Ciencia

Interpretación: cómo China responde a la demanda de crecimiento energético en los centros de datos

El desarrollo en auge de tecnologías como la inteligencia artificial (IA) ha impulsado el «crecimiento explosivo» de los centros de datos de China, y también ha aumentado el consumo de energía y las emisiones de carbono.

A finales de 2023, China ocupó el primer lugar en la región de Asia-Pacífico con 449 centros de datos.

El último informe de la Agencia Internacional de Energía (IEA) muestra que el consumo de electricidad del centro de datos de China representa el 25% del consumo de electricidad del Centro de Datos Global en 2024, convirtiéndose en el segundo consumidor de electricidad más grande del mundo después de los Estados Unidos.

Similar a la situación en varios países, se espera que el consumo de electricidad del centro de datos de China continúe creciendo rápidamente en los próximos años, y el aumento de la inteligencia artificial es uno de los factores impulsores importantes.

Sin embargo, todavía existe incertidumbre en la escala de demanda real actual y la tasa de crecimiento futuro.

En esta etapa, otros impulsores aún tienen un impacto mucho mayor en el crecimiento de la demanda de energía que los centros de datos.

Aunque existen diferencias en los datos de pronóstico de los centros de datos de todas las partes, algunos informes señalan que su demanda de electricidad puede aumentar de 100-200tWH (Terawatt-Hour) en 2025 a 600tWH para 2030, y las emisiones de CO2 correspondientes pueden alcanzar 200MTCO2E (millones de toneladas de dióxido de carbono).

Aunque los gobiernos centrales y locales han introducido varias políticas para abordar el impacto ambiental de los centros de datos, quedan los desafíos.

La demanda de electricidad continúa creciendo

El Consejo de Estado de China citó un informe de los medios oficiales de China Daily en 2021 diciendo que el consumo de energía del centro de datos de China alcanzó 200TWH en 2020, lo que representa aproximadamente el 2.7% del consumo total de electricidad nacional ese año, y se espera que aumente a 400TWH para 2030 (3.7%). Los últimos datos gubernamentales muestran que el consumo de electricidad de los centros de datos será de 77tWh en 2022, y se espera que sea de 150-200TWH en 2025, y puede alcanzar 400TWH en 2030.

A principios de 2025, Bloomberg citó las estimaciones más altas de Goldman Sachs de que se espera que la demanda de electricidad en los centros de datos de China «se triplique (de los 200TWH actuales) y puede estar cerca de 600TWH para 2030».

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En contraste, el pronóstico de la Agencia Internacional de Energía (IEA) es más conservador, lo que predice que el consumo de electricidad del centro de datos de China será de solo 100TWH en 2024, lo que puede duplicarse para 2027.

Ya sea que sea la proporción de la demanda nacional de electricidad o la fuerza impulsora para el crecimiento de la demanda, la escala de los centros de datos aún es limitada.

Los datos de diferentes instituciones muestran que el consumo actual de electricidad de China representa aproximadamente 0.9% a 2.7% del consumo total de electricidad del país.

Bloomberg señaló que los centros de datos usan «menos de una décima parte de la fabricación», y mencionó que solo en 2024, la demanda de electricidad industrial aumentó en 300tWH.

La Agencia Internacional de Energía dijo que los centros de datos representaron solo el 3% de la nueva demanda de electricidad desde 2022, y eso podría aumentar al 6% para 2027. La agencia cree que la principal fuerza impulsora para el crecimiento de China en la demanda de electricidad proviene de sectores industrial, incluida la electrificación industrial y la electrificación de calefacción y transporte.

Sin embargo, Han Xue, subdirector del Instituto de Recursos y Política Ambiental, Centro de Investigación del Desarrollo, dijo que para fines de 2025, se espera que las emisiones de CO2 relacionadas con el centro de datos representen el 1% de las emisiones totales del país.

Construya un «centro de datos verdes»

En 2021, China anunció un plan de acción de tres años destinado a construir un «nuevo centro de datos» que es «eficiente, limpio, intensivo y circular».

El plan de acción incluye medidas para mejorar el PUE (eficiencia de utilización de energía) en el centro de datos. Pue es la métrica más utilizada para medir la eficiencia energética en los centros de datos.

El método de cálculo es dividir el consumo total de energía del centro de datos mediante el consumo de energía del equipo de TI. Cuanto más alta sea esta relación, menor es la eficiencia energética del centro de datos.

Al final del plan de acción, el pue promedio en los centros de datos en todo el país ha caído de 1.54 el año pasado a 1.48.

El nuevo objetivo propuesto en 2024 es controlar el pue de grandes centros de datos por debajo de 1.25 para 2025. Por el contrario, Alemania, que tiene el mayor número de centros de datos en Europa, requiere un pue promedio de los centros de datos existentes para alcanzar 1.5 desde 2027.

Mientras tanto, China lanzó el muy esperado proyecto nacional del «cálculo este y oeste» en 2022, con el objetivo de procesar datos generados por provincias densamente pobladas en la región oriental. El proyecto alienta la construcción de nuevos centros de datos en áreas ricas en energía solar y eólica en Occidente para apoyar metrópolis ocupadas en el este.

Según el plan del proyecto, los centros de datos en el Medio Oeste manejarán más necesidades de computación en la nube no real, como análisis fuera de línea y copia de seguridad de almacenamiento, mientras que los servicios de datos que requieren eficiencia de alta tiempo aún son proporcionadas por la región oriental.

Los gobiernos locales en las regiones del norte como el Mongolia Interior también han introducido políticas de apoyo para promover la construcción coordinada de centros de datos e instalaciones de energía renovable.

Además, los gobiernos locales de Beijing han brindado apoyo financiero para los centros de datos para mejorar su pue. La provincia de Guangdong, el Southern Science and Technology Center, eligió construir algunos centros de datos en el fondo marino para reducir la demanda de enfriamiento y el consumo de energía.

Desde 2020, el gobierno chino ha seguido rastreando el progreso de la transformación energética del centro de datos. Los últimos datos en 2024 muestran que más de 50 centros de datos en todo el país han cumplido con el estándar de energía «verde», incluidas 1 red estatal y 14 compañías de Internet.

Enfrentar desafíos de energía renovable

Para 2030, se espera que los centros de datos de China consuman 400TWH a 600tWH de electricidad, y las emisiones relacionadas pueden alcanzar 200MTCO2E.

En la actualidad, los recursos de energía renovable de China se concentran principalmente en la región norte, mientras que la demanda de electricidad todavía se concentra en la costa sureste. Esto significa que incluso con el soporte del proyecto «East Digital y West West», los centros de datos generalmente dependen de la transmisión de energía a larga distancia para usar energía renovable.

«El poder verde tiene amplias perspectivas de aplicación en la industria del centro de datos, pero aún enfrenta muchos desafíos». dijo Lu Xin, director senior de Greenpeace Climate and Energy.

«Todavía es muy difícil completar la transacción de energía verde cruzada», señaló a Carbon Brief, explicando que esto está principalmente limitado por la inestabilidad de la generación de energía renovable y los altos costos de operación y mantenimiento de las líneas de transmisión de larga distancia.

China ha emitido políticas relevantes para apoyar los centros de datos de suministro directo de energía verde y construir un «parque de la industria de energía verde» equipado con instalaciones dedicadas de energía renovable y almacenamiento de energía.

«La promoción de estas políticas y la mejora de los mecanismos de mercado promoverán el uso de la electricidad verde en los centros de datos», agregó Lu Xin.

Otro desafío es la demanda de agua en los centros de datos. Los centros de datos podrían exacerbar las presiones de agua ya tensadas en las regiones occidentales y del norte debido a la necesidad de grandes cantidades de agua de enfriamiento.

Para hacer frente a este problema, los gobiernos en Beijing, Ningxia y Gansu han introducido medidas obligatorias para mejorar la eficiencia del agua de los centros de datos y eliminar gradualmente los centros de datos con electricidad y agua ineficientes.

A medida que los centros de datos continúan expandiéndose para satisfacer las necesidades de la computación de inteligencia artificial, pueden aparecer más centros de datos «hiper-grandes» con el consumo de electricidad de Gigawatts en el futuro, lo que generará una mayor presión de suministro de energía. En la estructura de energía general del país, la adopción de una combinación de combustible más limpia ayuda a reducir las emisiones.

Pero el semianálisis del Instituto de Investigación señaló que debido a la dependencia de China en el carbón, los centros de datos de China actualmente están «en una clara desventaja en las emisiones».

Actualmente, el carbón representa aproximadamente el 60.5% de la estructura energética de China. Según los datos de la Agencia Internacional de Energía, aproximadamente el 70% de la electricidad en la región oriental, donde se encuentran la mayoría de los centros de datos de China, proviene de la energía a carbón. Sin embargo, la agencia predice que el rápido desarrollo de energía renovable y energía nuclear después de 2030 «promoverá la salida del carbón».

El informe predice que para 2035, la energía renovable y la energía nuclear «cumplirán conjuntamente el 60% del suministro de energía del centro de datos de China».

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