I data center sono avversari o alleati di una rete elettrica sostenibile?

Per il loro funzionamento, i data center in Europa oggi richiedono circa il 2,5% di tutta l’energia elettrica consumata nel Vecchio Continente. In alcuni Paesi la percentuale è già ben più alta, come in Irlanda, mentre quelli del Mediterraneo stanno tentando di raggiungere quelli del Nord Europa. L’obiettivo complessivo è di triplicare i data center europei entro i prossimi 7 anni e almeno raddoppiarli da qui al 2030, passando dai 12 GW installati nel 2025 ai 28 GW previsti a fine decennio.

Una crescita ipertrofica di queste infrastrutture di calcolo però potrebbe generare più di qualche problema a una rete elettrica che non è ancora pronta ad accogliere questo lato più materiale della rivoluzione digitale. Alimentarli con energia fossile che produce nuove emissioni di gas serra aggraverebbe il riscaldamento globale. Farlo con fonti rinnovabili e a basse emissioni non risolverebbe immediatamente tutti i problemi. I data center infatti per lo più si concentrano in prossimità delle grandi aree urbane e potrebbero competere con altri consumatori per l’accesso all’energia, creando congestioni nella rete.

Inoltre, facendo aumentare la domanda, potrebbe addirittura alzarsi ulteriormente il prezzo dell’elettricità: in Europa è già mediamente più alto di quello degli Stati Uniti e la seconda crisi energetica in 4 anni, quella provocata dalla chiusura dello stretto di Hormuz, lo ha messo ancora di più sotto pressione.

Se da un lato il potenziale impatto negativo dei data center sulla rete elettrica europea è una preoccupazione concreta, dall’altro le soluzioni digitali e l’intelligenza artificiale, se adeguatamente governate, possono contribuire al percorso di elettrificazione e di decarbonizzazione: la transizione digitale e quella energetica possono diventare alleate.

Come parte della proposta normativa sulla sovranità tecnologica, a inizio giugno la Commissione Europea ha pubblicato una roadmap strategica per la digitalizzazione e l’uso dell’AI nel settore energetico.

LEGGI ANCHE La crescita dei data center in Italia e in Europa

Abbassare il prezzo dell’energia

In una rete elettrica in cui le rinnovabili renderanno la produzione di energia sempre più distribuita e meno concentrata in grandi centrali, com’era una volta, una gestione intelligente dei flussi di domanda e offerta è essenziale per garantire non solo la sicurezza dell’infrastruttura, ma anche per ottimizzarne l’efficienza e di conseguenza mantenere bassi i prezzi.

“Le soluzioni digitali possono offrire ai consumatori un maggiore controllo sui momenti in cui utilizzano l’elettricità, consentendo loro di spostare i consumi nelle fasce orarie più convenienti e di ridurre le bollette” riporta il documento della Commissione. “Per l’industria, la digitalizzazione può diminuire i costi energetici, migliorare l’efficienza, ottimizzare i processi produttivi. (…) Quando la flessibilità di numerosi dispositivi, edifici e processi industriali viene aggregata, è possibile ridurre la domanda nei picchi di consumo, limitare la necessità di ricorrere a una costosa generazione elettrica da combustibili fossili e abbassare i costi dell’intero sistema energetico”.

La sola implementazione di questa flessibilità, sul lato della domanda, potrebbe ridurre direttamente i costi dell’elettricità per i consumatori dell’UE di oltre 71 miliardi di euro all’anno, stima la Commissione, “una riduzione del 64% dei costi legati al consumo di elettricità”.

Pianificare lo sviluppo dei data center

Per evitare congestioni nell’infrastruttura elettrica è indispensabile che i gestori della rete (come Terna in Italia per esempio) e coloro che fanno richiesta di allacciare un grande impianto (come un’azienda) si scambino informazioni, in modo da pianificare gli indispensabili investimenti nello sviluppo della rete da una parte e gestire le connessioni in modo efficiente dall’altra.

Sono proprio i ritardi nello sviluppo dell’infrastruttura di rete uno dei principali fattori che contribuisce a generare lunghe code tra chi fa richieste di connettere grandi impianti.

“La Commissione ha proposto disposizioni per accelerare le procedure di rilascio delle autorizzazioni nell’ambito del pacchetto europeo sulle reti e invita le autorità di regolazione e i gestori dei sistemi a coinvolgere tempestivamente gli stakeholder nelle attività di pianificazione della rete, al fine di facilitare investimenti anticipatori”. Inoltre “le procedure di connessione alla rete possono essere rese più efficienti passando dal principio ‘chi prima arriva, meglio alloggia’ a una maggiore considerazione della maturità e dello stato di avanzamento nello sviluppo dei progetti, per garantire che i progetti speculativi non blocchino l’accesso alla rete”.

LEGGI ANCHE Dobbiamo preoccuparci di un’invasione di data center (e rinnovabili) in Italia?

La Commissione intende anche sviluppare uno strumento di monitoraggio che coordini lo sviluppo dei data center a livello europeo, grazie anche ai dati raccolti e analizzati in collaborazione con l’Agenzia Internazionale dell’Energia. È anche prevista l’adozione di un pacchetto normativo dedicato all’efficienza energetica nelle infrastrutture di calcolo, che oltre all’elettricità spesso richiedono un consumo di risorse idriche per il raffreddamento che fa sentire i suoi impatti a livello locale.

Contatori intelligenti e veicoli elettrici

Lo European Grids Package presentato lo scorso dicembre stabiliva già una chiara priorità: le reti devono diventare più intelligenti, più flessibili e più robuste. Per le cosiddette smart grid sono allora indispensabili i contatori intelligenti, o smart metering, che consentono di abilitare il meccanismo di demand response, grazie a cui gli utenti modificano automaticamente (o volontariamente) i propri consumi in base ai segnali che arrivano dalla rete sulla disponibilità di energia e sul suo costo, ora per ora.

Nelle ore in cui c’è maggiore produzione di elettricità rinnovabile, tipicamente quelle centrali della giornata, il suo costo è più basso e i contatori intelligenti diranno alla casa o alla fabbrica in cui sono installati di prelevarla dalla rete.

A Utrecht, in Olanda, è stato fatto anche un passaggio ulteriore: l’energia prodotta in eccesso nelle ore di punta viene accumulata nelle batterie di una flotta di veicoli elettrici a noleggio; quelli che restano fermi forniscono energia a basso costo alla città quando il sole e il vento non ne producono più abbastanza. In questi casi si parla di tecnologia V2G, ossia vehicle-to-grid (dalla macchina alla rete).

Dati, ricerca e innovazione

Contatori smart e contratti energetici a prezzo dinamico saranno sempre più imprescindibili per una gestione efficiente del sistema elettrico, che tuttavia potrà funzionare solo grazie a un’ampia disponibilità di dati e una altrettanto vasta capacità di analizzarli in tempo reale. AI e data center diventeranno quindi elementi costitutivi della rete elettrica del futuro.

Oltre a un’iniziativa dedicata al supporto all’adozione di contatori smart, la Commissione prevede di continuare a supportare anche la ricerca scientifica dedicata a migliorare l’integrazione tra sfera digitale e energetica.

Per i prossimi due anni, Horizon Europe metterà a disposizione circa 75 milioni di euro per tecnologie di intelligenza artificiale nel settore energetico, “in particolare per le reti elettriche, l’autoconsumo, la condivisione dell’energia e lo stoccaggio su larga scala, oltre a ulteriori 190 milioni di euro per soluzioni digitali più ampie nelle energie rinnovabili, nella ristrutturazione degli edifici e nell’efficienza energetica”.