Bruegel: Πώς τα κέντρα δεδομένων μπορούν να αξιοποιήσουν την ανανεώσιμη ενέργεια σε όλη την Ευρώπη – Η ευελιξία που θα στηρίξει το δίκτυο

To 2022 η ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας από τα data centers έφτασε τις 460 τεραβατώρες, αντιπροσωπεύοντας το 2% της συνολικής ζήτησης παγκοσμίως. Ο αριθμός αυτός αυξάνεται γρήγορα, εξαιτίας της κατανάλωσης ενέργειας από την τεχνητή νοημοσύνη.

Η κατάσταση είναι ιδιαίτερα οξεία σε ορισμένα μέρη της Ευρώπης. Για παράδειγμα στην Ιρλανδία, το μερίδιο των data centers στην κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας θα μπορούσε να αυξηθεί από το ήδη τεράστιο 21% το 2023 στο 32% το 2026. Στη Δανία αντίστοιχα, η κατανάλωσή τους θα μπορούσε να εξαπλασιαστεί μέχρι το 2030. Επιπλέον, το ανθρακικό αποτύπωμα των κέντρων δεδομένων καθίσταται σημαντική ανησυχία.

Σύμφωνα με ανάλυση του Bruegel, τα ηλεκτρικά δίκτυα μπορούν να μεταφέρουν “καθαρή” ενέργεια από τις καλύτερες περιοχές παραγωγής αιολικής και ηλιακής ενέργειας στα κέντρα ζήτησης και να συμβάλλουν στην εξισορρόπηση της κυμαινόμενης παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σε διάφορες περιοχές. Τι θα γινόταν όμως αν η πηγή της ζήτησης μπορούσε να μεταφερθεί στον τόπο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ; Λίγες πηγές ζήτησης είναι τόσο ευέλικτες, όμως τα data centers είναι κατά κάποιο τρόπο μοναδικά: πολλές υπολογιστικές εργασίες, όπως η offline επεξεργασία δεδομένων, δεν είναι κρίσιμες ως προς τον χρόνο ή την τοποθεσία και μπορούν να προγραμματιστούν με ευελιξία.

Υπάρχει μεγάλη ζήτηση για νέες υποδομές που δεν έχουν ακόμη χωροθετηθεί και όπως τονίζει η ανάλυση, η αξιοποίηση της ευελιξίας των κέντρων δεδομένων μπορεί να προσφέρει πολλά από τα οφέλη που συνδέονται με την επέκταση του δικτύου. Ειδικότερα, η μεταφορά δεδομένων σε μεγάλες αποστάσεις είναι φθηνότερη από τη μεταφορά της ποσότητας ηλεκτρικής ενέργειας που θα χρειαζόταν για την επεξεργασία αυτών των δεδομένων, στον τελικό προορισμό. Με τη μετατόπιση αυτού του υπολογιστικού φορτίου μεταξύ των τοποθεσιών των data centers και από τη μία χρονική περίοδο στην άλλη, η επεξεργασία μπορεί να πραγματοποιείται όπου και όταν είναι διαθέσιμη η πράσινη ηλεκτρική ενέργεια, επιτρέποντας σημαντική εξοικονόμηση τόσο στο ενεργειακό κόστος όσο και στις εκπομπές ρύπων.

Σύμφωνα με το ινστιτούτο, οι εταιρείες μπορούν να αξιοποιήσουν 3 χαρακτηριστικά που εξαρτώνται από τη γεωγραφία και τις καιρικές συνθήκες για να αξιοποιήσουν αποτελεσματικά αυτή την ευελιξία. Το πρώτο χαρακτηριστικό είναι η γεωγραφική διακύμανση της ισχύος των ΑΠΕ, δηλαδή ο όγκος της ηλεκτρικής ενέργειας που μπορεί να παράγει μια συγκεκριμένη ηλιακή ή αιολική εγκατάσταση σε ένα μέσο έτος. Η διαθεσιμότητα των ΑΠΕ διαφέρει σημαντικά σε όλη την Ευρώπη. Χαρακτηριστικά, εντοπίζεται πολύ περισσότερος ήλιος στις νότιες περιοχές, ενώ η αιολική ενέργεια γενικά κορυφώνεται στις βόρειες χώρες.

Το δεύτερο χαρακτηριστικό σχετίζεται με τη σημαντική διακύμανση των καιρικών συνθηκών στην Ευρώπη. Για παράδειγμα, η συσχέτιση της αιολικής παραγωγής μεταξύ της Δανίας και της Πορτογαλίας είναι σχεδόν μηδενική. Αυτό σημαίνει ότι όταν η αιολική παραγωγή είναι χαμηλή σε μια τοποθεσία, μπορεί να είναι υψηλή σε μια άλλη.

Το τρίτο αφορά τις χρονικές αποκλίσεις στις αιχμές της ηλιακής ακτινοβολίας που προκαλούνται από την περιστροφή της γης. Οι αιχμές της ηλιακής παραγωγής στην ανατολική και τη δυτική Ευρώπη απέχουν αρκετές ώρες μεταξύ τους, επιτρέποντας την ευθυγράμμιση των υπολογιστικών φόρτων εργασίας με αυτές τις χρονικές μετατοπίσεις και μειώνοντας έτσι το κόστος που συνδέεται με την ακριβή αποθήκευση ενέργειας. Για παράδειγμα, ένα κέντρο δεδομένων στην Ελλάδα μπορεί να εκτελεί υπολογισμούς που απαιτούνται στην Πορτογαλία κατά τη διάρκεια μιας περιόδου της ημέρας, ενώ το πορτογαλικό κέντρο δεδομένων διεκπεραιώνει εργασίες για την Ελλάδα λίγες ώρες αργότερα.

Έτσι, εκτός των άλλων, η αξιοποίηση αυτής της ευελιξίας μπορεί να μετριάσει μία από τις σημαντικότερες προκλήσεις που σχετίζονται με τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας: την περιορισμένη υποδομή του δικτύου.

Οι ρυθμιστικές αρχές, οι διαχειριστές συστημάτων μεταφοράς και η βιομηχανία θα πρέπει να συνεργαστούν για να προωθήσουν ένα περιβάλλον στο οποίο η ευέλικτη ζήτηση από τα data centers θα αποτελέσει σημαντικό στοιχείο του ενεργειακού συστήματος, συμβάλλοντας στη σταθεροποίηση των τιμών της ηλεκτρικής ενέργειας, στη βελτιστοποίηση της χρήσης των ΑΠΕ και στην επιτάχυνση της απαλλαγής από τις εκπομπές άνθρακα.