La crisis energética de los centros de datos de IA: ¿De dónde vendrá la electricidad? La combinación de fuentes es clave

  • La demanda adicional de centros de datos para 2040 alcanzará 7,9 GW, equivalente a la capacidad de 5 a 6 grandes centrales nucleares

  • El gas natural licuado genera carga de carbono, la energía nuclear requiere largo tiempo de construcción, y las energías renovables tienen limitaciones de intermitencia

  • La combinación de energías renovables y almacenamiento en baterías en Jeolla y Gyeongsang es prácticamente viable; es necesario dispersar centros de datos y mejorar la eficiencia

Proyección revisada de demanda del 12.º Plan Básico de Suministro Eléctrico [Fuente=Ministerio de Clima, Energía y Medio Ambiente]
Proyección revisada de demanda del 12.º Plan Básico de Suministro Eléctrico [Fuente=Ministerio de Clima, Energía y Medio Ambiente]
Cómo abastecer la enorme cantidad de electricidad que requieren los centros de datos de inteligencia artificial se ha convertido en una cuestión central de la política energética. La generación con gas natural licuado (GNL) permite respuestas rápidas, pero entra en conflicto con la neutralidad de carbono; mientras que la energía nuclear y las energías renovables presentan limitaciones propias: los tiempos de construcción y la intermitencia, respectivamente.

Los expertos sostienen que es necesario elaborar una combinación de fuentes energéticas adaptada a las condiciones regionales, en lugar de depender de una única tecnología, y complementar esto con la dispersión geográfica de los centros de datos y mejoras en la eficiencia energética.
◆Para 2040, la demanda adicional de centros de datos equivaldrá a 5 o 6 grandes centrales nucleares
Según informaron los departamentos pertinentes el 25 de agosto, el Ministerio de Clima, Energía y Medio Ambiente ha pronosticado recientemente, a través de una revisión de la demanda en el 12.º Plan Básico de Suministro Eléctrico, que la demanda máxima de electricidad para 2040 alcanzará 165,0 GW. Esta cifra representa un aumento de 26,8 GW respecto a la propuesta provisional anterior.

Se prevé que las industrias avanzadas como la de semiconductores generarán una demanda adicional de 20,6 GW, mientras que los centros de datos aportarán 7,9 GW. Solo la demanda de centros de datos equivale a la capacidad instalada de 5 a 6 grandes centrales nucleares de 1,4 GW cada una.

En particular, existe un alto riesgo de que la demanda de energía eléctrica de los centros de datos de IA experimente un aumento acelerado. Según el informe del Instituto de Economía Energética titulado "Implicaciones del aumento de centros de datos en la era de la IA para el consumo energético doméstico", el consumo de electricidad de los centros de datos nacionales aumentará de 5 TWh en 2023 a 65,4 TWh según las proyecciones para 2060, y podría alcanzar 134,8 TWh en un escenario con aceleración de la IA.

La mejora de la eficiencia para reducir la demanda también es una tarea crucial. El Instituto de Economía Energética asume un índice de eficiencia energética (PUE) promedio de 1,58 para los centros de datos nacionales en 2023, equiparable al promedio global. Según sus cálculos, si este índice se reduce a 1,2 para 2030 y a 1,1 o menos a partir de mediados de la década de 2030, el consumo de electricidad de los centros de datos podría reducirse entre 16,5 y 17,8 por ciento.

El problema es que la mayoría de los centros de datos nacionales están ubicados a cierta distancia de las fuentes de generación. Con base en datos de 2024, existen 165 centros de datos, de los cuales el 60,4 por ciento se concentra en la región metropolitana. En el caso de los centros de datos privados, esta concentración alcanza el 75,3 por ciento, lo que agrava la carga en la red eléctrica regional.

Los centros de datos deben funcionar sin interrupción durante las 24 horas del día, y la carga de energía varía rápidamente durante los procesos de aprendizaje e inferencia de la IA. Por esta razón, es necesario contar con una estructura de fuentes energéticas que satisfaga tanto el suministro estable como la neutralidad de carbono.
◆Las ventajas e inconvenientes de cada fuente energética son claros... Se requiere una combinación regional
Cada tipo de fuente de energía presenta ventajas e inconvenientes bien definidos. La generación con GNL tiene períodos de construcción más cortos que la energía nuclear, es más fácil de instalar cerca de los centros de consumo, y con excepción de las baterías, puede responder a los rápidos cambios de carga en los centros de datos de IA. También es posible que los centros de datos construyan sus propias plantas de cogeneración con GNL para abastecerse de electricidad.

Sin embargo, la expansión de la generación con GNL puede entrar en conflicto con la política de neutralidad de carbono. Los costos de generación varían significativamente según los precios internacionales de combustibles, y si la autogeneración en los centros de datos aumenta, la importación privada de gas natural se incrementaría más rápidamente de lo esperado. Aunque puede ser una solución de suministro a corto plazo, presenta limitaciones claras para ser utilizada como fuente principal de energía a largo plazo.

La energía nuclear tiene la ventaja de poder suministrar grandes cantidades de electricidad sin carbono de forma estable. En particular, si se ubicasen centros de datos cerca de las centrales nucleares de la costa oriental, se podría aprovechar la capacidad existente mientras se reduce la carga de transporte de electricidad hacia la región metropolitana. Sin embargo, la construcción de nuevas centrales nucleares requiere largos períodos de tiempo y debe superar problemas de aceptación social.

Los reactores modulares pequeños (SMR, por sus siglas en inglés) pueden utilizar terrenos de centrales nucleares existentes o plantas de carbón desmanteladas, pero aún existen incertidumbres respecto al momento de comercialización, costos de construcción y marcos regulatorios. Se espera que pasará un tiempo considerable antes de que los SMR se posicionen como una fuente principal de energía para los centros de datos.

Las energías renovables se alinean con los objetivos de neutralidad de carbono, pero como la generación varía según las condiciones climáticas, es difícil que abastezcan de energía a los centros de datos de forma exclusiva. Es necesario construir un sistema de suministro híbrido que combine energía solar, eólica y almacenamiento de energía (ESS) sobre la base de la red eléctrica existente.

En consecuencia, los analistas consideran que a corto plazo, la combinación de energías renovables con sistemas de almacenamiento en baterías (BESS) centrada en las regiones de Jeolla y Gyeongsang es la opción más prácticamente viable. Sin embargo, advierten que solo las energías renovables y el almacenamiento en baterías no son suficientes para abastecer de forma estable a los centros de datos, por lo que será necesario utilizar conjuntamente fuentes convencionales como la energía nuclear y el GNL.

Kim Chul-hyun, investigador principal del Instituto de Economía Energética, señaló: "Con el aumento de los centros de datos, es probable que la importación privada de GNL aumente más rápidamente de lo previsto por el gobierno debido al incremento significativo de la importación directa de gas natural comercial". Agregó: "El gobierno debe acelerar la elaboración de medidas para mejorar el sistema de importación directa y fortalecer la estabilidad del suministro de gas natural".




* Este artículo ha sido traducido por IA.