solar y la eólica, las tareas de computación podrían trasladarse a otros centros de datos para encontrar los precios más baratos de energía renovable. “Este paradigma de ‘seguir la energía’ permite a los centros de datos aprovechar el arbitraje del precio de la energía al mover la carga de TI entre áreas geográficas atendidas por diferentes centros de datos y operadores de redes. Las áreas con exceso de generación renovable requieren una estrategia opuesta, donde se les incentiva a aumentar la demanda”, explica Diego Arnone. El objetivo final es lograr un consumo de energía más cercano a las fuentes de generación de energía y hacer coincidir el uso de energía con energía 100% renovable.
Además, los sistemas de respaldo de batería infrautilizados también podrían proporcionar servicios para la red. Por ejemplo, podrían ayudar a satisfacer la demanda de electricidad las 24 horas del día, suavizar los pequeños picos y valles en la demanda, y evitar desviaciones de la frecuencia nominal de la red inteligente.
La plataforma de TI de Catalyst podría implementar nuevos mecanismos de mercado digital en forma de herramientas de mercado como servicio para fomentar nuevos modelos comerciales. Además, puede adaptarse a cualquier tipo de centro de datos y cualquier arquitectura.
Hoja de ruta para un centro de datos ecológico
El proyecto Catalyst ha desarrollado una hoja de ruta para un centro de datos ecológico. Diseñada para ser similar a un mapa del metro, con 15 líneas y más de 130 estaciones, la herramienta puede ayudar a los propietarios, operadores, empresas de diseño e inversores de los centros de datos a considerar las rutas y destinos que pueden elegir para convertirlos en centros verdes y sostenibles, lo que significa utilizar soluciones de energía renovable, reutilizar el calor residual, certificar con los estándares adecuados y formar al personal.
De esta manera, los usuarios pueden encontrar productos y servicios que les ayuden en su viaje sostenible, así como evaluar su centro de datos con la herramienta de evaluación Green Data Center.
Desarrollo de pruebas piloto
El potencial de adaptación y replicación de la solución Catalyst se ha demostrado a través de cuatro pruebas piloto en centros de datos operativos de diferentes tipos.
El primer piloto, Green Pont Saint Martin DC, ubicado en Italia, ha estado probando escenarios para evaluar características como el ahorro de energía del enfriamiento al aire libre y del agua fría del acuífero (energía geotérmica), la calefacción de edificios de oficinas de centros de datos basada en agua caliente geotérmica y calor excedente, la gestión del lado de la demanda de energía a través de prácticas de reutilización de calor de energía y uso de generadores de respaldo, y programas para reducir el consumo de energía.
El centro de supercomputación de Poznan DC en Polonia ha sido el piloto número dos, con la evaluación de un circuito cerrado de líquido frío para enfriamiento, la transferencia de calor del circuito de líquido al circuito de agua para proporcionar calor a las oficinas, y la simulación de la interconexión del circuito de agua para proporcionar calefacción urbana al campus de la Universidad.
En Schuberg Philis DC, en Ámsterdam, el banco de pruebas ha hecho hincapié en la evaluación de los beneficios de reutilizar el aire caliente para proporcionar calor a las oficinas, y reutilizar el agua potable fría para proporcionar refrigeración por agua sin energía, entre otras acciones.
Finalmente, el cuarto y último piloto ha sido la red informática distribuida Qarnot, en Francia, donde el proyecto se ha centrado en reconocer diferentes características dentro de la perspectiva Catalyst, como la estabilización de la red pronosticando las necesidades y la capacidad de calefacción o la implementación de electricidad y carga de TI para la flexibilidad de la red.
Proyecto Catalyst
La duración del proyecto Catalyst ha sido de tres años, entre 2017 y 2020, y ha estado coordinado por Engineering (Italia) que ha trabajado con otros nueve socios europeos de Grecia, Italia, Países Bajos, Francia, Reino Unido, Polonia y Rumanía. Su presupuesto total ha ascendido a cerca de 3 millones de euros, de los que casi 2,3 millones han sido aportados por el programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea.
Catalyst apuesta por una gestión energética ecológica y eficiente de los centros de datos, implementando un enfoque innovador de seguimiento de la energía y permitiendo beneficios relacionados con el uso reducido de energía y la explotación de la energía renovable disponible. La nueva plataforma inteligente de carbono ayudará a los centros de datos a contribuir a la creación de un futuro más sostenible.