Potenciando a Inteligência: Como o armazenamento de energia está possibilitando a revolução da IA

A rápida ascensão da Inteligência Artificial (IA) está impactando indústrias em todo o mundo. Aplicações como IA generativa e sistemas avançados de aprendizagem automática prometem oportunidades económicas, mas também trazem um crescimento sem precedentes na procura de energia. Atender aos requisitos de eletricidade da IA ​​tornou-se um desafio crítico para o sistema energético global, ao mesmo tempo que apresenta a oportunidade de acelerar o investimento na geração de energia limpa, tecnologias de rede avançadas, e armazenamento de energia.

Fluência tem produziu um white paper detalhado descrevendo como os sistemas de armazenamento de bateria podem ser implantados para enfrentar esse desafio. O armazenamento de energia da bateria é especialmente adequado para atender às necessidades energéticas geograficamente concentradas e em rápido crescimento das tecnologias de IA. Ao fornecer informações confiáveis, energia de baixo carbono e apoio à estabilidade da rede, sistemas de armazenamento de energia de bateria (BESS) estão preparados para desempenhar um papel central no fortalecimento da IA, permitindo ao mesmo tempo a descarbonização contínua das redes elétricas.

Centros de dados: No centro do desafio energético da IA

A crescente influência da IA ​​está a impulsionar mudanças tecnológicas significativas, mas as suas exigências computacionais apresentam um desafio energético igualmente profundo. O treinamento de grandes modelos de IA como o GPT-3 pode consumir até 1,300 MWh de eletricidade – e a assistência de IA consome dez vezes mais energia do que uma pesquisa padrão na Internet.

Centros de dados, a espinha dorsal das operações de IA, estão vendo um crescimento sem precedentes para apoiar essas demandas. Estas instalações hospedam a infraestrutura necessária para o desenvolvimento da IA, treinamento, e implantação e estão se expandindo a uma taxa exponencial. A McKinsey estima que a demanda global por eletricidade em data centers poderia aumentar de 60 GW hoje para tanto quanto 296 GW por 2030， com taxas de crescimento anuais de até 27%.

Atender a essa demanda energética é uma corrida contra o tempo. Embora projetos de geração em grande escala levem anos para entrar em operação, data centers precisam de energia agora. A infraestrutura da rede em muitas regiões já está sob pressão, agravando o desafio.

O armazenamento de energia da bateria está provando ser uma solução fundamental, atendendo à necessidade imediata de soluções confiáveis, energia de baixo carbono para apoiar operações de IA e, ao mesmo tempo, reforçar a resiliência da rede para o futuro. Ao integrar o armazenamento nas suas estratégias de aquisição de energia, essas empresas podem atender às demandas da IA ​​e preparar o terreno para sistemas energéticos mais limpos e sustentáveis.

A procura global pela capacidade dos centros de dados poderá mais do que triplicar 2030

Demanda por capacidade do data center, gigawatts

Três cenários mostrando o baixo, meio, e estimativas de demanda de faixa superior, com base na análise das tendências de adoção de IA; crescimento nas remessas de diferentes tipos de chips (circuitos integrados específicos de aplicação, gráficos, unidades de processamento, etc.) e consumo de energia associado; e o cálculo típico, armazenar, e necessidades de redes de cargas de trabalho de IA. A demanda é medida pelo consumo de energia para refletir o número de servidores que uma instalação pode abrigar. Fonte: Modelo de demanda de data center da McKinsey

O papel do armazenamento de energia da bateria para atender à demanda de IA

À medida que a demanda por eletricidade impulsionada pela IA aumenta, sistemas de armazenamento de bateria estão emergindo como uma solução chave. Estes sistemas não só proporcionam um apoio fundamental às operações dos centros de dados, mas também desempenham um papel inovador no aumento da resiliência e da eficiência da rede eléctrica mais ampla.. Conforme detalhado com mais detalhes no whitepaper da Fluence, aqui estão três casos de uso que destacam como o armazenamento de energia está idealmente posicionado para impulsionar a revolução da IA:

1. Soluções de energia no local

O armazenamento da bateria pode ser implantado em data centers ou próximo a eles, normalmente referido como “atrás do medidor”, mas ainda pode ser feito em escala de utilidade, fornecendo confiável, potência de baixa emissão. O armazenamento de energia pode fazer parte de uma solução de microrrede ou de uma fonte de geração que reduza significativamente a capacidade máxima de energia exigida da rede. Isto permite que novos data centers propostos recebam aprovação de interconexão de maneira mais rápida e menos dispendiosa. Em mercados com um grande número de data centers, utilizar o armazenamento de energia da bateria para reduzir as necessidades de capacidade da rede pode ser uma das ferramentas mais valiosas para o desenvolvimento de novos data centers.  

Os sistemas de armazenamento também estão substituindo cada vez mais os geradores a diesel em aplicações de backup. Os grupos geradores são dispendiosos para operar e intensivos em emissões. Em aplicativos de backup, o armazenamento da bateria permite funções avançadas como formação de grade e início preto, permitindo que os data centers operem de forma independente durante interrupções na rede.

2. Contratos de compra de energia de energia renovável (CAE) e Projetos Híbridos

Quando combinado com energias renováveis, sistemas de baterias de armazenamento podem fornecer energia limpa e firme para grandes, porções garantidas do dia, potencialmente 24 horas por dia, dependendo da duração da bateria e da geração renovável. Importante, o armazenamento de bateria co-localizado pode ajudar a superar atrasos de interconexão do projeto para solicitações de geração, que constituem um estrangulamento persistente nas redes eléctricas a nível mundial.

3. Suporte e otimização de grade

Além dos projetos individuais de data center, armazenamento pode reforçar a rede elétrica. Sistemas de armazenamento estrategicamente posicionados facilitam o congestionamento, otimizar a infraestrutura de transmissão existente, e podem atuar como ativos de transmissão virtual.

Devido ao planejamento de contingência para segurança e confiabilidade da rede, as redes de transmissão operam frequentemente abaixo da sua capacidade máxima. O armazenamento de energia da bateria pode fornecer funcionalidade de energia de backup, liberando linhas de transmissão para acomodar novas gerações renováveis ​​e atender cargas de alta demanda, como centros de dados.

Aproveitando a oportunidade de energia da IA

Este ciclo de investimento apresenta um desafio e uma oportunidade considerável. A integração do armazenamento de energia da bateria nas operações do data center e nos projetos de energia renovável pode desbloquear um ambiente mais limpo, sistema energético mais resiliente. Essas tecnologias vão além de atender às necessidades imediatas; eles melhoram a confiabilidade da rede, emissões mais baixas, e reduzir os custos de energia para os consumidores.