El “momento decisivo” de los centros de datos de IA y la red eléctrica de EE. UU.: el suministro eléctrico se está convirtiendo en la próxima restricción para la industria de la IA

Introducción: el cuello de botella de la carrera por la capacidad de cómputo está pasando de los chips a la electricidad

Durante los últimos dos años, el foco de discusión de la industria de la IA se concentró en el suministro de GPU, las capacidades de los modelos y la escala del gasto de capital. Pero el informe de políticas «IA, centros de datos y la red eléctrica de Estados Unidos: un momento de inflexión», publicado conjuntamente por el Centro Belfer para la Ciencia y los Asuntos Internacionales de Harvard (Belfer Center for Science and International Affairs) y la Iniciativa de Energía e IA (Power and AI Initiative) de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Harvard, puso en primer plano otra restricción: la red eléctrica.

Los autores de este informe incluyen a Rachel Mural, Dipesh Pherwani, Chaitanya Gupta, Yiqi Yu, Ai Takahashi, Dongjoo Kim, Subir Majumder, Henry Lee, Minlan Yu y Le Xie, y es un resultado parcial del «Proyecto de Integración de la Red» (Project on Grid Integration) de la Escuela Kennedy de Harvard y la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas. Su valor no radica en ofrecer conclusiones, sino en poner sobre la mesa un problema que las cifras de gasto de capital ocultan: cuando la velocidad de construcción de los centros de datos a hiperescala supera la velocidad de expansión de la red eléctrica, ¿quién asumirá los costos y los riesgos?

Contexto del sector: por qué la curva de demanda eléctrica se ha vuelto de repente tan empinada

Los datos citados en el informe muestran que el consumo eléctrico de los centros de datos en Estados Unidos, tras un período de estancamiento entre 2014 y 2016, volvió a aumentar a partir de 2017. Entre 2018 y 2023, el consumo eléctrico de los centros de datos pasó de aproximadamente 76 teravatios-hora (1,9 % del consumo anual nacional de electricidad) a 176 teravatios-hora (4,4 %). El Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley predice que para 2028 esa cifra podría alcanzar entre 325 y 580 teravatios-hora, lo que corresponde al 6,7 %—12,0 % del consumo eléctrico nacional.

El impulso del lado de la demanda proviene del salto en el gasto de capital. En 2024, el gasto de capital combinado de Amazon, Microsoft, Google y Meta superó los 200.000 millones de dólares, un 62 % más que el año anterior, y cada una de ellas alcanzó un máximo histórico.

| Empresa | Gasto de capital en 2024 | Variación interanual | | --- | --- | --- | | Amazon | 85.800 millones de dólares | +78 % | | Google | 52.500 millones de dólares | +63 % | | Microsoft | 44.500 millones de dólares | +58 % | | Meta | 39.200 millones de dólares | +40 % |De cara a 2025, se prevé que el gasto de capital total de Amazon supere los 100.000 millones de dólares, y que Microsoft y Google superen cada uno los 80.000 millones de dólares. El informe ofrece una explicación desde la lógica sectorial para esta estrategia de “inversión antes de la demanda”: desde la perspectiva de las empresas, si no pueden proporcionar infraestructura cuando los clientes la necesitan, quedarán en desventaja competitiva.

El problema es que el ritmo de esta inversión anticipada no coincide con el ritmo de expansión de la red eléctrica. Los datos de la Administración Nacional de Telecomunicaciones e Información de Estados Unidos (NTIA) muestran que en 2024 ya había más de 5000 centros de datos en el país. En algunas zonas, la demanda eléctrica impulsada por la IA ya ha superado la capacidad disponible, y las empresas se han visto obligadas a adoptar tres formas de respuesta: retrasar proyectos, firmar contratos de suministro eléctrico directamente con generadores privados o instalar varios grupos electrógenos de gas natural con motor alternativo, menos eficientes.

Impacto en el mercado: la triple transmisión de costos, riesgos y regulación

Presión real sobre la fiabilidad de la red eléctrica

El informe documenta un caso concreto: en julio de 2024, una fluctuación de voltaje en el norte de Virginia provocó que 60 centros de datos se desconectaran de la red al mismo tiempo, generando de forma instantánea un excedente de potencia de 1500 megavatios, y el sistema eléctrico se vio obligado a realizar ajustes de emergencia para evitar un apagón en cascada. No se trata de una hipótesis teórica, sino de un evento sistémico que ya ocurrió.

Activos varados y reparto de costos

La estructura de financiación determina a quién corresponden los riesgos. Los fondos para la construcción de centros de datos provienen principalmente del balance de la matriz, de bonos corporativos y de incentivos públicos; la financiación de proyectos se utiliza ocasionalmente y los bonos verdes aparecen como instrumento complementario. Sin embargo, la financiación de las mejoras de infraestructura eléctrica asociadas a los centros de datos es considerablemente más difícil: las empresas de servicios públicos están sujetas a limitaciones financieras y regulatorias, lo que les dificulta completar un despliegue de capital a gran escala.

El riesgo, por tanto, se extiende más allá. Si las empresas de servicios públicos construyen instalaciones de generación y transmisión según la demanda prevista de los centros de datos, y esa demanda finalmente no se materializa, esos activos podrían utilizarse de forma ineficiente y convertirse en activos varados. Más importante aún, el aumento del peso de la financiación contractual hace que los proyectos pasen de un mecanismo de recuperación garantizado basado en la “base tarifaria” (rate-base) a acuerdos de tarifas especiales y contratos de compra de energía (PPA). Este tipo de acuerdos tiene menor transparencia y puede trasladar los costos eléctricos a otros usuarios.

La incertidumbre de las propias previsiones de demanda

El informe señala en particular que los estudios sobre el consumo energético de los centros de datos presentan deficiencias sistémicas. Mytton & Ashtine (2022), tras revisar 258 estudios de estimación del consumo energético de centros de datos, concluyeron que estos estudios presentan deficiencias metodológicas generalizadas, especialmente en cuanto a disponibilidad y transparencia de los datos. Los datos del World Resources Institute muestran que las previsiones de distintas organizaciones sobre la demanda eléctrica de centros de datos en 2030 varían entre aproximadamente 200 teravatios-hora y más de 1000 teravatios-hora.

Este intervalo tan amplio plantea dificultades sustanciales para la planificación de la red eléctrica a medio plazo: las empresas de servicios públicos no pueden determinar la magnitud real de la futura demanda energética de este sector, ni tampoco juzgar su relación con la electrificación de toda la economía.

Ya han aparecido señales regulatoriasLos centros de datos han disfrutado durante mucho tiempo de descuentos en las tarifas eléctricas y incentivos fiscales, porque los gobiernos estatales y locales compiten por inversiones relacionadas. Pero esa etapa está llegando a su fin. El informe menciona que la aprobación del Proyecto de Ley 6 del Senado de Texas (Texas Senate Bill 6) anticipa que los reguladores y los responsables de las políticas podrían intervenir en el mercado en el futuro ante preocupaciones locales sobre confiabilidad y asequibilidad.

El informe ofrece una advertencia en dos sentidos sobre la orientación de las políticas: una regulación excesiva podría obstaculizar el desarrollo de la IA; una regulación insuficiente podría provocar inestabilidad en la red eléctrica, aumento de los costos de electricidad para los residentes, dependencia de energías de altas emisiones, rechazo público y retroceso en los objetivos climáticos estatales y corporativos.

Panorama competitivo: dos muestras de mercado y divergencia entre beneficiarios

Virginia: ventaja de pionero y compresión de los plazos de planificación

Virginia es el corazón de la industria global de centros de datos. Solo en el norte de Virginia hay más de 4900 megavatios de capacidad operativa, con otros 1000 megavatios en construcción. Algunas estimaciones consideran que alrededor del 70 % del tráfico de internet mundial pasa diariamente por esa región.

Esta posición dominante tiene razones estructurales: la región fue un nodo temprano de ARPANET del gobierno de Estados Unidos y aún alberga importantes puntos de intercambio de internet; dentro del estado, los costos de electricidad son bajos, el suministro eléctrico es confiable y existen políticas de incentivos económicos, mientras que el clima templado también reduce los costos operativos; además, algunos condados del norte de Virginia ofrecieron aceleración de permisos para grandes campus.

Pero el crecimiento también tiene un costo. En los próximos años, los centros de datos añadirán miles de megavatios de demanda eléctrica casi constante, lo que comprimirá los plazos de planificación y desencadenará una nueva ronda de debate sobre quién debería asumir los costos de las actualizaciones del sistema.

Texas: una intervención regulatoria más rápida

El informe sitúa a Virginia y Texas como “las dos caras de la moneda regulatoria”. Ambas regiones enfrentan desafíos similares, pero difieren en la velocidad de respuesta y el contenido sustantivo: Texas aprobó la SB 6 y se sitúa a la vanguardia de la intervención regulatoria.

Quién se beneficia y quién queda bajo presión

Desde el panorama industrial, las líneas de divergencia ya son claras:

• Beneficiarios relativos: los proveedores de nube a hiperescala con balances sólidos, que pueden firmar directamente acuerdos de compra de energía a largo plazo o contar con generación propia; los generadores independientes y proveedores de servicios energéticos capaces de ofrecer electricidad de terceros y acuerdos de PPA.
• Claramente bajo presión: las empresas de servicios públicos sujetas a restricciones financieras y regulatorias, que deben invertir por adelantado para una demanda incierta y asumir el riesgo de activos varados; los residentes y otros usuarios de electricidad, que podrían asumir costos indirectamente mediante tarifas especiales y acuerdos contractuales; los centros de datos de tamaño medio y operadores de colocación que carecen de capacidad de compra directa, en desventaja en el acceso a la electricidad.

El informe también menciona que las empresas están evaluando la viabilidad de ubicar los centros de datos junto a las instalaciones de generación (co-location), pero enfrentan desafíos como las reglas de ubicación, la propiedad de los activos y la jurisdicción regulatoria.

Implicaciones empresariales: cinco variables que los responsables de las decisiones empresariales deben vigilarPrimero, la disponibilidad de electricidad se ha convertido en una variable de primer orden para la ubicación y el despliegue. La planificación de la capacidad de cómputo ya no puede asumir que la red eléctrica pueda ampliarse según la demanda; los retrasos de proyectos y el suministro eléctrico propio se convertirán en opciones habituales.

Segundo, la transparencia de los contratos de energía se está convirtiendo en un riesgo reputacional y regulatorio. El paso de la base tarifaria a tarifas eléctricas especiales y PPA, aunque aumenta la flexibilidad de las transacciones, también hace que la cuestión del reparto de costos sea más propensa a provocar reacciones políticas locales.

Tercero, la autogeneración no es del todo libre. Las zonas grises en las reglas de ubicación, la propiedad de los activos y la jurisdicción regulatoria determinan la viabilidad real y el costo de cumplimiento de la generación eléctrica propia.

Cuarto, la incertidumbre en las previsiones de demanda es un riesgo bidireccional. Si las empresas se expanden según previsiones optimistas, podrían asumir riesgos de utilización cuando la demanda se contraiga; si las empresas de servicios públicos amplían la capacidad según previsiones optimistas, podrían trasladar los costos a usuarios que no son centros de datos.

Quinto, la divulgación de información se convertirá en el foco de la pugna. El informe insiste repetidamente en el problema de la opacidad (falta de transparencia) de los datos sobre operaciones de centros de datos, planificación de sitios y eficiencia energética; esto es a la vez la raíz de las dificultades de previsión y una razón directa para la intervención regulatoria.

Perspectivas: proyección en tres escalas temporales

Próximos 12 meses: los efectos de las políticas posteriores a la SB 6 de Texas se convertirán en un caso de observación. Más estados podrían celebrar audiencias o debates legislativos sobre la estructura de tarifas eléctricas para centros de datos, las condiciones adicionales de los incentivos fiscales y los mecanismos de reparto de costos. A nivel empresarial, aumentarán los pilotos de suministro eléctrico propio y despliegue de proximidad, y los anuncios de retrasos de proyectos también podrían ser más frecuentes.

Próximos 24 meses: es probable que el rango de previsión de la demanda eléctrica de los centros de datos se estreche, no por un avance tecnológico, sino porque empezarán a acumularse datos reales de carga de proyectos ya en operación. Los arreglos institucionales en torno a «quién paga las mejoras de la red» irán tomando forma, y podrían surgir categorías tarifarias más segmentadas y marcos de contratos de suministro eléctrico específicos para centros de datos. El riesgo de activos varados de las empresas de servicios públicos entrará en el ámbito de evaluación de las agencias de calificación y los inversores.

Próximos 3 años: si se cumple el rango previsto de 325–580 teravatios-hora para 2028, los centros de datos se acercarán por primera vez a una cuota de dos dígitos del consumo eléctrico nacional de Estados Unidos. Esto cambiará la naturaleza de la relación entre la industria de la IA y la política energética: la infraestructura de IA ya no será solo un tema tecnológico, sino un punto de confluencia entre la planificación del sistema eléctrico, las finanzas locales y los objetivos climáticos. Por el contrario, si la demanda no se materializa, el sector enfrentará una ronda de reprecio en torno a la sobreinversión y el deterioro de activos.

Conclusión: una pregunta aún sin responder

El valor de este informe radica en que no eludió la parte que la industria no quiere enfrentar. Deja las preguntas centrales para investigaciones posteriores: ¿Quién debería asumir los costos de las mejoras de la red? ¿Quiénes son los beneficiarios de esas mejoras? ¿Cómo deberían repartirse los costos entre los usuarios? Cuando los centros de datos se expandan a nuevos mercados, ¿cómo proteger a las comunidades locales de los aumentos de precios de la energía y del consumo de recursos naturales?Para los departamentos de estrategia corporativa y las instituciones de inversión, este informe ofrece un recordatorio necesario: el ciclo de capital de la industria de la IA, en última instancia, debe asentarse sobre la capacidad de carga de la infraestructura física. Los chips se pueden comprar pagando un sobreprecio; la red eléctrica, no.

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Fuente de información: Belfer Center for Science and International Affairs & Power and AI Initiative, Harvard Paulson School of Engineering and Applied Sciences, 《AI, Data Centers, and the U.S. Electric Grid: A Watershed Moment》, Project on Grid Integration, informe de políticas.

Enlace original: https://www.belfercenter.org/research-analysis/ai-data-centers-us-electric-grid