Los supercondensadores se perfilan como una de las tecnologías destinadas a afrontar este problema gracias a su capacidad para suministrar y absorber grandes cantidades de potencia en periodos muy cortos. Según las previsiones de IDTechEx, el mercado de supercondensadores destinados a centros de datos podría superar los 950 millones de dólares en 2037.
La consultora analiza esta evolución en su informe "Supercapacitors for Data Centers 2027-2037: Technologies, Applications, Players and Forecasts", en el que estudia tanto las tecnologías disponibles como uno de los aspectos fundamentales para su adopción: en qué punto de la infraestructura eléctrica del centro de datos resulta más conveniente instalar estos dispositivos.
La IA introduce un nuevo perfil de consumo eléctrico
Los centros de datos dedicados a inteligencia artificial presentan perfiles de demanda diferentes a los de las instalaciones tradicionales. Los grandes clústeres de aceleradores pueden generar cargas transitorias y variaciones de potencia muy rápidas cuando comienzan o terminan determinadas operaciones de cálculo.
Los picos más extremos pueden producir caídas momentáneas de tensión que, si no se gestionan correctamente, pueden afectar al funcionamiento de servidores y otros equipos y trasladar perturbaciones hacia la infraestructura eléctrica.
Esta situación obliga a adaptar tanto la distribución de energía como los sistemas de respaldo. El almacenamiento utilizado para compensar estas variaciones debe responder en escalas temporales muy reducidas —que pueden llegar al orden de los milisegundos— y soportar un elevado número de ciclos de carga y descarga.
También son importantes una elevada densidad de potencia, para limitar el espacio ocupado al manejar cargas de gran tamaño, y la posibilidad de integrar la solución en las arquitecturas eléctricas existentes.
Estas características explican el creciente interés por los supercondensadores. A diferencia de los sistemas de almacenamiento concebidos principalmente para proporcionar energía durante periodos prolongados, los supercondensadores destacan por su capacidad para entregar o absorber potencia con gran rapidez y soportar un elevado número de ciclos.
¿Dónde instalar los supercondensadores?
La arquitectura concreta varía entre centros de datos, pero existen varios niveles en los que pueden incorporarse estos sistemas de almacenamiento.
Los servidores, switches, routers y sistemas de almacenamiento se agrupan habitualmente en racks, que pueden incorporar sus propias unidades de respaldo mediante baterías o Battery Backup Units (BBU). Varios racks forman los pasillos de computación, alimentados mediante unidades de distribución de potencia (PDU).
A un nivel superior se encuentra la infraestructura eléctrica central del edificio, encargada de distribuir la energía procedente de la red y en la que se sitúan los sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS). Estos últimos mantienen el suministro cuando se produce una interrupción y cubren, entre otras funciones, el intervalo necesario hasta que entran en funcionamiento los sistemas de generación de respaldo.
Según el análisis de IDTechEx, los supercondensadores pueden instalarse en tres niveles principales: dentro del propio rack, en el pasillo o junto a los sistemas UPS centrales. Cada alternativa presenta diferentes ventajas en términos de protección, densidad, coste y facilidad de implantación.
Supercondensadores dentro del rack
La integración en el rack, por ejemplo como parte de las BBU, podría resultar especialmente adecuada para centros de datos de IA de nueva construcción.
La proximidad entre el sistema de almacenamiento y la carga permite estabilizar directamente la alimentación de los equipos de baja tensión y responder localmente a las variaciones de consumo de servidores y aceleradores.
Esta arquitectura permite además desplegar los supercondensadores únicamente donde sean necesarios. En instalaciones donde solo determinados racks estén dedicados a entrenamiento o inferencia de IA, el almacenamiento de alta potencia podría concentrarse en esas zonas en lugar de dimensionarse para toda la instalación.
La contrapartida es que incorporar más componentes de alimentación dentro del rack reduce el espacio disponible para equipos de computación y puede incrementar la complejidad de la infraestructura.
Instalación en pasillos y salas UPS
Las configuraciones a nivel de pasillo presentan ventajas cuando se trata de actualizar centros de datos existentes. Al no requerir necesariamente modificaciones en cada rack, pueden facilitar el retrofit y mantener una mayor densidad de servidores y aceleradores.
Por este motivo, IDTechEx prevé que las instalaciones a nivel de pasillo y de sala UPS puedan tener una mayor presencia a corto plazo, especialmente en centros de datos de colocation.
La instalación junto al sistema UPS presenta otra ventaja: permite proteger cargas que quedan fuera del ámbito de un sistema instalado exclusivamente en los racks.
Entre ellas se encuentra la infraestructura eléctrica de mayor tensión y determinados sistemas auxiliares, como la refrigeración, cuya continuidad resulta crítica para el funcionamiento global de un centro de datos de alta densidad.
IDTechEx considera que, hacia 2037, las configuraciones a nivel de rack y sala UPS podrían convertirse en las dos ubicaciones predominantes para los supercondensadores dentro de los centros de datos.
Complementar las baterías para responder en milisegundos
La llegada de los supercondensadores no implica necesariamente sustituir las baterías utilizadas actualmente en los sistemas de alimentación ininterrumpida. Ambas tecnologías responden a necesidades diferentes dentro de la infraestructura energética.
Mientras las baterías resultan apropiadas para almacenar una mayor cantidad de energía y proporcionar autonomía durante periodos más largos, los supercondensadores pueden intervenir ante variaciones extremadamente rápidas de potencia y repetir estos ciclos de carga y descarga con elevada frecuencia.
Esta combinación adquiere especial relevancia a medida que aumenta la potencia de los racks destinados a inteligencia artificial. La infraestructura energética ya no tiene que responder únicamente a posibles cortes de suministro, sino también gestionar cambios bruscos en la demanda durante el funcionamiento normal del centro de datos.
La ubicación óptima dependerá finalmente de factores como el diseño de la instalación, el porcentaje de cargas destinadas a IA, la posibilidad de modificar los racks y la necesidad de proteger otros sistemas eléctricos y de refrigeración.
Con un mercado que IDTechEx prevé que supere los 950 millones de dólares en 2037, los supercondensadores podrían convertirse así en un nuevo elemento de la arquitectura energética de los centros de datos, especialmente en instalaciones donde las cargas de IA obliguen a gestionar variaciones de potencia cada vez más rápidas y de mayor magnitud.
Autor: Daniel Parr, Analista tecnología, IDTechEx
