Los generadores de respaldo están cobrando una nueva vida en los centros de datos. Durante décadas, han sido una parte subutilizada de la infraestructura. Existe en momentos en que otras fuentes de energía fallan. Pero su perfil está cambiando debido a la escasez crónica de energía en toda América del Norte.
Los desarrolladores de centros de datos están cada vez más impacientes con los largos tiempos de espera por parte de los fabricantes de servicios públicos. Fabricantes de equipos originales (OEM) de turbinas de gas y nuevos proveedores de generadores nucleares Debido a la necesidad de alta confiabilidad y energía siempre encendida para las cargas de trabajo de inteligencia artificial (IA), algunos están recurriendo a generadores de gas natural para proporcionar energía más rápidamente.
Tomemos el caso de un gran campus de centro de datos que están desarrollando Joule Capital Partners, Caterpillar y el distribuidor CAT Wheeler Machinery en el condado de Millard, Utah, que eventualmente podría agregar hasta 4 GW de energía. En su núcleo se encuentra una pila de generador Caterpillar G3520K (Figura 1) y más de 1 GWh de almacenamiento de batería. Estos motores funcionan con gas natural y sirven como principal fuente de energía. Cada vehículo tiene un régimen de motor de 1.500 rpm y una potencia eléctrica de 2,5 megavatios. El sistema generará electricidad y capturará el calor residual para alimentar y enfriar servidores de IA de alta densidad.
“El paquete de generación completo es capaz de ofrecer mejores resultados que la mayoría de las otras tecnologías de generación”, afirmó Melissa Busen, vicepresidenta senior de Energía Eléctrica de Caterpillar. “Esta ventaja de velocidad a potencia es fundamental para satisfacer la creciente demanda de capacidad de procesamiento”.
Auge de la construcción de centros de datos
Los grandes centros de datos se están convirtiendo en la norma a medida que crece la presión para respaldar la IA. Están surgiendo proyectos a escala de GW en toda América del Norte. Según la consultora DC Byte, el proveedor de colocación e hiperescalado añadió 12 GW de nueva capacidad en 2024. En 2024 se anunciaron 35 GW de proyectos, en comparación con los tres proyectos del año pasado. Otros 15 proyectos comenzaron a construirse, algo menos de 1 GW.
Esta nueva generación de fábricas de IA está ubicada en lugares como Dakota del Norte, el oeste de Texas, Indiana, Pensilvania, Kentucky y la zona metropolitana de Kansas City. Virginia Occidental, Carolina del Norte y Alberta, Canadá. Por ejemplo, en Dakota del Norte, Applied Digital descubrió que los parques eólicos no estaban funcionando a plena capacidad, mientras que en Wonder Valley, Alberta, la producción in situ de gas natural alimentará centros de datos de 8 GW, y los primeros 1,5 GW están programados para completarse en 2027. Bring Your Own Energy (BYOP) se está convirtiendo en una necesidad para los desarrolladores. Especialmente cuando quieren abrir una fábrica de IA.
El rápido auge de los motores de gasolina
El sector de los motores de gas goza de buena salud desde hace muchos años. La firma de analistas Global Market Insights (GMI) clasifica el valor del mercado mundial de generadores de gas en 6.900 millones de dólares en 2024, una tasa de crecimiento anual proyectada del 8,8%, alcanzando los 16.000 millones de dólares en 2034. Los generadores de gas de más de 330 kVA son el segmento de más rápido crecimiento. Superarán los 3.500 millones de dólares en 2034, momento en el que las máquinas de más de 750 kVA representarán aproximadamente una cuarta parte del total. Esto se debe a la creciente demanda de centros de datos e inteligencia artificial.
La demanda de generadores ha generado crecimiento no sólo para las fábricas que los fabrican. Pero también las empresas que albergan generadores de motor abierto, por ejemplo Fidelity Manufacturing en Ocala, Florida, están experimentando una era de expansión sin precedentes. La empresa fabrica soportes de acero para tanques de combustible personalizados. y vigas tubulares de aluminio (Figura 2), así como escaleras, plataformas y pasillos para proporcionar paquetes generadores completos para motores de Caterpillar, Cummins, Rehlko (anteriormente Kohler), mtu, Generac, Blue Star y otros.
“Hemos pasado de 40 empleados a más de 500 en menos de una década. La demanda de generadores de los centros de datos es una parte clave de ese crecimiento”, afirmó Mitch Twardosky, director ejecutivo de Fidelity.
La compañía ha abierto una segunda instalación de 86.000 pies cuadrados junto a su instalación existente de 76.000 pies cuadrados para aumentar la capacidad de producción. También hay un área de almacenamiento de asfalto de 5 acres. Se está construyendo otra área de almacenamiento de tres acres y medio. junto con un edificio de fabricación de 25.000 pies cuadrados y un almacén de 25.000 pies cuadrados.
Recomendaciones específicas para motores de gasolina.
Los plazos de entrega pueden ser de hasta un año o más para entregar paquetes más grandes para los centros de datos. Los motores de gas modernos tienen una potencia de hasta aproximadamente 2,5 megavatios.
“Los administradores de centros de datos deben prestar atención al rendimiento acústico, la confiabilidad y la longevidad de cualquier paquete de generador de gas que estén considerando”, dijo Twardoski.
Recomienda elegir una estructura de tubo de aluminio con láminas de aluminio en lugar de una estructura de acero tradicional. Debido a su resistencia y rigidez, así como a su resistencia a la corrosión, los diseños de aluminio también son mucho más ligeros. Esto ayuda con el transporte y es fácil de instalar en el sitio.
El diseño se rige por los requisitos del Instituto de Ingeniería Estructural (SEI) de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles (ASCE) o los códigos de construcción estatales/locales. Depende de la ubicación. Estos tienen en cuenta la protección contra huracanes, terremotos y condiciones climáticas, así como la seguridad eléctrica y otras cuestiones necesarias del código.
Los paquetes de generadores pueden incluir características como paneles de carga montados en radiadores. Disyuntor de salida del generador Resistencia de tierra neutra, luces LED, múltiples tomas de corriente internas y externas. Incluyendo tablero de distribución de energía, transformador, cargador de batería, ventilador, estación de parada de emergencia y calefacción. La mayoría de los fabricantes de generadores agregan que Twardosky fabrica motores/generadores. y haga que otra persona lo empaquete e instale fuera del sitio. Fidelity tiene un departamento de servicio que instala paquetes fuera del sitio. Tanto para paquetes de gabinetes propios como para paquetes de otros vendedores. La empresa es un contratista eléctrico autorizado y un contratista de construcción autorizado con las habilidades necesarias para instalaciones complejas.
Se requieren escaleras, plataformas y pasillos para acceder al embalaje del gabinete. No deberían ser una ocurrencia tardía. Debe construirse de acuerdo con las normas de la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA) y el Código Internacional de Construcción (IBC). Consiste en un marco tubular de aluminio adornado con una rejilla de fibra de vidrio moldeada en un amarillo muy visible.
“Los administradores de centros de datos deben buscar superficies duras y antideslizantes que sean químicamente resistentes a los combustibles y productos derivados del petróleo”, recomienda Twardosky.
Generadores para energía primaria
Los generadores diésel han sido la norma para el respaldo de los centros de datos durante décadas. El diésel está dejando paso lentamente al gas natural como combustible preferido. Y esto abre la puerta a que los generadores pasen del servicio de respaldo al suministro de energía primaria.
Algunas empresas de servicios públicos han dicho a los desarrolladores de centros de datos que pasarán de tres a siete años antes de que puedan absorber más energía. Los generadores de gas natural pueden proporcionar una solución más rápida. Se pueden instalar y utilizar para alimentar centros de datos completos desde el principio. y cambiar al servicio de respaldo si hay otra fuente de energía disponible.
–Drew Robb (drewrobb@sbcglobal.net) ha sido escritor independiente a tiempo completo durante más de 25 años y se especializa en ingeniería y tecnología.
