CIRCE: el aliado perfecto para afrontar los retos de energía y sostenibilidad de los data centers

Al tiempo que avanza la digitalización mundial, la demanda de centros de datos ha crecido exponencialmente, especialmente en España y el sur de Europa. Este crecimiento conlleva desafíos significativos en términos de eficiencia, fiabilidad y sostenibilidad, áreas en las que CIRCE destaca como un socio estratégico para enfrentar los retos del sector. 

Con base en Zaragoza, este centro tecnológico ha logrado un reconocimiento internacional gracias a la maduración y transferencia de sus soluciones innovadoras, ayudando a impulsar la sostenibilidad y la eficiencia energética de las empresas. Un ejemplo es el proyecto europeo REEFLEX, donde se trabaja en la flexibilidad de la demanda de los data centers buscando una mejor interacción con la red eléctrica, una reducción de costes de energía y nuevos ingresos procedentes de mecanismos de mercado -como sistemas de balance o capacidad-. 

Hosting capacity y curtailment: soluciones integradas para el acceso a la red eléctrica y energía

Uno de los servicios de referencia de CIRCE es el cálculo de hosting capacity y curtailment. El centro tecnológico ha desarrollado metodologías avanzadas para calcular y prever estas capacidades, utilizando modelos de simulación avanzados y análisis de datos. El uso efectivo de estas metodologías permite a los centros de datos seleccionar la ubicación óptima de sus nuevas instalaciones. La capacidad de conexión de nuevos consumos eléctricos, integrando factores como la previsión de desarrollo de las redes eléctricas, la evolución de disponibilidad de generación renovable y su curtailment, la predicción de crecimiento de la demanda, así como la hibridación con sistemas de generación y almacenamiento son aspectos fundamentales en este tipo de decisiones. Conoce más sobre nuestra herramienta de cálculo y solución de curtailment en la red que permite tener más información para la toma de decisiones de inversión.

Infraestructura eléctrica y estudios de fiabilidad de suministro

La fiabilidad del suministro eléctrico es otro aspecto fundamental para los centros de datos, ya que cualquier interrupción puede tener graves consecuencias. Para prevenir esta situación, es fundamental contar con estudios exhaustivos que permitan anticiparse a escenarios no deseados. 

CIRCE cuenta con una dilatada experiencia ayudando a grandes compañías energéticas e industriales en el diseño y validación de sistemas de protección y control, así como en el diseño y la digitalización de las subestaciones eléctricas y otros activos críticos mediante estudios eléctricos específicos. Selectividad y cálculo de ajustes, virtualización de sistemas de automatización de subestaciones (IEC 61850) o simulaciones dinámicas de eventos son algunas de las herramientas que utiliza el centro tecnológico para aumentar la fiabilidad y robustez de suministro.

Técnicas CFD para reducir consumos y prolongar la vida útil de los equipos

La gestión térmica es otro aspecto crucial para la operación de los centros de datos. CIRCE utiliza técnicas de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) desde hace más de 15 años para analizar y optimizar los flujos de calor en instalaciones. De este modo, es posible identificar puntos calientes, mejorar la distribución del aire y optimizar el rendimiento de los sistemas de refrigeración, prolongando la vida útil de los equipos y reduciendo significativamente el consumo energético.  

Pero esta es no es la única solución avanzada que ofrece el centro en materia de gestión térmica, también cuenta con otros servicios como: 

• Validación de solución de refrigeración seleccionada y establecimiento de sus límites.
• Implementación de sistemas de monitorización térmica a bajo nivel y gestión activa de la refrigeración según las necesidades específicas.
• Evaluación de escenarios y definición de estrategias de operación desde el punto de vista energético (cargas parciales, periodos transitorios, puestas en marcha, etc.)
• Gemelo digital: uso de simulaciones multifísicas e inteligencia artificial para predecir necesidades de refrigeración y optimizar la operación del sistema.
• Tecnologías innovadoras de refrigeración: evaluación de la aplicación de tecnologías de refrigeración avanzadas, como el enfriamiento por inmersión, free cooling o el enfriamiento directo al chip, teniendo en cuenta el entorno local y regional.

Gestión energética y flexibilidad de la demanda

La reducción del Power Usage Effectiveness (PUE) es uno de los principales objetivos del sector. La implantación de la ISO 50001, el benchmark multisite entre centros de datos, la priorización de medidas de eficiencia energética, así como la orquestación de recursos en función de los consumos energéticos son algunas palancas que utiliza CIRCE para ayudar a reducir este indicador. Además, ajustar el consumo en respuesta a señales del mercado, restricciones de la red o a la disponibilidad de energía renovable, puede traducirse en ahorros significativos y una operación más sostenible. Esta flexibilidad de la demanda puede verse reforzada por la hibridación de tecnologías en función de cada caso (baterías, hidrógeno, V2G, simbiosis…)

Precisamente, uno de los demostradores del proyecto REEFLEX, es un centro de datos en el que se están probando con éxito estas estrategias, permitiendo implementar la flexibilidad de manera efectiva e integrar sistemas de almacenamiento de energía y generación distribuida.

Evaluación de la huella hídrica

El uso eficiente del agua es un desafío crucial para los centros de datos (WUE), que dependen de grandes volúmenes de este recurso para sus sistemas de enfriamiento. Es esencial desarrollar soluciones sostenibles, especialmente en áreas donde el agua es escasa.  Estas estrategias incluyen evaluar la huella hídrica, considerando el consumo directo e indirecto de agua y la fuente de energía utilizada; implementar un balance agua/energía que integre la eficiencia hídrica con la energética del centro de datos; y la adaptación al cambio climático, prediciendo la disponibilidad futura de recursos hídricos y evaluando posibles restricciones en contextos locales y regionales.

Hacia un futuro Net Zero

Europa mira hacia el Pacto Europeo de Neutralidad Climática en búsqueda del Net Zero Data Center. Eficiencia energética (PUE), energía limpia (energías renovables), agua (WUE), economía circular (reutilización, reparación y reciclaje de materiales) y sistemas de energía circular (reutilización de calor) son los pilares. Pero este objetivo no puede alcanzarse si no se ataca desde un punto de vista integral.

Metodologías como en el análisis de ciclo de vida, ayudan a reducir el impacto ambiental de un centro de datos a lo largo de toda la cadena de valor. Sin embargo, este enfoque va más allá de evaluar la huella de carbono o hídrica; también se considera un conjunto de indicadores que permiten mejorar el desempeño del centro de datos desde el diseño del proyecto, la selección del emplazamiento, la construcción y operación, hasta el fin de vida del mismo.