El futuro del respaldo energético en los centros de datos

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La eficiencia en centros de datos va más allá del consumo diario: integrar almacenamiento energético en pruebas de grupos electrógenos permite aprovechar energía y optimizar recursos sin comprometer la fiabilidad.

En los centros de datos, la eficiencia condiciona prácticamente cualquier decisión de diseño, operación e inversión. Cada vatio cuenta, cada grado de temperatura importa y cualquier interrupción puede tener consecuencias críticas. Sin embargo, cuando se habla de eficiencia, la atención suele concentrarse en la refrigeración, la distribución eléctrica o el consumo de los equipos de TI, mientras que la infraestructura de respaldo permanece en un segundo plano.

Los grupos electrógenos desempeñan una función esencial, pero diferente a la del resto de los sistemas energéticos de la instalación. No están funcionando, por lo general, de manera continua, pero sí están diseñados para responder de forma inmediata y fiable cuando falla el suministro principal. Su eficiencia, por tanto, no debe analizarse únicamente a partir del combustible consumido o de su rendimiento durante las horas de funcionamiento. También depende de cómo se dimensionan, se prueban y se integran en la arquitectura eléctrica del centro de datos.

El PUE (Power Usage Effectiveness) sigue siendo el principal indicador para relacionar la energía total consumida por la instalación con la que llega efectivamente a los equipos de TI. No obstante, esta métrica no refleja por sí sola todas las oportunidades de optimización existentes en la infraestructura de respaldo. Una instalación puede contar con grupos electrógenos altamente eficientes y, al mismo tiempo, desaprovechar parte de la energía generada durante sus procesos de validación y mantenimiento.

Ahí reside uno de los principales retos. Garantizar la disponibilidad de un sistema de respaldo exige comprobar periódicamente que responderá en las condiciones previstas. Las pruebas bajo carga permiten verificar el comportamiento del motor, el alternador, los sistemas de refrigeración, las protecciones, los controles y el conjunto de la instalación ante distintos niveles de demanda. Su frecuencia, duración y alcance dependen de los requisitos del operador, de la arquitectura eléctrica y del protocolo de validación definido para cada proyecto.

Estas pruebas no son un consumo innecesario. Son una condición indispensable para reducir riesgos y confirmar que la infraestructura responderá cuando sea necesario. Sin embargo, la energía generada durante su realización no siempre puede ser aprovechada por el centro de datos.

Un escenario ilustrativo permite comprender la magnitud de esta oportunidad. Un centro de datos con una carga TI de 20 MW y un PUE de 1,4 tendría una demanda total aproximada de 28 MW y un consumo anual de 245.280 MWh. En una arquitectura que dispusiese de trece grupos electrógenos de 3 MW, la realización de 30 horas anuales de pruebas bajo carga por unidad generaría aproximadamente 1.170 MWh.

Esta cantidad representaría alrededor del 0,47 % del consumo energético anual de la instalación. Su peso relativo puede parecer reducido, pero equivale a una cantidad considerable de energía cuya finalidad es validar un sistema encargado de proteger la totalidad de la operación. La cuestión no es, por tanto, si estas pruebas deben realizarse, sino si es posible llevarlas a cabo evitando que toda la energía generada termine disipándose.

 

De la disipación al almacenamiento

Uno de los métodos habituales para probar los grupos electrógenos consiste en utilizar bancos de carga, temporales o permanentes, que reproducen una demanda eléctrica controlada. Dependiendo de los parámetros que deban validarse, estos equipos pueden ser resistivos o resistivo-reactivos.

Los bancos de carga permiten verificar de forma precisa la capacidad y el comportamiento del grupo electrógeno. No obstante, cuando se emplean cargas resistivas, la energía eléctrica absorbida durante el ensayo se transforma principalmente en calor y se disipa en el ambiente. Además, cuando los equipos no están instalados de manera permanente, es necesario considerar su transporte, conexión y posterior retirada.

El almacenamiento energético abre una alternativa para determinados escenarios de prueba. Un sistema de almacenamiento en baterías puede actuar como una carga controlable, absorbiendo la energía activa producida por el grupo electrógeno y conservándola para un uso posterior, en lugar de disiparla.

Esta posibilidad no convierte al BESS en un sustituto universal de cualquier banco de carga. Su aplicación depende de la potencia y la capacidad útil disponibles, del estado de carga de las baterías, de la duración del ensayo, de los escalones y rampas exigidos y de las prestaciones del sistema de conversión de potencia. Cuando también es necesario validar potencia reactiva o determinados factores de potencia, el PCS debe disponer de las capacidades correspondientes.

Por eso, la decisión no consiste simplemente en sustituir un equipo por otro. Requiere estudiar el protocolo de pruebas, determinar qué parámetros deben validarse y diseñar una solución capaz de reproducir el comportamiento eléctrico requerido sin comprometer la fiabilidad ni la trazabilidad del ensayo.

Genesal Energy ha concebido OGGY (Off Grid Genesal energy) a partir de este planteamiento. Se trata de una solución que integra generación, almacenamiento y consumo bajo un sistema común de gestión de la energía. En aquellas pruebas para las que resulte técnicamente adecuado, el BESS puede absorber la energía generada por el grupo electrógeno y ponerla posteriormente a disposición de la instalación.

La energía almacenada podría emplearse para atender consumos internos, reducir puntas de demanda o apoyar otras estrategias energéticas, dependiendo de la configuración del centro de datos y de las condiciones de conexión. De este modo, una actividad necesaria para garantizar la disponibilidad del respaldo puede generar también un recurso aprovechable.

 

La eficiencia se diseña desde el conjunto

La incorporación del almacenamiento exige una visión integral de la instalación. El grupo electrógeno, las baterías, la red, las posibles fuentes renovables y las cargas del centro de datos no pueden gestionarse como elementos independientes.

Un sistema de gestión de la energía permite supervisar los diferentes flujos, conocer el estado de carga de las baterías y decidir cuándo almacenar o utilizar la energía disponible. Sin embargo, esta capa de optimización no sustituye los sistemas dedicados que garantizan la función de emergencia.

En una infraestructura de misión crítica, las protecciones, la transferencia automática, el sincronismo, el funcionamiento en paralelo y el control de los grupos electrógenos deben conservar su autonomía y responder de acuerdo con la arquitectura de seguridad definida. El EMS puede optimizar la operación energética, pero no debe convertirse en un punto único de fallo ni condicionar la respuesta inmediata del respaldo.

Esta separación funcional es fundamental. Integrar nuevas tecnologías no significa añadir complejidad indiscriminadamente, sino coordinar diferentes sistemas manteniendo claras sus prioridades. En un centro de datos, la primera continúa siendo garantizar la continuidad del suministro.

Por este motivo, el diseño del respaldo debe comenzar mucho antes de seleccionar los equipos. Es necesario analizar la demanda real, los escalones de carga, la respuesta transitoria, las condiciones ambientales, las posibles reducciones de potencia, la distribución por salas, la arquitectura de redundancia, el nivel de tensión, las protecciones y la estrategia de mantenimiento.

También deben definirse la integración con los sistemas BMS y SCADA, la gestión del combustible, el tratamiento acústico, las emisiones y los protocolos de pruebas FAT y SAT. El almacenamiento y la gestión inteligente de la energía solo pueden aportar valor cuando se incorporan sobre esta base técnica.

 

Un nuevo papel para el sistema de respaldo

El marco europeo está incrementando las exigencias de transparencia sobre el comportamiento energético y ambiental de los centros de datos. Esta evolución favorece una gestión cada vez más precisa de los consumos y obliga a conocer mejor cómo se comporta cada sistema dentro de la instalación.

En este contexto, el respaldo deja de ser únicamente una capacidad instalada que permanece a la espera de una emergencia. Sin perder su misión prioritaria, puede integrarse en una estrategia energética más amplia, generar información útil y aprovechar recursos que hasta ahora se disipaban.

Genesal Energy acumula más de tres décadas de experiencia en el diseño y fabricación de soluciones energéticas a medida. En el ámbito de los centros de datos, esta capacidad comprende el dimensionamiento de arquitecturas redundantes, los sistemas de sincronismo y paralelo, las soluciones en baja y media tensión, la integración con sistemas de supervisión y la validación individual de los equipos.

Generlab, su centro tecnológico de energía distribuida, concentra el desarrollo y ensayo de nuevas soluciones de generación, almacenamiento y gestión energética. OGGY responde a esta evolución y a una idea fundamental: la innovación en sistemas críticos solo resulta útil cuando mejora el aprovechamiento de los recursos sin reducir la disponibilidad ni introducir nuevos riesgos.

La eficiencia del respaldo no depende únicamente del rendimiento del grupo electrógeno. Se construye a través de su dimensionamiento, su integración eléctrica, su sistema de control, su estrategia de mantenimiento y la manera en la que se realizan y aprovechan las pruebas.

En un sector que exige una fiabilidad absoluta, la diferencia no está en instalar más capacidad de reserva, sino en diseñar una arquitectura capaz de gestionarla, validarla y aprovecharla mejor. Ese es el camino para transformar el respaldo energético en un elemento más inteligente, medible y útil dentro del centro de datos.

Artículo escrito por:
José Manuel Fernández CEO y CCO de Genesal Energy