Poucos edifícios consomem mais energia do que os Data Centers. À medida que as densidades aumentam, instalações de Data Centers podem consumir mais energia do que cidades inteiras.

Para compensar isso e garantir suas credenciais ecológicas, muitas empresas estão assinando Power Purchase Agreements (PPAs), que ajudam a colocar em operação novos projetos de energia renovável e ajudam as organizações a afirmar que suas operações são sustentáveis.

Os Data Centers hyperscales, como Meta, Amazon, Microsoft e Google, são alguns dos maiores compradores de energia renovável do mundo, tendo cada um deles adquirido vários gigawatts de energia renovável e investido em centenas de projetos de energia renovável em todo o mundo.

Mas o que são os PPAs e o que os Data Centers precisam saber sobre eles?

O que é um Power Purchase Agreement (PPA)?

Os Power Purchase Agreements (PPAs) são uma forma de as empresas, como os Data Centers, garantirem que as demandas de energia de suas operações sejam atendidas por uma quantidade equivalente de energia renovável gerada.

"Em sua forma mais simples, um Power Purchase Agreement é uma maneira de os grandes consumidores de energia atingirem suas metas de sustentabilidade recebendo certificados de atributo de energia de projetos de energia renovável e fazendo isso em escala", explica Joey Lange, diretor administrativo da equipe de energia renovável da consultoria de energia Edison Energy.

Os detalhes variam de acordo com o projeto, a localização e as regulamentações do mercado de energia local, mas, em sua forma mais simples, uma empresa firmará um acordo com um fornecedor de energia para investir em um projeto de energia renovável, como um parque eólico ou solar, e, em seguida, adquirirá a produção dessa instalação para atender a alguns ou a todos os requisitos de energia de um ou mais Data Centers quando o projeto estiver em funcionamento.

Há vários tipos de PPAs. Os PPAs no local instalam a infraestrutura de energia renovável no local de uma empresa, onde ela pode fornecer energia diretamente. São menos comuns e, em geral, em menor escala do que os PPAs externos, nos quais as empresas obtêm energia de grandes usinas renováveis em outros locais.

Greg Kavanagh, diretor de vendas da Shell Energy UK, disse à DCD que os PPAs locais da empresa geralmente estão na faixa de 500 kW a 3 MW e são provenientes de painéis solares em telhados ou turbinas eólicas de pequena escala. O espaço limitado no local pode ser um problema para a implantação, assim como o peso dos edifícios.

Os PPAs externos são maiores, chegando a centenas de MW por contrato, e podem ser divididos em PPAs físicos e PPAs virtuais (VPPAs, também conhecidos como PPAs financeiros). Nos PPAs físicos, as empresas concordam em comprar a produção de projetos específicos, ou seja, um parque eólico específico, enquanto nos VPPAs as empresas compram energia renovável do portfólio de um fornecedor de energia, mas não diretamente atribuída a projetos específicos.

Ao investir em um projeto específico, as empresas podem comprar toda ou parte da produção desse local. Em geral, os PPAs são para projetos eólicos ou solares, mas podem abranger energia hidrelétrica, biogás, geotérmica e até nuclear. Os contratos geralmente financiam o desenvolvimento de um projeto, assim como os contratos de longo prazo. 10 anos não é um número raro, por exemplo.

É importante observar que os PPAs externos, mesmo que atribuídos a projetos renováveis específicos, não alimentam diretamente os Data Centers. A produção do projeto é bombeada para a rede e misturada com todas as outras usinas de energia, sujas e limpas. Os PPAs simplesmente garantem que uma quantidade equivalente da demanda de energia acordada com um cliente seja gerada por fontes renováveis.

Em muitos casos, as empresas ainda precisam adquirir energia por meio de seu fornecedor de serviços públicos juntamente com um PPA. No entanto, nos ‘sleeved’ PPAs, o fornecedor de serviços públicos gerenciará a energia do PPA e fornecerá energia adicional conforme necessário.

Os detalhes de um contrato variam de acordo com o mercado em que se deseja operar. A dinâmica de preços de um PPA também varia.

Os acordos podem ser de preço fixo durante a vigência do contrato; fixo com etapas fixas ou variáveis; fixo, mas incluindo acordos entre diferentes partes com base no preço de atacado; indexado aos mercados de energia com vários descontos e pisos e tetos; ou uma combinação de cada um.

A estrutura do acordo dependerá da quantidade de risco que cada parte está disposta a assumir e das nuances e regulamentações do mercado local. A precificação oferece visibilidade dos custos a longo prazo, mas pode ser mais cara a longo prazo em comparação com os preços de mercado, enquanto os PPAs "flutuantes" variáveis vinculados aos preços de energia do mercado e/ou hedging são mais imprevisíveis, mas oferecem uma chance maior de preços mais baixos se a dinâmica for favorável.

O World Business Council for Sustainable Development publicou um guia detalhado sobre as várias estruturas de preços de PPAs que vale a pena ler.

Por que as empresas precisam de PPAs?

Os clientes querem descarbonizar suas supply chains (incluindo o fornecimento dos serviços oferecidos pelos Data Centers), e os operadores estabelecem metas de sustentabilidade ou cumprem as metas que lhes são impostas. Devido a esses fatores, a infraestrutura digital se tornou o maior cliente mundial de PPAs.

Os hyperscalers obtêm gigawatts de energia renovável. Da mesma forma, as empresas de telecomunicações são grandes compradoras de PPAs, pois buscam compensar a pegada de seus Data Centers e suas operações de rede móvel. Até mesmo empresas como a State Farm e o eBay assinaram PPAs para cobrir suas operações, das quais os Data Centers locais podem representar uma grande, se não a maior, proporção.

"As grandes empresas de tecnologia certamente ainda estão impulsionando muitas das compras de energia renovável e absorvendo grande parte da oferta no mercado no momento", diz Joey Lange da Edison. "Vimos vários clientes enterprise usando PPAs para cobrir a carga do Data Center porque é uma parte muito grande de sua carga geral."

As empresas de colocation, incluindo a Equinix e a Digital Realty, são grandes compradoras de PPAs, assim como empresas como QTS, Scala, STT GDC, Supernap Thailand, Sify, Element Critical e OVH. Mas Joey Lange diz que os colos adquirem PPAs com menos frequência do que os operadores de hyperscales ou enterprise.

"A Equinix se dedica à sustentabilidade e à redução de sua pegada de carbono, sendo os PPAs uma parte fundamental de sua abordagem", diz Bruce Frandsen, diretor de gerenciamento de projetos e programas da Equinix. "Nossos clientes querem que sua infraestrutura seja alimentada por energia renovável, e essa tendência impulsionou algumas das decisões da Equinix em relação à energia renovável e influenciou sua abordagem aos PPAs."

"Iniciamos essa jornada e começamos a analisar seriamente os caminhos para as energias renováveis já em 2015", acrescenta Arron Binkley, vice-presidente de sustentabilidade da Digital Realty. "A eletricidade é o maior contribuinte para as emissões de carbono do Escopo 2 dos Data Centers e, portanto, tudo o que pudermos fazer para descarbonizá-la terá um impacto maior."

"Nossos clientes são muito favoráveis a dizer a seus clientes que eles estão hospedados em Data Centers que estão trabalhando em PPAs e compensando seu uso por certificados", acrescenta Vinh Thong Le Nhut, diretor de operações da Digital Realty.

PPAs para Colocation vs. Cloud e Enterprise

As empresas de colocation estão comprando energia em nome de vários clientes, sendo que nem todos terão requisitos específicos ou interesse em adquirir energia renovável - ou o desejo de lidar com quaisquer custos adicionais ou requisitos de contabilidade de carbono que os acompanham.

"No caso das colos, a carga que você está tentando cobrir com a compra de energia renovável é normalmente em nome de seus clientes", diz Joey Lange da Edison. "Os termos de seus contratos com esses clientes finais estão alinhados com o prazo de um PPA de 15 anos? Essa é uma grande questão que frequentemente abordamos de antemão com nossos clientes que são Data Centers. Qual é o grau de confiança em suas projeções de carga e quando você realmente precisa que esse projeto comece a gerar?

Outra questão é qual é o seu relacionamento com os clientes finais", diz ele. "Como os custos e benefícios de um PPA são repassados, e também se eles estão dispostos a assumir esse custo. Ouvimos de Data Centers que seus clientes querem energia renovável e a querem a preços melhores ou comparáveis aos da energia não-renovável; no momento, neste mercado, isso realmente não é possível."

As maiores empresas de colocation - especialmente aquelas com clientes corporativos hyperscale ou de longo prazo - provavelmente podem estar confiantes em seus projetos de carga. Com clientes e provedores de colocation de varejo menores, o cenário pode ser mais difícil.

"Para provedores de colocation como a Equinix, os PPAs de energia renovável podem ser mais complicados em comparação com empresas e hyperscalers que são os usuários finais dessa energia", diz Bruce Frandsen da Equinix. "Os provedores de colocation devem equilibrar várias prioridades ao mesmo tempo, incluindo suas próprias metas de sustentabilidade versus as de seus clientes e o desejo de ambas as partes de manter os custos de energia baixos.

Como parte da análise econômica, a Equinix deve decidir se deve repassar o custo adicional para seus clientes na forma de preços mais altos ou se deve absorver o custo e manter preços competitivos. Para equilibrar essas prioridades concorrentes, a Equinix trabalha em estreita colaboração com seus clientes para entender suas necessidades de energia e encontrar soluções que atendam às necessidades de ambas as partes."

Com o que devemos ficar de olho em um projeto de PPA

Os Data Centers com várias instalações em vários mercados provavelmente precisarão lidar com vários fornecedores de PPA para atingir suas metas de sustentabilidade no uso de energia. Mas não é incomum ver as operadoras fazendo parcerias com os mesmos desenvolvedores de projetos renováveis para vários PPAs.

"Os grandes compradores terão de quatro a seis desenvolvedores diferentes com os quais trabalham rotineiramente", diz Joey Lange da Edison. "Queremos construir um relacionamento em que possamos ver o pipeline dos nossos clientes com antecedência e negociar. Então, você pode construir essa confiança com eles e ter um relacionamento aberto em relação aos custos, o que é realmente essencial para essas grandes metas renováveis de longo prazo, em vez de apenas um contrato único."

Bruce Frandsen diz que a Equinix adotou uma abordagem "flexível" para os PPAs e não tem uma preferência específica por projetos de pequena ou grande escala. "Avaliamos cada oportunidade de PPA com base em seus méritos individuais, incluindo fatores como reputação do desenvolvedor; custo; fatores de risco; impacto na comunidade local e no meio ambiente; e alinhamento geral com as metas de sustentabilidade da Equinix", explica ele.

Arron Binkley da Digital Realty, disse à DCD que a empresa geralmente procura projetos que estejam na mesma região de rede em que suas instalações operam, pois isso permite que a produção de energia seja vinculada ao consumo de energia na mesma rede.

"Em igualdade de condições, preferimos fazer transações em regiões de rede mais sujas em vez de regiões de rede de baixo carbono", diz ele. "Queremos não apenas adicionar energias renováveis, mas também adicioná-las onde elas tenham o maior impacto em termos de deslocamento da energia suja dos combustíveis fósseis. Mas pode haver compensações com a competitividade econômica e a disponibilidade de projetos.

Não temos parceiros preferenciais propriamente ditos, mas tendemos a preferir parceiros com histórico comprovado de construção e execução de projetos de forma consistente, bem como aqueles que oferecem suporte de longo prazo durante a vigência do contrato", acrescenta Arron Binkley. "Fizemos transações em várias jurisdições, em vários países, com vários tipos de projetos ao longo de vários anos, por isso nos sentimos bem em poder chegar a um desenvolvedor e dizer que fechamos um acordo e que, em muitos casos, não somos um comprador único."

Greg Kavanagh da Shell, diz que os clientes buscam um parceiro confiável para atender às necessidades de seus projetos: "Não se trata apenas de um preço barato ou de fechar um contrato rapidamente, mas de entender qual opção funciona de forma mais eficaz para eles - não apenas no curto prazo, mas também no longo prazo - além de ter um especialista para ajudar a navegar pelas complexidades do mercado."

Embora muitos operadores de Data Center estejam procurando adquirir energia para as instalações existentes, as empresas também devem considerar a energia renovável em conjunto com novos desenvolvimentos.

Franek Sodzawiczny, fundador e CEO da Global Technical Realty, apoiada pela KKR (assim como pela Zenium e pela Sentrum), está atualmente desenvolvendo Data Centers no Reino Unido e em Israel com sua nova empresa. A empresa iniciou a construção do primeiro de três edifícios de 13,5 MW e 5.400 m² em seu campus de Slough em janeiro de 2022, e a empresa está de olho em possíveis parceiros de PPA com vistas ao futuro.

Uma nova instalação de Data Center, mesmo que esteja funcionando em seis meses, precisará de uma carga estável e previsível antes de conseguir um PPA", diz ele. "Essencialmente, você está concordando em comprar uma quantidade pré-acordada de energia e, pelo menos durante os primeiros seis meses em que um Data Center começa a operar, o uso geralmente é esporádico, aumentando por um tempo à medida que as salas começam as suas operações.

Já estamos pesquisando alguns ativos renováveis, que devem entrar em operação no quarto trimestre de 2023 com a intenção de realizar a compra. Normalmente, o tempo de espera é de, no mínimo, nove meses desde o início da pesquisa até a entrada em operação de um PPA", acrescenta. "A abordagem mais sensata é fazer um contrato 'padrão' até que a carga esteja estável e, em seguida, procurar adquirir um PPA a partir daí, em vez de correr o risco de pagar por uma energia que você não utiliza.”

PPAs são mais comuns nos EUA e na Europa

O clima e as regulamentações desempenham um papel importante no setor de PPAs, e os mercados diferem dependendo de onde você pretende instalar o seu projeto.

Os mercados de PPA na Europa e nos EUA estão bem estabelecidos, mas o ambiente regulatório pode variar entre os diferentes mercados. Nos EUA, as regulamentações podem variar de Estado para Estado e também dependem do sistema de transmissão onde se pretende instalar um projeto de energia renovável. Isso significa que mesmo um projeto em um determinado Estado pode estar em dois mercados diferentes, caso abranja duas interconexões.

Na Europa, os custos são provavelmente mais altos, mas as redes cobrem todo o país, o que significa que pode ser mais fácil adotar uma abordagem mais ampla. No entanto, ainda há variação entre cada mercado, mesmo dentro da UE.

"Temos grandes operações em países como França e Alemanha", diz Vinh Thong Le Nhut da Digital Realty, "e sabemos que é muito difícil encontrar PPAs nesses mercados, ao contrário dos países nórdicos ou da Espanha, por exemplo. O mercado na Europa amadureceu nos últimos três a cinco anos, mas não é tão maduro quanto na América do Norte."

"Na região da Ásia-Pacífico, o mercado de PPAs ainda está em seus estágios iniciais, e o ambiente regulatório para PPAs pode ser mais desafiador em comparação com os EUA e a Europa", diz Bruce Frandsen da Equinix.

"No entanto, o custo da energia renovável nessa região vem diminuindo, tornando-a mais acessível. Também estamos trabalhando com um grupo de empresas na Austrália, avaliando projetos para um PPA agregado nesse mercado."

Tendências de PPAs - Mercado de fornecedores para o futuro próximo

Os custos de PPA têm aumentado rapidamente nos últimos anos, com 2022 registrando um aumento significativo nos preços - até 50% em alguns mercados europeus. Em parte, isso foi impulsionado pela alta demanda por novos projetos, que esbarrou nas restrições da cadeia de suprimentos de materiais, mão de obra e transporte, nas regulamentações que desaceleraram as autorizações de novos projetos e as permissões de interconexão, além da guerra na Ucrânia.

"2020 foi provavelmente o melhor ano do ponto de vista do comprador para estar no mercado; os preços do PPA estavam baixos e a demanda não estava excedendo a oferta", observa Joey Lange da Edison. "Desde então, o pêndulo definitivamente oscilou para o lado da oferta."

Bruce Frandsen da Equinix disse à DCD: "O aumento da demanda levou a um mercado de vendedores, em que os desenvolvedores e proprietários de projetos de energia renovável têm mais poder de barganha e podem comandar preços mais altos. Embora essa tendência tenha sido particularmente acentuada em mercados como os EUA, ela está se tornando predominante em todos os mercados em que os PPAs são uma opção."

Joey Lange da Edison observa que mais desenvolvedores estão entrando no espaço, enquanto os participantes existentes estão aumentando seus portfólios "de forma bastante drástica", em parte devido à Lei de Redução da Inflação, que ajuda a economia de determinados projetos. Os preços se estabilizaram em grande parte até o final de 2022, à medida que alguns desses problemas diminuíram, mas ainda não caíram visivelmente. Isso se deve em parte a um grande desequilíbrio entre oferta e demanda de painéis solares.

No entanto, à medida que mais painéis começam a ser fabricados localmente - a Microsoft está apoiando um esforço para construir painéis solares no estado da Geórgia - os custos podem cair. Durante 2022, quando os preços da energia atingiram níveis recordes, o preço dos PPAs pode ter sido mais suportável, mas à medida que o mercado mais amplo se acalma, as empresas podem começar a se recusar a pagar os altos preços dos PPAs.

"Acho que, em algum momento, alguma coisa terá de ceder", diz Joey Lange. "Haverá um momento em que as empresas simplesmente deixarão de dizer 'podemos arcar com esse custo'."

A dinâmica do mercado significa que os desejos de "net new" são limitados

Quase todos os PPAs são para projetos "net new", ou seja, investir em projetos que ainda não foram concluídos, em vez de retirar energia de projetos já em operação. No entanto, a iminência de prazos de metas e a redução da capacidade significam que novos projetos nem sempre são viáveis, especialmente no mercado atual.

"A grande maioria dos nossos clientes ainda tem uma exigência de energia renovável para novas construções - às vezes chamada de 'adicionalidade' - porque as empresas querem poder afirmar que estão adicionando energia renovável à rede", diz Joey Lange da Edison.

"Com o mercado atual, começamos a ver isso mudar um pouco. Algumas empresas com metas de curto prazo de necessidade de energia renovável até 2025 que estão ficando para trás podem dizer que a meta geral são projetos adicionais, mas se sentem à vontade para assinar um PPA de curto prazo em um ativo existente para preencher a lacuna. Isso não era comum há alguns anos, mas agora faz parte das estratégias das empresas."

Bruce Frandsen da Equinix, diz que o foco de sua empresa em novos projetos "proporciona um alto impacto e ajuda a aumentar a confiabilidade da rede local".

"Embora nosso atual portfólio de PPAs de energia renovável consista apenas em novos projetos de construção, consideraremos os projetos de energia renovável existentes à medida que surgirem oportunidades", acrescenta.

A Digital Realty também está focada em novos projetos líquidos: "Queremos ter o impacto da adicionalidade de trazer novas energias renováveis para a rede", diz Arron Binkley. "Conseguimos encontrar negócios, em sua maior parte, onde queríamos. Os problemas que tivemos foram, em geral, quando existe a possibilidade de negócio, mas o preço não é atraente, ou em mercados emergentes onde não há um mercado maduro de renováveis."

24/7 em PPAs

Por sua natureza, a energia renovável pode ser inconstante. O sol nem sempre brilha e o vento nem sempre sopra, mas a demanda constante de energia dos Data Centers significa que mesmo as empresas com PPAs inevitavelmente verão as redes que alimentam os Data Centers dependerem mais de combustíveis fósseis ou não renováveis durante esses períodos de calmaria.

Para combater isso, algumas empresas começaram a explorar o uso de PPAs correspondentes 24 horas por dia, 7 dias por semana (ou por hora), que procuram garantir que as operações sejam cobertas por energia renovável de forma constante, mesmo quando determinados projetos renováveis possam estar operando com uma eficiência menor.

Isso pode incluir o provisionamento excessivo em mais projetos, o investimento em diferentes tipos de energia, a utilização de sistemas de armazenamento de energia ou a compra de energia renovável no mercado mais amplo. A Microsoft e o Google já se esforçaram anteriormente para garantir que pelo menos algumas de suas instalações tenham uma correspondência 100% livre de carbono 24 horas por dia. A empresa de colocation Bulk também assinou um PPA correspondente, assim como a Iron Mountain.

O Google tem sido muito aberto sobre o mix de energia de suas instalações, permitindo que os clientes tomem decisões sobre onde hospedar cargas de trabalho para garantir que sejam o mais ecológicas possível, e tem trabalhado na migração de certas partes de suas próprias cargas de trabalho entre diferentes instalações para tentar obter as operações mais ecológicas.

A Microsoft também publica os dados do mix de energia de suas regiões de nuvem do Azure.

A Iron Mountain também está usando o rastreamento de carbono para obter maior visibilidade do mix de energia de suas instalações com o ClearTrace; a Aligned Ascend, a T5 e a Corscale estão fazendo algo semelhante com o nZero (anteriormente Ledger8760).

No entanto, a correspondência horária 24 horas por dia, 7 dias por semana, pode ser difícil, e Joey Lange da Edison, diz que investir em um projeto totalmente novo em uma rede mais suja pode ter um impacto geral maior em comparação com um PPA 24 horas por dia, 7 dias por semana, em uma rede que já é amplamente renovável.

"Tivemos muitas discussões sobre isso. É mais importante que todas as horas do dia sejam cobertas por energias renováveis ou que você esteja comprando energias renováveis de uma rede mais suja e causando o maior impacto possível no carbono?"

"Não há certo ou errado; ambos são bons. Essa ideia de causar o maior impacto é certamente muito mais fácil de fazer do que garantir essa energia renovável 24 horas por dia, 7 dias por semana", acrescenta.

Joey Lange observa que o armazenamento de baterias está se tornando cada vez mais comum em determinados mercados, como a rede ERCOT do Texas, e pode ser fundamental para a correspondência 24 horas por dia, 7 dias por semana: "Em todos os casos, discutimos com o cliente e o desenvolvedor se faz sentido para o cliente fazer parte de um contrato de armazenamento de baterias também.

As baterias certamente trazem benefícios em termos de carbono do ponto de vista da mudança de horário e quando essa energia é gerada e colocada na rede em horários com maior intensidade de carbono. Mas isso tem um custo alto."

A Equinix disse à DCD que atualmente não está buscando uma estratégia 24/7, mas observa o crescente interesse na área. "Os PPAs de energia renovável combinados por hora apresentam o desafio de um processo de aquisição muito mais complexo, maiores encargos administrativos e um esquema sofisticado de relatórios", diz Bruce Frandsen.

Da mesma forma, a Digital Realty nos diz que a correspondência 24 horas por dia, 7 dias por semana é algo que a empresa está "investigando e acompanhando de perto" e faz parte de grupos do setor que trabalham para melhorar o rastreamento de dados de emissões por hora. "Atualmente, no entanto, há limitações em muitos mercados em termos de visibilidade das emissões por hora, o que é vital para que a correspondência de energia 24 horas por dia, 7 dias por semana funcione", diz Arron Binkley.