El mercado de los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) atraviesa un momento de madurez, tras haber crecido exponencialmente en los últimos años. Según Wood Mackenzie, ha experimentado una expansión del 44% en 2024, con más de 69 GW de nueva capacidad de BESS instalada en todo el mundo.

A pesar de su crecimiento, el papel de los BESS en la arquitectura de los centros de datos sigue siendo incipiente, con un intenso debate sobre la mejor manera de utilizarlos en el sector. Para algunos, el BESS ofrece un potencial sustituto de energía limpia para los generadores diésel, que siguen siendo una garantía de seguridad crucial para la gran mayoría de los centros de datos en caso de interrupciones. Para otros, el BESS a escala se ve como una potencial fuente de energía primaria para los centros de datos y un componente crucial para cambiar la percepción de los centros de datos de consumidores netos a contribuyentes netos a la red.

En este contexto, los operadores de centros de datos están empezando a explorar el uso de BESS como componente central de la arquitectura energética de los centros de datos, con varios casos de prueba interesantes ya en marcha.

¿Qué es BESS?

Las baterías ya desempeñan un papel integral en la arquitectura de los centros de datos, en forma de sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI). La mayoría de los SAI tienen una capacidad media de entre 50 y 300 kW, y proporcionan entre 20 y 30 minutos de energía de reserva en caso de cortes repentinos.

En comparación, las unidades BESS son, por término medio, mucho más grandes que los sistemas SAI, capaces de alcanzar los cientos de megavatios. Las baterías de iones de litio son las dominantes, con una cuota de mercado del 90%. Ofrecen una duración media de almacenamiento de entre dos y seis horas, lo que ha hecho que se utilicen principalmente en funciones de equilibrio de la red, sobre todo cuando están vinculadas a activos renovables intermitentes.

A pesar del crecimiento del mercado, los operadores de centros de datos se han mostrado reacios a integrar la tecnología en su arquitectura. Esto se debe a la preocupación por la escasa capacidad de almacenamiento, los elevados costes y los riesgos de incendio, ya que el ión-litio es más propenso a la combustión por sobrecalentamiento.

Sin embargo, en los últimos años, varias empresas han dado el paso y han anunciado la implantación de BESS en sus centros de datos, y cada uno de estos ejemplos constituye una interesante prueba de cómo podría ser el futuro de BESS en los centros de datos.

BESS como opción de respaldo

Uno de los despliegues más notables de BESS en el sector de los centros de datos es el del centro de datos Stackbo de Microsoft en Gävleborg, Suecia.

En un proyecto piloto pionero iniciado en 2022, Microsoft se asoció con Saft, la filial de baterías de TotalEnergies, para desplegar cuatro unidades BESS independientes de iones de litio en contenedores, cada una con 4,6 MWh de almacenamiento y una potencia máxima de 3 MW en el centro de datos de Stackbo.

El objetivo principal del despliegue era probar la aplicabilidad de la sustitución de los generadores diésel de reserva por BESS.

"La cuestión era si podíamos instalar un sistema capaz de sustituir al generador diésel al cien por cien, desde el punto de vista técnico, operativo y de seguridad, cumpliendo plenamente la normativa y los códigos de la red", afirma Michael Lippert, director de innovaciones y soluciones energéticas de Saft.

Para lograrlo, Microsoft abordó el proyecto con una mentalidad abierta, yendo en contra del consenso predominante de que los centros de datos deben tener al menos 48 horas de capacidad de copia de seguridad disponible en todo momento.

En cambio, en Stackbo, las unidades de reserva BESS se diseñaron para sólo 80 minutos de capacidad de reserva. Microsoft llegó a la conclusión de que, debido a su gran capacidad de recuperación, era muy poco probable que la red sueca sufriera cortes prolongados. Por tanto, Microsoft y Saft calcularon que una reserva de 80 minutos sería suficiente para mitigar el riesgo de interrupción del servicio, con una probabilidad aceptablemente baja de que se produjera un corte más prolongado.

Al abordar la cuestión de las copias de seguridad caso por caso, Lippert afirma que el proyecto demostró que el requisito de 48 horas de copia de seguridad no siempre es una necesidad técnica. "Con una copia de seguridad de entre dos y seis horas, lo más probable es que se pueda cubrir un nivel de fiabilidad muy alto", sostiene.

Según Lippert, este enfoque no sólo sustituye a los generadores diésel desde el punto de vista de la seguridad y el funcionamiento, sino que también permite funcionalidades avanzadas como la capacidad de arranque en negro -la capacidad de volver a suministrar energía al sistema desde un estado de apagón completo sin apoyo externo de la red- y el funcionamiento de formación de red.

"Técnicamente hablando, esto significa que el centro de datos puede funcionar como una microrred", afirma Lippert. "La batería forma la red, y luego puedes añadir generadores u otros dispositivos encima"

Como resultado, en Stackbo, BESS se posiciona no solo como una opción de respaldo, sino también como un participante activo en el ecosistema energético, proporcionando control de voltaje, regulación de frecuencia e incluso apoyando una mayor integración de activos renovables.

Para Saft, el modelo Stackbo se considera extremadamente reproducible a escala mundial, con ligeros retoques en la duración del sistema BESS en función de las variaciones regionales en los códigos de red y el acceso a las renovables. "Lo que hemos hecho en Suecia puede aplicarse en cualquier otro lugar", afirma Lippert. "Cada lugar tiene sus limitaciones... pero los principios básicos se mantienen: sustituir el diésel por baterías, utilizar la batería como recurso formador de red y diseñar el sistema a escala"

Por lo tanto, es probable que el uso de BESS, especialmente en lugares con una infraestructura de red resistente, sólo se generalice si sigue demostrando su fiabilidad en múltiples despliegues. Esto podría cambiar las normas del sector y las expectativas reguladoras hacia enfoques más personalizados y basados en datos, en lugar de requisitos de duración general.

Sin embargo, dados los recientes apagones masivos en la Península Ibérica, que duraron más de 18 horas en algunos lugares, la dependencia exclusiva de BESS sin más redundancia podría poner a los operadores bajo un riesgo significativo, sofocando la repetibilidad de este modelo.

Doble valor

En contraste con el enfoque de Microsoft, el despliegue de Keppel DC REIT en dos de sus centros de datos de Dublín representa un modelo claramente diferente.

Dirigido por GridBeyond, una empresa de mejora de la red, el proyecto incluye dos instalaciones separadas: un sistema de 2 x 2MW/2,2MWh en el centro de datos Citywest de Keppel y un sistema de 4MW/6,1MWh en sus instalaciones de Ballycoolin.

El sistema BESS está diseñado para complementar el SAI y los generadores diésel de reserva existentes. Para mitigar el riesgo de incendio, se sitúa fuera del anillo de resistencia, lo que, según Michael Phelan, consejero delegado de GridBeyond, permite a Keppel explorar interesantes casos de uso de la energía que antes podrían haber entrado en conflicto con los requisitos de resistencia del cliente.

"Colocar la batería fuera del anillo permite reducir las emisiones de carbono y mantener la flexibilidad de la red, algo que los clientes valoran cada vez más", afirma Phelan.

Una vez más, la naturaleza del mercado influyó notablemente en la implantación, ya que Dublín está sujeta actualmente a una moratoria de centros de datos debido a su enorme impacto en la red, que consume hasta el 20% de la producción eléctrica del país.

Phelan lo deja claro: "[Las unidades BESS] permiten a los centros de datos almacenar energía durante las horas de menor consumo, reduciendo la dependencia de la red durante los picos de demanda. Esto no sólo reduce las emisiones de carbono, sino que también contribuye a la estabilidad de la red"

El despliegue de Keppel pretende ilustrar cómo las BESS pueden aportar un doble valor a los operadores de centros de datos en lugares donde la red se enfrenta a retos, no sólo mejorando la sostenibilidad, sino también acelerando los plazos de desarrollo de los centros de datos.

Para lograrlo, Keppel ha conectado el BESS a una plataforma de gestión de la energía impulsada por IA que permite una respuesta dinámica a la demanda, ayudando a estabilizar la red durante los períodos punta.

"Al integrar el almacenamiento en baterías, los centros de datos pueden descargarse durante las horas punta, lo que permite a las empresas eléctricas asignar la energía a otros lugares. Esta flexibilidad permite construir centros de datos con mayor rapidez y garantizar al mismo tiempo la fiabilidad de la red", afirma Phelan.

Por tanto, a diferencia de Stackbo, las baterías no sustituyen por completo a los generadores diésel, sino que los complementan, creando un sistema híbrido más resistente y eficiente, según Phelan. Como resultado, el modelo tiene potencial para crecer en popularidad, especialmente en zonas donde conseguir una conexión a la red es un proceso mucho más difícil.

BESS como opción de energía primaria

Una empresa que está ampliando los límites del uso de BESS en centros de datos es Energy Vault. A principios de este año, la empresa se asoció con RackScale Data Centers (RSDC) para desplegar su novedoso sistema B-Nest en varios campus de RSDC en Estados Unidos.

A diferencia de Stackbo y Keppel, el BESS de Energy Vault no será una solución complementaria ni de reserva, sino una fuente de energía primaria para las instalaciones. Energy Vault pretende conseguirlo mediante un diseño vertical y modular capaz de almacenar hasta 1,6 GWh por acre. Según la empresa, esta configuración de varios pisos permite a los centros de datos conservar el espacio horizontal para la infraestructura informática básica, manteniendo al mismo tiempo la autonomía energética.

"La innovación está en el factor de forma y en cómo apilamos las baterías verticalmente en varios pisos para maximizar la densidad energética y reducir el espacio ocupado. Eso es lo nuevo y lo que se adapta al mundo de los centros de datos", afirma Marco Terruzzin, director comercial y de producto de Energy Vault.

El sistema B-Nest, cuyo despliegue está previsto para 2026, pretende suministrar 2 GW/20 GWh de almacenamiento en varios campus, lo que, según la empresa, podría proporcionar más de diez horas de energía a plena carga. Energy Vault argumenta que, al implantar la infraestructura BESS por adelantado, RSDC puede garantizar una energía fiable desde el primer día, independientemente del ritmo de construcción de las empresas de servicios públicos.

Terruzzin subraya que, en el mercado actual, el almacenamiento de energía tiene que ver tanto con la aceleración de los plazos de los proyectos y la maximización del uso del suelo como con la descarbonización. Las baterías suelen tener prioridad de conexión sobre otros proyectos de generación de energía, debido a su rápida interconexión y a la volatilidad de la mayoría de los mercados eléctricos, lo que aumenta el atractivo de la tecnología para las empresas de servicios públicos como herramienta de equilibrio.

Según la empresa, esto permitirá a los operadores de centros de datos asegurarse una conexión a la red a un ritmo mucho más rápido. El enfoque en el mercado estadounidense refleja esto, ya que la red estadounidense se enfrenta a importantes limitaciones en medio de la oleada de demanda impulsada por la IA, lo que ha provocado graves retrasos para los operadores de centros de datos. Replantear la utilidad de los BESS tiene especial sentido en EE.UU., donde todo lo que se considera ecológico o de baja emisión de carbono se ha dejado de lado.

Por tanto, al enmarcar el uso de BESS como una forma de que los centros de datos realicen sus operaciones en un plazo acelerado, Energy Vault espera atraer a un mayor número de operadores para que prueben su sistema.

Sin embargo, el despliegue, la eficacia y la escalabilidad del modelo están por ver. Preocupan sus elevados costes de capital, las grandes necesidades de espacio y las dudas sobre la integración en la red. Además, parece que el modelo puede depender de algún tipo de energía de base in situ, que en última instancia podría ser en forma de generación térmica de gas, lo que perjudicaría sus credenciales de sostenibilidad.

Retribución

Scandinavian Data Centers (SDC), que este año instaló una unidad BESS en su ScandiDC I, en Eskilstuna (Suecia), es una empresa que adopta un enfoque sostenible a pequeña escala en la implantación de BESS.

El despliegue se basó en la "responsabilidad de devolver", dice Svante Horn, CEO de SDC. "Como empresa, vemos la energía como un privilegio, no como un derecho. Como se nos concedió una conexión a la red de 10 MW, que se ampliará a 15 MW, la instalación de baterías nos permitió apoyar y estabilizar la red al tiempo que utilizamos una capacidad por la que pagamos, independientemente de su utilización"

De momento, el BESS no se utiliza como solución de respaldo. Sin embargo, en el futuro, la empresa pretende utilizar las baterías de forma intermitente para evitar la necesidad de poner en marcha sus generadores diésel, a menos que se produzca un fallo importante en el sistema.

Por lo tanto, la empresa considera que BESS no es sólo una posible solución de reserva, sino también un beneficio neto para la red: "Queremos que nuestro SAI y nuestras baterías ayuden a estabilizar la red... [y] mantener conversaciones adecuadas con los operadores de la red sobre nuestra energía de reserva como recursos auxiliares para la red"

Para SDC, la utilización de BESS forma parte de un concepto más amplio de "centro de datos 3.0, donde todo está detrás del contador: producción de energía renovable, almacenamiento en baterías y reutilización del calor, creando un sistema energético totalmente integrado y flexible"

Mirando más allá, Horn considera que Europa lidera el despliegue de BESS en el mercado de los centros de datos, especialmente en países con alta integración de renovables, como España. Sin embargo, la responsabilidad de construir las baterías recae en los hyperscalers, afirma Horn. "Cuando los aspectos económicos empiecen a tener sentido... los grandes emplazamientos podrán desplegar baterías industriales y centros de datos al mismo tiempo. Pero aún no hemos llegado a ese punto"

¿El próximo vatio?

Los sistemas BESS de iones de litio han constituido hasta ahora la mayor parte de las implantaciones en centros de datos, como se ve en los ejemplos mencionados.

Sin embargo, aunque resultan eficaces como opción a corto plazo para el almacenamiento, existen varias preocupaciones notables en su aplicabilidad al sector. Entre las principales preocupaciones se encuentra el ya mencionado riesgo de incendio, así como una cadena de suministro muy limitada, ya que el mercado chino representa más del 70% de la producción mundial.

Por ello, la tecnología de almacenamiento de larga duración (LDES) se presenta cada vez más como una posible solución a las deficiencias del ión-litio. Dos ejemplos destacados son las baterías térmicas y de flujo, cuyos defensores sostienen que ofrecen una mayor flexibilidad en el despliegue y una duración significativamente mayor del almacenamiento, además de no presentar riesgo de combustión.

Una empresa de LDES que se dirige explícitamente al sector de los centros de datos es Exowatt, una firma estadounidense que desarrolla una batería térmica autónoma. El sistema, denominado P3, utiliza colectores ópticos para captar la energía solar, la almacena en un bloque sólido de material como "calor sensible" y luego la convierte en electricidad mediante un motor térmico modular. A diferencia de la mayoría de las demás baterías, el medio de almacenamiento térmico no se degrada con el tiempo y es muy modular, lo que permite una escalabilidad significativa.

Para su CEO, Hannan Happi, la solución ofrece una forma mucho más eficiente de almacenamiento de energía para centros de datos debido a su simplicidad. "No hay riesgo de incendio, ni degradación, ni refrigeración activa: es un sistema sencillo diseñado para una vida útil de 30 años", afirma.

Exowatt se está posicionando como una fuente de energía principal o híbrida para el mercado de centros de datos, apoyando las nuevas construcciones al evitar los costosos retrasos asociados a la espera de una conexión a la red.

"Podemos suministrar energía a un emplazamiento nuevo de forma inmediata, lo que suele incentivar a las empresas de servicios públicos a seguirnos y construir subestaciones"

Exowatt ya ha comenzado su despliegue comercial en EE.UU. y está trabajando para ampliar la producción a una capacidad anual de 10-100 GWh. Sin tierras raras y con una cadena de suministro basada en Estados Unidos, Happi cree que la empresa está bien posicionada.

"Esto no es gas natural ni energía nuclear. No hay grandes obstáculos normativos: sólo tierra, luz solar y la voluntad de replantearnos cómo almacenamos la energía", afirma Happi.

Dada su dependencia de la energía solar, la solución es más limitada en términos de despliegue efectivo, y Exowatt se centra inicialmente en los estados del Cinturón Solar de Estados Unidos y Oriente Próximo por su elevado potencial solar. Happi admite: "Podría funcionar en el Reino Unido, pero sólo durante unos pocos meses de verano, y a un coste mucho mayor"

Además, debido a la importante cartera de pedidos, el despliegue generalizado requerirá un capital considerable y la coordinación de la cadena de suministro.

"Todavía no estamos trabajando a escala internacional: en EE.UU. tenemos muchos pedidos pendientes", afirma Happi. "Pero a medida que nos expandamos, necesitaremos una fabricación descentralizada para evitar el envío de módulos pesados a todo el mundo"

A pesar de estas limitaciones, la solución ofrece una alternativa interesante. Y aunque no sea una solución universal, podría ser muy eficaz en lugares con un gran potencial solar.

Seguir la corriente

XL Batteries, una empresa de baterías de flujo orgánico, es otra de las empresas de LDES. En mayo, la empresa se asoció con Prometheus Hyperscale para desplegar un proyecto de demostración de 333 kW en uno de sus centros de datos antes de 2027. A continuación, Prometheus tiene previsto adquirir un sistema a escala comercial de 12,5 MW/125 MWh en 2028, al que seguirá otro sistema idéntico en 2029.

La solución de XL difiere de las baterías de flujo tradicionales, que se basan en el vanadio, un metal de tierras raras, y utiliza en su lugar productos químicos orgánicos no inflamables y de pH neutro fabricados a partir de materias primas petroquímicas disponibles en todo el mundo. Al prescindir del vanadio, XL afirma que evita la cadena de suministro de metales de tierras raras y, como resultado, puede ofrecer una solución de almacenamiento de energía más segura, barata y escalable para el sector.

Para Thomas Sisto, CEO de XL, las baterías de flujo tienen varias ventajas sobre las de iones de litio en lo que se refiere a su aplicabilidad al mercado de los centros de datos. Sostiene que, si bien el litio es compacto y denso energéticamente, lo que lo hace ideal para ráfagas cortas o aplicaciones móviles, es mucho menos adecuado para escenarios de larga duración, que se perfilan como cruciales, especialmente para los centros de datos de IA.

"Consideramos que el ión-litio está optimizado para aplicaciones de cero a seis horas", explica Sisto. "A partir de ahí, empieza a fallar. Nuestro sistema puede suministrar energía desde minutos hasta varios días"

Según Sisto, esto hace que el uso de la batería sea mucho más flexible. A diferencia de los sistemas de almacenamiento tradicionales, que destacan por su respuesta rápida o su producción sostenida, el sistema de XL puede actuar como "amortiguador", capaz de suavizar los picos de carga inesperados y, al mismo tiempo, soportar operaciones nocturnas o de varios días cuando las energías renovables no están generando. Esto es especialmente útil para las cargas de trabajo de inferencia, en las que los picos repentinos son mucho más habituales.

Además, la batería tiene el potencial de actuar como solución de reserva a largo plazo, desplazando potencialmente a los generadores diésel, así como de ser una parte clave de una solución de energía híbrida para centros de datos, actuando como actor conectivo entre las fuentes de energía distribuidas.

La tecnología presenta algunos inconvenientes, como la necesidad de un espacio físico mucho mayor y una cadena de suministro que aún está en pañales. Sin embargo, con los centros de datos cada vez más orientados al desarrollo de zonas verdes, a menudo hay espacio disponible, lo que permitiría el despliegue de un mayor número de baterías si fuera necesario.

El acuerdo con Prometheus es sólo el punto de partida de la solución de XL, que ya está en conversaciones con varios clientes de centros de datos. Con un despliegue previsto para antes del final de la década, pronto veremos si las baterías de flujo podrían ser la solución perfecta para los centros de datos.

Como afirma Sisto, no existe una solución única para el almacenamiento en baterías en el sector de los centros de datos, ya que existen diversas químicas y soluciones que pueden desempeñar un papel importante. En el futuro, es probable que veamos una mayor diversidad en los despliegues, a medida que las empresas sigan explorando cómo las baterías pueden complementar mejor tanto el sector como la red en general.

"No pretendemos ser la única batería que los gobierne a todos, pero creemos que hay una gran oportunidad en el rango de 6 a 100 horas, y ahora mismo casi nadie está abordando bien ese espacio"

_{Este reportaje ha sido traducido y editado al español por Gabriel Carrillo M-Feduchi}