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Armazenamento de energia

E se o data center trouxesse energia com ele?

A próxima geração de campi de computação poderá se tornar uma infraestrutura energética para as comunidades ao seu redor

Campus energético conceptual com um centro de dados, energia solar no local, armazenamento modular em baterias, produção firme, interligação à rede e uma comunidade próxima com fluxos de potência bidirecionais.
O controlo de cargas transforma a reserva de toda a casa num plano de funcionamento coordenado.
Neste artigo
  1. A água merece contexto – e engenharia local
  2. O "data center" está trabalhando muito
  3. Data centers de borda
  4. Data centers corporativos
  5. Data centers em hiperescala
  6. O modelo antigo tem uma seta muito grande
  7. Traga o poder com a computação
  8. Energia solar, baterias e turbinas não estão competindo pelo mesmo trabalho
  9. Solar fornece energia barata
  10. BESS gerencia o tempo
  11. Geração firme fornece resistência
  12. O BESS deve crescer da mesma forma que o data center cresce
  13. O armazenamento pode seguir a carga real
  14. Potência e energia podem se expandir independentemente
  15. A manutenção não precisa derrubar a frota
  16. Na hiperescala, o sistema energético começa a se parecer com um SLA
  17. Solar faz parte do SLA – mas de forma diferente
  18. A interconexão flexível pode tornar isso obrigatório na prática
  19. A bateria deve ter dois clientes
  20. A comunidade deve ser o terceiro cliente
  21. "Grade positiva" é mais útil do que contabilidade criativa de carbono
  22. Texas atingiu o limite do modelo de extensão
  23. A Califórnia chegou à mesma questão vindo de outra direção
  24. Texas e Califórnia concordaram acidentalmente em algo
  25. O data center do futuro pode ser um ativo energético comunitário

Em algum momento de quase todas as conversas sobre um novo data center, alguém coloca um número muito grande em um slide.

Geralmente temMWdepois disso.

É então que os planeadores de serviços públicos começam a pensar em subestações, os engenheiros eléctricos começam a fazer contas mentalmente e todos os outros começam a perguntar-se se os aparelhos de ar condicionado da vizinhança estão prestes a entrar numa guerra de licitações com a inteligência artificial.

A preocupação é compreensível.

A atualização de 2026 do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley estima que os data centers U.S. poderiam consumir aproximadamente649 TWh anualmente até 2030em seu caso de referência, com uma faixa de incerteza de521 a 843 TWh. Isso funciona aproximadamente9,5% a 15,3% do consumo total de eletricidade U.S., dependendo de como a indústria se desenvolve.[1]

Essa é uma carga real.

É também por isso que penso que a próxima geração de data centers precisa ser projetada em torno de uma premissa diferente.

Um campus de computação suficientemente grande não deveria simplesmente chegar pedindo ao sistema de energia local várias centenas de megawatts.

Deve chegar com uma resposta confiável para uma pergunta muito melhor:

Que infraestrutura energética estamos trazendo conosco?

Feito corretamente, o resultado começa a se parecer menos com um cliente elétrico incomumente grande e mais com um campus de energia financiado pelo setor privado que contém uma grande quantidade de equipamentos de computação.

E às maiores escalas, essa distinção pode determinar quais os projectos que serão construídos, quais serão interligados e quais as comunidades que realmente os desejam.

A água merece contexto – e engenharia local

A água é uma das primeiras objeções levantadas em torno do desenvolvimento de grandes data centers, portanto a escala merece algum contexto.

O Berkeley Lab estima que os data centers U.S. consumiram diretamente cerca de66 bilhões de litros de água em 2023, ou aproximadamente17,4 bilhões de galões. Instalações de hiperescala e colocation representaram 84% desse consumo direto.[2]

EPA estima que os americanos usam quase1,2 trilhão de galões de água todos os anos apenas tomando banho.[3]

Colocando esses números lado a lado, o consumo direto de água no local de toda a frota do data center U.S. naquele ano de referência chega a aproximadamente1,5% do consumo anual de água do chuveiro na América.

Aparentemente, o chuveiro americano é uma unidade surpreendentemente útil de planeamento de infra-estruturas nacionais.

Isso não faz desaparecer a questão da água.

A água é intensamente local.

O próprio Berkeley Lab afirma isso: o resfriamento evaporativo pode criar preocupações legítimas sobre a disponibilidade de água local, e há compensações reais entre a redução do consumo de água no local e o aumento da demanda por energia de resfriamento. O resfriamento a ar, o resfriamento a líquido, os resfriadores a seco, os economizadores e as estratégias de recuperação de água se comportam de maneira diferente.[2]

Portanto, as perguntas úteis não são simplesmente: “Um data center utiliza água?”

Quase tudo acontece.

As perguntas úteis são:

  • Quanto?
  • De onde?
  • Em que condições sazonais?
  • Com qual arquitetura de refrigeração?
  • O que é realmente consumido em vez de retirado?
  • Quanto é recuperado ou reutilizado?
  • E o que esse número significa em relação aolocaisorçamento de água?

A atual auditoria do data center do Texas está fazendo aos desenvolvedores essencialmente as mesmas perguntas, incluindo o consumo projetado de água, fontes de água, reutilização e tecnologia de resfriamento.[22]

Essa é a maneira certa de lidar com o problema.

A água é uma restrição de localização e de engenharia – e não uma abreviatura nacional particularmente útil para determinar se os data centers deveriam existir.

O "data center" está trabalhando muito

Há outro contexto que vale a pena estabelecer antes de começarmos a lançar casualmente cerca de 500 números MW.

Um data center não é um tamanho.

Usamos o mesmo termo para instalações cujas características elétricas diferem em ordens de grandeza.

Isso é um pouco como discutir engenharia naval usando "barco" alternadamente para um esquife de pesca e um porta-aviões.

Ambos flutuam. Depois disso, a terminologia torna-se menos útil.

Não existe um limite de megawatts universalmente aceito que separe todas as categorias, porque os termos descrevem propriedade, carga de trabalho, arquitetura, latência e modelo operacional, tanto quanto capacidade elétrica.

Mas três grandes grupos são úteis do ponto de vista do design energético.

Data centers de borda

As instalações de borda colocam a computação fisicamente mais próxima dos usuários, máquinas ou aplicativos que a consomem.

A latência geralmente é o motivo.

Um estudo de laboratório nacional de 2025 usamenos de 20 MWcomo uma definição funcional para data centers de ponta e observa que muitos sites individuais estão abaixo5MW. O mesmo estudo aponta uma questão importante da rede: pequenas instalações periféricas podem acumular-se no mesmo alimentador de distribuição até que um conjunto de cargas individualmente modestas se torne um problema local muito grande.[5]

Eletricamente, porém, essa classe de tamanho também é interessante.

Alguns megawatts de computação podem ser combinados com BESS, geração local e controles suficientes para criar uma microrrede local genuinamente resiliente sem construir algo semelhante a uma concessionária independente.

Data centers corporativos

Os data centers corporativos são definidos principalmente pela propriedade e não pela capacidade.

DOE os descreve como instalaçõespertencente e operado por uma única empresa, essenciais para as operações dessa organização, muitas vezes consideráveis, mas geralmente menores do que instalações de hiperescala.[6]

Bancos, universidades, fabricantes, sistemas de saúde e grandes campus corporativos frequentemente caem neste mundo.

Sua arquitetura elétrica parece cada vez mais familiar para quem trabalha com microrredes:

serviço de utilidade pública, UPS, BESS, geração standby ou principal, geração de eletricidade renovável quando apropriado, cargas priorizadas e um sistema de gerenciamento de energia acima de todo o arranjo.

Data centers em hiperescala

A hiperescala é onde a conversa de poder começa a mudar de caráter.

Um estudo recente liderado por Harvard examinou403 operando instalações de hiperescala U.S., com uma capacidade elétrica média de cerca de40 MWem seu conjunto de dados. Enquanto isso, o trabalho de planejamento do laboratório nacional descreve instalações emergentes em hiperescala no100 MW para multigigawattalcance.[16]

Essa aparente propagação diz-nos algo útil: a indústria está a evoluir tão rapidamente que o vocabulário tem dificuldade em acompanhar.

Os novos campi propostos são dramaticamente maiores do que muitas instalações em hiperescala em operação.

E a aritmética do armazenamento torna-se divertida muito rapidamente.

Uma instalação de 5 MW que requer quatro horas em plena carga implica cerca de20MWhde energia armazenada utilizável.

Em 50 MW, é200 MWh.

Em 500 MW, édoisGWh.

Oito horas a 500 MW equivalem a 4 GWh.

Um dia inteiro custa 12 GWh.

Mesma multiplicação.

Pacote de obras civis muito diferente.

Esta é a mesma distinção entre potência e energia que discutimos no contexto residencial emO backup para toda a casa não deve significar todas as cargas de uma só vez:kW determina quanto pode ser executado de uma vez; kWh determina quanto tempo pode ser executado.A hiperescala não altera a física. Apenas adiciona mais zeros.

É por isso que não pode haver uma “estratégia energética de data center” genérica.

Para uma instalação de borda, BESS pode razoavelmente suportar uma parte substancial da resistência a interrupções.

Para uma instalação empresarial, o armazenamento pode servir para continuidade, gerenciamento de picos e transição de geração.

Na hiperescala, o BESS torna-se cada vez mais parte dopróprio sistema de energia.

E é aí que a oportunidade fica interessante.

Comparação de centros de dados edge, empresariais e hyperscale, com as respetivas funções, localizações e arquiteturas energéticas habituais.
A escala muda a estratégia elétrica. Instalações de borda, empresariais e de hiperescala podem ser chamadas de data centers, mas apresentam problemas muito diferentes de interconexão, resiliência e infraestrutura energética. As faixas de tamanho são ilustrativas e não definições universais da indústria.

O modelo antigo tem uma seta muito grande

O diagrama elétrico convencional de um data center é fácil de desenhar.

Utilitário à esquerda.

Centro de dados à direita.

Seta muito grande entre eles.

Esse modelo torna-se mais difícil de defender à medida que os campi individuais avançam para centenas de megawatts e gigawatts.

O melhor diagrama tem setas em ambas as direções.

O Escritório de Eletricidade de DOE está agora examinando explicitamente as microrredes como uma forma de integrar grandes cargas, como data centers, mais rapidamente do que apenas a expansão tradicional de transmissão e distribuição. DOE identifica geração de eletricidade no local, armazenamento, resposta à demanda, regulação de frequência e outros serviços auxiliares como formas pelas quais essas instalações também podem apoiar o sistema elétrico circundante.[4]

Um futuro campus de computação poderia combinar:

  • geração de eletricidade despachável dedicada ou eletricamente próxima;
  • solar em grande escala;
  • BESS modular;
  • cargas mecânicas e computacionais controláveis;
  • controles de microrrede com reconhecimento de rede;
  • capacidade de operar independentemente da rede elétrica;
  • uma reserva de resiliência definida;
  • um acordo de interconexão flexível; e
  • a capacidade de reduzir as importações ou exportar eletricidade quando a rede circundante precisar de ajuda.

Nesse ponto não temos simplesmente uma carga.

Nós temos umcampus de energia com um computador muito grande conectado a ele.

Traga o poder com a computação

Os primeiros exemplos desta arquitetura já estão aparecendo.

Nas instalações de Paducah da DOE em Kentucky, um projeto anunciado em julho de 2026 propõe um aproximadamente1.8 GW AI e campus de computação de alto desempenho, apoiado por2 GW da nova geração de gás natural conectada à rede, atualizações de transmissão e tanto quanto2.6 GW de armazenamento de bateria.

A escolha de design particularmente interessante é que DOE diz que a geração de eletricidade e o armazenamento de energia se destinam aexceder os próprios requisitos do campus, permitindo que o excesso de eletricidade seja entregue à rede regional.[18]

No local de Savannah River, DOE/NNSA selecionou uma proposta combinando um1 data center GW com aproximadamente 2 GW de geração de eletricidade no local, inicialmente utilizando gás natural com o objetivo de gerar energia nuclear. Mais uma vez, o projecto está estruturado em torno da geração dedicada, em vez de assumir que a rede existente simplesmente absorve a nova carga.[19]

Obviamente existem licenças, emissões, estudos de transmissão, infra-estrutura de combustível, financiamento e documentação regulamentar suficiente para manter várias salas de conferências ocupadas entre um anúncio e uma instalação em operação.

Os projetos de energia têm uma capacidade impressionante de transformar uma linha reta em um fluxograma.

Mas a arquitetura é importante.

Na escala de gigawatts,traga sua própria energia está se tornando uma alternativa confiável para trazer-nos uma subestação.

Energia solar, baterias e turbinas não estão competindo pelo mesmo trabalho

As conversas sobre energia muitas vezes melhoram consideravelmente quando deixamos de exigir que cada tecnologia prove que pode fazer tudo.

Não pode.

A energia solar é excepcionalmente útil na produção de energia de baixo custo marginal enquanto o recurso está disponível.

O armazenamento em bateria é excepcionalmente útil para movimentar essa energia ao longo do tempo e reagir rapidamente às mudanças nas condições da rede e da carga.

A geração firme é excepcionalmente útil quando a interrupção, o evento climático ou a restrição da rede duram mais do que o orçamento de energia armazenada.

Esses empregos se sobrepõem.

Eles não são iguais.

Solar fornece energia barata

Uma instalação solar suficientemente grande pode compensar a demanda diurna do campus, carregar o armazenamento e reduzir o consumo de combustível.

DOE observa que a combinação da energia solar com o armazenamento permite que o excesso de geração de eletricidade solar seja capturado quando a produção é alta e despachado mais tarde, quando a carga estiver alta ou a luz solar não estiver disponível. O armazenamento também pode firmar variações solares de curto prazo e ajudar a fornecer energia resiliente.[12]

Há uma elegância económica em gerar energia sem encomendar mais combustível.

O departamento de faturamento da Sun continua com uma notável falta de pessoal.

BESS gerencia o tempo

BESS cuida do trabalho rápido.

Pode:

  • rampas suaves;
  • picos de clipe;
  • absorver o excesso de geração de eletricidade solar;
  • partida do gerador de ponte;
  • fornecer reserva equivalente à fiação sem necessariamente manter outra máquina de combustão ligada;
  • reduza a importação do campus em segundos;
  • frequência e tensão de suporte;
  • fazer a transição de uma microrrede para operação independente da rede elétrica; e
  • mantenha uma reserva de energia protegida para o próprio data center.

Uma demonstração de laboratório nacional revisada por pares em 2026 modelou um70 data center interativo em rede MWusando BESS e controles de microrrede. O sistema respondeu às solicitações de flexibilidade de demanda da concessionária dentro de cerca de10 segundos, suportou eventos de tensão e frequência, fez a transição para operação independente da rede elétrica e manteve os requisitos de nível de serviço de computação.[7]

Essa é uma descrição de trabalho muito mais interessante do que “grande UPS”.

Geração firme fornece resistência

Eventualmente, porém, uma interrupção de vários dias deixa de ser um problema de energia e se torna um problema de energia.

É aí que a geração despachável continua útil.

As turbinas a gás natural são uma opção óbvia a curto prazo para alguns grandes campi porque podem fornecer uma capacidade substancial às empresas locais. Os projetos Paducah e Savannah River da DOE demonstram que isso já está sendo considerado na escala de gigawatts.[18]

Isso faznãosignifica que as turbinas precisam funcionar em plena produção vinte e quatro horas por dia, simplesmente porque existem.

Uma planta bem controlada pode usar energia solar e da rede quando apropriado, carregar baterias quando a energia é abundante, descarregar o armazenamento durante os picos e manter a geração despachável como recurso duradouro.

A longo prazo, o recurso firme poderia ser gás, nuclear, geotérmico ou qualquer outro.

A função é mais importante do que o logotipo da máquina.

Solar fornece energia.

BESS gerencia o tempo.

A geração firme fornece resistência.

Dê a cada tecnologia o trabalho em que ela é realmente boa.

O BESS deve crescer da mesma forma que o data center cresce

Há outra razão pela qual o armazenamento se adapta extraordinariamente bem aos data centers.

Os data centers já são modulares.

Um plano mestre de 500 MW geralmente não significa que alguém instale os 500 MW finais de computação na manhã de terça-feira.

Os edifícios são comissionados.

Os salões estão lotados.

Subestações são adicionadas.

A capacidade de refrigeração aumenta.

A capacidade da concessionária pode chegar em fases.

O BESS pode seguir a mesma curva de desenvolvimento.

O Laboratório Nacional de Oak Ridge descreveu sistemas modulares e controles coordenados e autoconfiguráveis como uma arquitetura importante para armazenamento em escala de utilidade pública. O Pacific Northwest National Laboratory demonstrou separadamente conceitos BESS modulares e reconfiguráveis, capazes de controlar de forma independente os elementos da bateria e isolar falhas.[8][9]

Para um grande campus com data center, isso cria diversas vantagens.

O armazenamento pode seguir a carga real

Construa a estrutura elétrica e a arquitetura de controles para o campus definitivo.

Instale os primeiros blocos BESS com a Fase Um.

Adicione mais conforme a computação chega.

Há pouca vantagem em comprar a bateria do ano dez logo no primeiro dia, simplesmente para demonstrar confiança num modelo de previsão.

O hardware AI provavelmente não será o mesmo daqui a dez anos.

A tecnologia da bateria também pode não ser.

Mas o conduíte ainda é relativamente previsível.

Potência e energia podem se expandir independentemente

Uma nova fase de computação pode exigirMWde energia da bateria de resposta rápida sem exigir mais quatro horas de armazenamento total no campus.

Um novo padrão de resiliência pode exigir maisMWhsem aumentar proporcionalmente a potência do inversor.

Uma expansão solar pode justificar mais capacidade de energia armazenada simplesmente para capturar a produção.

Um novo acordo de serviços de rede poderá aumentar a potência de descarga necessária no ponto de interligação.

Esses são drivers de design diferentes.

A arquitetura de armazenamento deve deixar espaço para que evoluam de forma independente, sempre que a tecnologia selecionada permitir.

A manutenção não precisa derrubar a frota

Uma planta modular também pode ser projetada em torno de falhas.

Porque eventualmente algo irá falhar.

Isto não deve surpreender ninguém que possua equipamentos.

A pesquisa modular do PNNL demonstra um dos princípios úteis: os elementos com falha podem ser isolados enquanto o sistema restante continua operando.[9]

Na escala do campus, essa filosofia pode se estender a gabinetes de baterias, blocos PCS, transformadores, zonas de proteção, controles e sistemas térmicos.

Uma planta de armazenamento 2 GWh não deve se comportar como um dispositivo 2 GWh.

Deveria comportar-se como uma frota.

Isso também torna a repotenciação em etapas e a substituição do ciclo de vida muito mais gerenciáveis.

Expansão modular do armazenamento em baterias em três fases, mostrando reserva protegida, capacidade despachável, isolamento de falhas, operação como frota e crescimento escalável.
O armazenamento modular permite que o BESS siga a construção real do campus, em vez de forçar as suposições do ano dez em equipamentos do primeiro ano. A obrigação de reserva permanece protegida enquanto blocos adicionais criam capacidade despachável e flexibilidade de manutenção.

Na hiperescala, o sistema energético começa a se parecer com um SLA

Esta é a peça que considero que se torna particularmente importante.

Os data centers já vivem em um mundo de acordos de nível de serviço.

Disponibilidade.

Tempo de resposta.

Capacidade.

Recuperação.

Desempenho.

O cliente não se importa que a sala elétrica tenha tido uma tarde difícil. O serviço cumpriu sua obrigação ou não.

Na hiperescala, a relação entre o campus e o sistema elétrico pode desenvolver-se cada vez mais da mesma forma.

DOE já usa o termo"garantias de tempo de atividade de resiliência"para acordos em que os recursos energéticos distribuídos são utilizados para manter um nível definido de serviço eléctrico, identificando especificamente os centros de dados como o tipo de infra-estrutura crítica para a qual essas garantias são valiosas.[11]

Isso está chegando muito perto de uma energia SLA.

Imagine um contrato de interconexão ou serviço que defina coisas como:

Reserva protegida:Mantenha pelo menos uma quantidade especificada de energia BESS utilizável para computação crítica.

Capacidade de resposta à rede:Reduzir a importação de serviços públicos em um número definido de megawatts dentro de dez segundos após um evento de qualificação.

Capacidade de redução:Permaneça abaixo de um limite de importação de grade especificado por duas horas.

Passeio:Mantenha a computação crítica por meio de frequências definidas ou excursões de tensão.

Transição de ilha:Transfira as cargas designadas do campus para a operação da microrrede sem violar os requisitos de disponibilidade de computação.

Rampa de recuperação:Devolva centenas de megawatts de carga à concessionária em uma sequência controlada, em vez de reconectar tudo em uma única etapa entusiástica.

Os testes de laboratórios nacionais já demonstram vários desses comportamentos em uma arquitetura de data center.[7]

Isso torna o BESS mais do que um equipamento de backup.

A bateria se torna uma das máquinas que reforçam o compromisso de serviço do campus com a rede.

Solar faz parte do SLA – mas de forma diferente

Solar precisa de um tratamento ligeiramente diferente.

Um painel fotovoltaico não pode prometer um determinado número de megawatts às 2 da manhã durante uma tempestade.

O clima tem tradicionalmente resistido à negociação contratual.

Portanto, a energia solar por si só não é uma garantia de disponibilidade.

Mas pode absolutamente fazer parte do campusobrigação de desempenho energético:

  • capacidade renovável instalada;
  • produção anual de energia renovável;
  • percentagem de energia do campus fornecida pela geração de eletricidade no local;
  • requisitos de cobrança renovável para BESS;
  • importações máximas anuais da rede;
  • compromissos de intensidade de emissões; ou
  • compromissos de exportação durante as condições de qualificação.

DOE observa especificamente que o armazenamento solar mais é mais resiliente do que apenas a energia solar porque a bateria disponibiliza a energia gerada posteriormente e pode manter a energia estável durante mudanças na produção solar ou na carga do edifício.[13]

Então eu enquadraria desta forma:

BESS suporta a resposta e disponibilidade SLA.

Solar suporta o SLA de desempenho energético.

Solar + BESS + geração de eletricidade despachável + controles suportam a energia em nível de campus SLA.

Em escala suficientemente grande, esses recursos deixam de ser acessórios de sustentabilidade.

Eles são parte do que permite a existência da capacidade computacional.

A interconexão flexível pode tornar isso obrigatório na prática

Isto se torna especialmente interessante quando o próprio serviço de utilidade pública é condicional.

O trabalho de 2025 do Princeton ZERO Lab sobre data centers flexíveis avalia combinações de interconexão flexível etraga sua própria capacidade, incluindo baterias, energia solar e recursos firmes. Suas configurações modeladas mostram como um data center poderia receber serviço de rede quase contínuo enquanto utiliza recursos locais ou contratados durante um número relativamente pequeno de horas quando a capacidade de transmissão ou geração é limitada. A pesquisa foi patrocinada pelo Google, o que vale a pena divulgar, mas o trabalho utiliza abordagens estabelecidas de modelagem de sistemas de energia e torna as suposições explícitas.[14]

Conceitualmente, um acordo futuro pode ser algo como:

300 MW serviço de rede firme.

Outros 200 MW disponíveis, desde que o campus possa reduzir sua demanda líquida quando ocorrerem restrições de rede específicas.

Agora o BESS não é opcional.

Os controles não são opcionais.

O plano de geração não é opcional.

Eles são a infraestrutura que dá suporte aos 200 MW adicionais de computação comercialmente utilizável.

Se um bloco de bateria estiver em manutenção, os controles precisam saber disso.

Se uma turbina não estiver disponível, os requisitos de reserva mudam.

Se a produção solar estiver acima do previsto e a bateria estiver cheia, a capacidade de exportação muda.

Nesse ponto, a questão útil não é mais:

Qual é o tamanho da bateria?

É:

Quanta potência e energia o campus pode prometer com segurança neste momento?

Esse é um problema de controle.

E acontece que os data centers se sentem bastante confortáveis com problemas de controle.

A bateria deve ter dois clientes

Há outra consequência da instalação de centenas ou milhares de megawatts-hora de armazenamento ao lado de um data center.

A bateria não precisa ser útil apenas para o data center.

Seu primeiro cliente é absolutamente a carga computacional.

O sistema deve manter a reserva protegida necessária para satisfazer as suas obrigações de resiliência.

Uma instalação que vende a reserva de emergência de amanhã para melhorar o spread do mercado de hoje confundiu o comércio de energia com a engenharia.

Acima dessa reserva, contudo, o armazenamento pode potencialmente tornar-se economicamente activo.

O Pedido FERC nº 841 removeu barreiras aos recursos qualificados de armazenamento elétrico que participam do atacado organizadomercados de capacidade, energia e serviços auxiliares.[20]

Dependendo do mercado local, da tarifa e do acordo de interconexão, um campus BESS pode agregar valor por meio de:

  • energia atacadista;
  • regulação de frequência;
  • outros serviços auxiliares;
  • acordos de capacidade ou adequação de recursos;
  • resposta à procura;
  • redução de pico;
  • gestão de congestionamento;
  • evitou cobranças de demanda; ou
  • acordos bilaterais de serviços públicos.

O DOE e o trabalho de laboratório nacional tratam de forma semelhante o BESS moderno como uma infraestrutura de rede multisserviço, em vez de um equipamento de emergência de uso único.[10]

O primeiro cliente da bateria é o data center.

Seu segundo cliente pode ser a rede.

E acho que deveria haver um terceiro.

A comunidade deve ser o terceiro cliente

Se um data center financia melhorias de geração, armazenamento e transmissão, não há nenhuma razão específica para que os benefícios voltados ao público se limitem a:

“Prometemos não aumentar sua conta de luz.”

Este é um discurso de vendas bastante modesto para milhares de milhões de dólares em infra-estruturas.

Consideremos um campus que estabeleceu a sua reserva de resiliência protegida.

O BESS está saudável.

A produção solar é forte.

A geração firme está disponível.

A grade atinge seu pico à tarde.

Em vez de importar 500 MW, talvez o campus importe 300.

Ou 100.

Talvez se torne eletricamente neutro.

Com geração de eletricidade e armazenamento de energia suficientes, talvez a seta se inverta.

Isso cria valor econômico mensurável.

Alguns pertencem à operadora do data center.

Alguns podem ser monetizados nos mercados de energia.

Alguns pertencem à concessionária ou ao operador do sistema que evitou uma alternativa mais cara.

Por que parte disso não deveria se tornar umdividendo energético comunitário?

Isso pode significar:

  • créditos de eventos de pico para clientes próximos;
  • fundos municipais de resiliência energética;
  • instalações comunitárias BESS;
  • melhorias de infraestrutura;
  • créditos anuais de energia local;
  • apoio direto aos contribuintes de baixa renda; ou
  • redução das tarifas locais de energia durante eventos de exportação definidos.

E sim, acho que uma versão particularmente boa poderia produzirdias comunitários com carga zero de energia.

Não necessariamente uma conta de serviço público literal de $ 0.

Cobranças fixas de clientes, impostos, custos de transmissão e distribuição não desaparecem porque a bateria teve uma terça-feira particularmente produtiva.

Mas a parte energética?

Isso é pelo menos tecnicamente imaginável.

Os pesquisadores da Cornell estão atualmente examinando um conceito diferente, mas relacionado - umMercado de Crédito Restringidoatravés do qual os data centers poderiam pagar outras cargas flexíveis para reduzir o consumo durante períodos restritos, transferindo parte do valor econômico da computação de alto valor de volta para os contribuintes.[17]

Mecanismo diferente.

O mesmo princípio interessante:

A computação gera um valor econômico extraordinário. Parte desse valor pode adquirir flexibilidade em outras partes do sistema elétrico.

Campus energético de um centro de dados em operação normal, reduzindo importações durante um pico da rede e exportando energia para apoiar a comunidade, mantendo a reserva protegida.
Um campus, três modos de operação. Os mesmos activos podem servir primeiro o local, reduzir a procura da rede durante eventos constrangidos e potencialmente exportar energia depois de a reserva de resiliência protegida ser satisfeita.

"Grade positiva" é mais útil do que contabilidade criativa de carbono

Essa arquitetura também proporciona à indústria uma história pública muito melhor.

Mas eu resistiria em tentar transformá-lo em outra versão criativamente hifenizada de “net zero”.

Se o gás natural for queimado no local, haverá emissões diretas.

Conte-os.

Se a energia solar e as baterias substituirem a geração marginal de rede mais cara ou com maior emissão, conte isso também.

Se o campus exportar durante um pico do sistema, meça.

Se o campus importa muito às 3h, quando o sistema tem capacidade ociosa, e exporta às 17h. quando todos querem energia, o MWh anual por si só não descreve muito bem o seu valor de rede.

Um projeto sério deveria publicar um placar:

  • energia anual da rede importada;
  • energia anual exportada;
  • demanda máxima da rede;
  • exportação máxima;
  • Potência BESS e energia utilizável;
  • reserva de resiliência protegida;
  • redução controlável da demanda elétrica;
  • geração de eletricidade renovável no local;
  • uso de combustível de geração firme;
  • consumo de água;
  • porcentagem de água recuperada;
  • emissões de combustão direta;
  • estimativa de emissões marginais evitadas;
  • investimento em transmissão financiado pelo projeto; e
  • benefícios energéticos comunitários entregues.

Em seguida, adicione uma métrica particularmente útil:

O que o campus fez durante as 50 ou 100 horas do ano mais restritas da rede?

É aí que um data center controlável pode se distinguir de uma grande carga comum.

Uma instalação pode consumir energia anual substancial e ainda fornecer um valor de rede significativo, reduzindo ou revertendo a procura precisamente quando o sistema de energia está mais sobrecarregado.

Essa é uma afirmação muito mais útil do que colocar uma folha verde ao lado do rack de um servidor.

A ferramenta AVERT do EPA fornece uma maneira estabelecida de estimar os impactos marginais das emissões da rede associados a mudanças na geração de eletricidade renovável, eficiência energética e despacho de armazenamento.[27]

Texas atingiu o limite do modelo de extensão

O Texas está fornecendo uma demonstração invulgarmente clara do problema de escala.

Em 3 de agosto de 2026, o governador Greg Abbott instruiu a Comissão de Utilidade Pública do Texas e ERCOT a auditar projetos de data center que passam pelo processo de interconexão de ERCOT antes de avançarem.

ERCOT estava considerando mais de474 GW de solicitações de conexão- mais de cinco vezes o pico de demanda recorde do sistema - e o gabinete do governador diz que aproximadamente90% dessas novas solicitações de energia estavam associadas a data centers.[22]

Quatrocentos e setenta e quatro gigawatts são suficientes para fazer até o Texas dizer: "Espere um minuto".

Consequentemente, ERCOT pausou o avanço do Lote Zero relevante enquanto o processo de verificação é executado.[23]

É importante ressaltar que esta não é uma proibição geral aos data centers.

A estrutura de grande carga do ERCOT reconhece especificamente os clientes que propõem a sua própria produção de electricidade no local e os clientes dispostos a aceitar obrigações de redução, enquanto as instalações verdadeiramente isoladas geralmente ficam fora do processo normal de interligação à rede.[28]

Essa é exatamente a distinção que importa.

Uma carga inflexível de 500 MW e um campus de energia de 500 MW capaz de autoabastecimento, redução e suporte de rede não são o mesmo problema de planejamento.

Eles não deveriam ser tratados como tal.

A Califórnia chegou à mesma questão vindo de outra direção

A Califórnia está lidando com o problema de maneira bastante diferente.

Isso não surpreenderá ninguém familiarizado com nenhum dos estados.

CAISO lançou sua iniciativa Large Loads em 2026 para abordar como os data centers e outros grandes clientes elétricos se conectam e interagem com o sistema de transmissão. O esforço inclui explicitamente confiabilidade, flexibilidade de demanda, alocação de custos e prevenção de transferência de custos para outros clientes.[24]

Os atuais materiais de planejamento da Califórnia preveem outro1,8 GW de carga do data center até 2030 e 4,9 GW até 2040dentro da área de balanceamento CAISO.[29]

O CPUC está simultaneamente considerando como novos data centers e outras cargas grandes devem ser atribuídos aos custos que causam, incluindo a possibilidade de tratamento separado de clientes de grandes cargas.[25]

Um número da Califórnia também merece esclarecimento porque surge com uma frequência surpreendente em discussões sobre poder.

50 MW não é um limite genérico no qual um data center subitamente “se torna um serviço público”.

O limite de 50 MW da Comissão de Energia da Califórnia é principalmente umlocalização de usinas e limite de licenciamento para instalações de geração térmica. A Califórnia também possui disposições de permissão separadas para determinados grandes projetos de energia limpa e armazenamento.[26]

Cinquenta megawatts são importantes.

Simplesmente não desempenha todas as funções legais que lhe são ocasionalmente atribuídas durante o almoço.

Texas e Califórnia concordaram acidentalmente em algo

Politicamente, o acordo entre Texas e Califórnia sobre política energética é tão incomum que eu normalmente verificaria a instrumentação.

Para ser claro, eles não adotaram a mesma política.

O Texas impôs um processo extraordinário de auditoria e verificação a uma enorme fila de interconexão.

A Califórnia está trabalhando em requisitos de transmissão, design de taxas, flexibilidade e alocação de custos.

FERC agora se juntou à mesma discussão nacionalmente. Em junho de 2026, a Comissão ordenou que todos os seis operadores de redes regionais sob a sua jurisdição justificassem ou reformassem as suas regras para a integração de grandes cargas. As cinco áreas que o FERC identificou especificamente incluem prevenção de transferência de custos, acomodação da geração atrás do medidor, serviço de transmissão flexível e processos para geração atendendo grandes cargas eletricamente próximas.[21]

Política diferente.

Diferentes mercados.

Diferentes estruturas regulatórias.

Mas o princípio de engenharia subjacente a eles é notavelmente semelhante:

Uma nova carga muito grande não deverá comprometer a confiabilidade do sistema, e os clientes existentes não deverão herdar silenciosamente a conta da infraestrutura.

Pesquisadores de Harvard que estudam AI e a grade U.S. destacaram as mesmas questões emergentes em torno de infraestrutura ociosa, recursos atrás do medidor, flexibilidade e determinação de quem, em última análise, arca com o custo de atender à demanda computacional em rápido crescimento.[15]

Os elétrons parecem ter alcançado o bipartidarismo.

O data center do futuro pode ser um ativo energético comunitário

Suspeito que a proposta de hiperescala mais convincente daqui a dez anos não chegará com um slide dizendo:

"Aqui está quanta eletricidade precisamos."

Chegará dizendo:

Aqui está nossa carga de computação.

Aqui está a geração que estamos construindo.

Esta é a nossa arquitetura BESS modular.

Aqui está a capacidade de armazenamento instalada na Fase Um e o caminho de expansão até a Fase Cinco.

Aqui está nossa produção solar.

Aqui está nossa geração de eletricidade despachável.

Aqui está a reserva de resiliência que nunca participa do despacho económico.

Aqui está a quantidade de demanda da rede que podemos remover em dez segundos.

Aqui está o que podemos sustentar por dez minutos.

Aqui está o que podemos sustentar por quatro horas.

Aqui está o que acontece no terceiro dia de uma interrupção.

Aqui está o nosso orçamento de água.

Aqui estão nossas emissões.

Aqui está a infraestrutura pela qual estamos pagando.

Aqui está nossa importação máxima.

Aqui está nossa exportação máxima.

Aqui está o SLA de desempenho energético.

Aqui está a resposta da rede SLA.

E aqui está o que a comunidade anfitriã recebe em troca.

Nesse ponto, chamar o projeto apenas de “data center” começa a subestimar a coisa.

É uma infraestrutura de computação incorporada em um campus de energia.

Pode operar uma microrrede.

Pode participar em mercados grossistas de energia.

Pode apoiar a concessionária regional.

Pode exportar energia durante os picos.

Pode financiar a produção que de outra forma não existiria.

Poderá eventualmente fornecer créditos energéticos comunitários.

Do ponto de vista elétrico, ela começa a se comportar um pouco como uma concessionária, sem necessariamente ser legalmente.

E talvez essa seja a direção útil para a indústria.

A conversa pública hoje é dominada pelo que os data centersconsumir:

Poder.

Água.

Terra.

Transmissão.

Infraestrutura.

Os melhores projetos têm a oportunidade de adicionar outra coluna:

Geração.

Armazenamento.

Flexibilidade da rede.

Resiliência.

Investimento em infraestrutura.

Energia comunitária.

Um data center 500 MW sempre será uma enorme carga elétrica.

Não existe um pacote de controles inteligente que altere a aritmética.

Mas há uma diferença muito grande entre uma instalação de 500 MW que simplesmente consome eletricidade e uma instalação de 500 MW cercada por geração suficiente, BESS, e capacidade de controle para decidir - segundo a segundo - se deve ser uma carga da rede, quase invisível para a rede, ou parte do fornecimento.

Esta última é uma máquina consideravelmente mais interessante.

E se você estiver trabalhando em um projeto em que a carga se tornou grande o suficiente para que a geração, o BESS modular, os controles, os requisitos de utilidade e a resiliência tenham que ser tratados como um único sistema, sinta-se à vontade para entrar em contato.

Trabalhamos em sistemas elétricos onde as setas apontam nas duas direções.

Esses tendem a ser os divertidos.

Fontes

  1. Laboratório Nacional Lawrence Berkeley. Relatório de uso de energia de data centers dos Estados Unidos: atualização de 2025 (2026)

  2. Laboratório Nacional Lawrence Berkeley. Relatório de uso de energia de data center dos Estados Unidos de 2024

  3. Agência de Proteção Ambiental U.S.. WaterSense: chuveiros

  4. U.S. Departamento de Energia, Escritório de Eletricidade. Microrredes, grandes cargas elétricas e suporte de rede (2026)

  5. DOE OSTI. Considerações para Data Centers Distribuídos na Borda e Uso de Cargas de Construção para Suportar Grandes Interconexões (2025)

  6. DOE Melhores Edifícios. Centros de dados empresariais

  7. DOE OSTI. Talukdar et al., Demonstrando o data center como um ativo de rede flexível usando uma configuração C-HIL (2026)

  8. Laboratório Nacional de Oak Ridge / DOE OSTI. pesquisa de arquitetura de bateria modular em escala de utilidade

  9. Laboratório Nacional do Noroeste Pacífico. Farakhor et al., Um novo sistema modular e reconfigurável de armazenamento de energia de bateria: projeto, controle e experimentação

  10. Departamento de Energia U.S.. Relatório de sistemas de armazenamento de energia de bateria

  11. U.S. Departamento de Energia, Programa Federal de Gestão de Energia. Programas de resiliência de serviços públicos (2025)

  12. Departamento de Energia U.S.. Integração Solar: Noções Básicas de Energia Solar e Armazenamento

  13. Departamento de Energia U.S.. Noções básicas de energia solar e resiliência

  14. Princeton ZERO Lab, Camus e Encoord. Data centers flexíveis: um caminho mais rápido e acessível para a energia (2025)

  15. Escola Harvard Kennedy / Harvard SEAS. AI, data centers e rede elétrica U.S.: um momento divisor de águas (2026)

  16. Pesquisa liderada por Harvard. Pegada ambiental dos data centers U.S. (2026)

  17. Centro Cornell Atkinson para Sustentabilidade. Projetando um Mercado de Crédito Restringido (2026)

  18. Departamento de Energia U.S.. Anúncios do Paducah American Energy Hub (2026)

  19. U.S. Departamento de Energia / NNSA. Projeto de energia e data center AI do local de Savannah River (2026)

  20. Comissão Federal Reguladora de Energia. Pedido nº 841

  21. Comissão Federal Reguladora de Energia. Pedidos de causa de exibição de grande carga (2026)

  22. Gabinete do Governador do Texas. Auditoria de data center de 2026

  23. ERCOT. Aviso de Mercado Lote Zero

  24. ISO da Califórnia. Iniciativa para Grandes Cargas (2026)

  25. Comissão de serviços públicos da Califórnia. Projeto avançado de tarifa elétrica / procedimentos de grande carga (2026)

  26. Comissão de Energia da Califórnia. Licenciamento de usinas de energia e certificação opt-in

  27. Agência de Proteção Ambiental U.S.. AVERT

  28. ERCOT. PUCT aprova a estrutura de grande carga do ERCOT

  29. ISO da Califórnia. Documento sobre consideração de grandes cargas

Passo seguinte

Aplicar a perspetiva às condições reais do projeto.

Criar um âmbito preliminar