As projeções do Plano Integrado do Sistema (ISP) de 2025 da Operadora do Mercado de Energia Australiano (AEMO) indicam um aumento significativo no consumo de eletricidade por data centers – de 4 TWh (2% da demanda da rede) em 2025 para 12 TWh (6%) em 2030 e 34 TWh (12%) em 2050, no cenário de Mudança Radical. Esse crescimento é impulsionado principalmente por cargas de trabalho com uso intensivo de IA, concentradas nos polos consolidados de Sydney e nos novos centros de dados de Melbourne.
A topologia de transmissão radial da NEM, construída para atender cargas esparsas em vastas áreas geográficas, agora amplifica as vulnerabilidades de fornecimento, à medida que a capacidade em hiperescala se aglomera em Sydney e Melbourne, representando cerca de 80% das implantações nacionais.
A desativação de grandes geradores síncronos, como a Usina Termelétrica de Liddell, causou quedas acentuadas na capacidade do sistema. Enquanto isso, geradores de energia renovável intermitentes, que carecem de inércia, juntamente com as arquiteturas de retificadores e conversores de barramento CC de data centers de hiperescala, sobrecarregam ainda mais a estabilidade da tensão, a regulação de frequência e a margem térmica, de acordo com os padrões de acesso a grandes cargas da AEMO (Operadora do Mercado de Energia dos EUA).
Perfis de carga
Os centros de dados de hiperescala exigem uma densidade de potência extremamente alta, com cargas base sustentadas operando com utilização entre 80% e 100%, e a capacidade de lidar com taxas de aumento rápidas de 10% a 50% por minuto devido a picos de uso de GPUs durante o treinamento de IA, picos de inferência ou ciclos de retreinamento.
Essas exigências são ainda mais intensificadas pelas cargas de refrigeração, tudo isso mantendo padrões rigorosos:
• Menos de 10 milissegundos de interrupção aceitável
• Distorção harmônica mínima
• Capacidade robusta de suportar variações de tensão e frequência
Os inversores formadores de rede permitem que os sistemas de armazenamento de energia em baterias (BESS) atuem como geradores de energia tradicionais, mudando seu papel de ativos de arbitragem de energia para provedores de robustez do sistema. Eles ajudam a manter a rede elétrica estável, fornecendo sua própria referência de tensão, o que suaviza mudanças repentinas no sistema. Isso também permite que o BESS opere de forma autônoma durante interrupções, suporte a partida a frio e ofereça suporte rápido e inercial durante distúrbios na rede.
É importante destacar que os inversores formadores de rede podem potencialmente agilizar o processo de conexão à rede para centros de dados de hiperescala, oferecendo benefícios de robustez do sistema, suporte reativo dinâmico e controle de tensão. Isso poderia permitir a autorremediação em nós com desempenho fraco.
Sistemas de armazenamento de energia em baterias (BESS) em rede como caminho para conexões mais rápidas e seguras
A localização conjunta de sistemas de armazenamento de energia em baterias (BESS) com inversores formadores de rede, ao lado de centros de dados de hiperescala, proporciona diversas vantagens técnicas e operacionais.
Esses sistemas conseguem lidar com as rápidas oscilações de energia geradas por cargas de trabalho de IA, dar suporte ao data center caso ele precise operar de forma independente durante interrupções e ajudar a reiniciar o site após um apagão. Eles também fornecem suporte de curto prazo à rede elétrica, como auxiliar no gerenciamento de tensão e no fornecimento de corrente de falha, o que facilita a conexão de grandes instalações com alto consumo de energia.
Em partes mais frágeis da rede, essa tecnologia também pode simplificar e acelerar o processo de conexão. Como os sistemas de armazenamento de energia em baterias (BESS) formadores de rede podem estabilizar o sistema por conta própria, eles atendem aos requisitos de robustez do sistema da AEMO sem a necessidade de equipamentos adicionais. Isso pode reduzir ou até mesmo eliminar o custo de instalação de condensadores síncronos separados – ativos geralmente multimilionários necessários quando se utilizam inversores convencionais de seguimento de rede.
No entanto, a questão de saber se os sistemas de armazenamento de energia em baterias (BESS) que formam a rede elétrica podem substituir completamente a “inércia” tradicional dos geradores giratórios ainda está sob investigação. Embora estudos recentes da AEMO mostrem que esses sistemas podem reduzir a taxa de variação da frequência e auxiliar na recuperação durante perturbações, ainda não está claro se essa resposta sintética pode substituir de forma confiável a inércia natural das máquinas convencionais. Nesse contexto, a AEMO destacou a necessidade de mais testes de desempenho dos BESS que formam a rede elétrica como uma prioridade.
Nesse cenário em constante evolução, os consultores técnicos desempenham um papel fundamental, auxiliando os desenvolvedores a navegar pelas complexidades técnicas, regulatórias e comerciais da implantação de sistemas de armazenamento de energia em baterias (BESS) que formam a rede em data centers de hiperescala. Os consultores fornecem modelagem rigorosa de conexão à rede, validam o desempenho dos inversores GFM em relação aos requisitos da AEMO (Australian Energy Management Operator), orientam a seleção de tecnologias e otimizam o projeto de colocalização para reduzir os riscos de aprovações e acelerar os prazos. Ao identificar precocemente as lacunas na robustez do sistema e estruturar uma estratégia de conexão baseada em evidências, os consultores técnicos permitem que os proponentes implantem com confiança os BESS que formam a rede como uma espinha dorsal estabilizadora para o setor de data centers em rápido crescimento na Austrália.
À medida que a AEMO aprofunda sua compreensão das capacidades de formação de redes, esses sistemas, apoiados por uma sólida consultoria técnica, estão bem posicionados para passar de “promissores” a “comprovados”, sustentando a próxima geração de desenvolvimento hiperescalável seguro e de alta disponibilidade em toda a NEM.
Autor: Carlos Carrillo, gerente de consultoria para a Austrália e Nova Zelândia, Enertis Applus+
Este conteúdo é protegido por direitos autorais e não pode ser reutilizado. Se você deseja cooperar conosco e gostaria de reutilizar parte de nosso conteúdo, por favor entre em contato com: editors@pv-magazine.com.
Ao enviar este formulário, você concorda com a pv magazine usar seus dados para o propósito de publicar seu comentário.
Seus dados pessoais serão apenas exibidos ou transmitidos para terceiros com o propósito de filtrar spam, ou se for necessário para manutenção técnica do website. Qualquer outra transferência a terceiros não acontecerá, a menos que seja justificado com base em regulamentações aplicáveis de proteção de dados ou se a pv magazine for legalmente obrigada a fazê-lo.
Você pode revogar esse consentimento a qualquer momento com efeito para o futuro, em cujo caso seus dados serão apagados imediatamente. Ainda, seus dados podem ser apagados se a pv magazine processou seu pedido ou se o propósito de guardar seus dados for cumprido.
Mais informações em privacidade de dados podem ser encontradas em nossa Política de Proteção de Dados.