En la era de la inteligencia artificial, la competitividad se define cada vez más por la rapidez, precisión y fiabilidad con que se puede controlar la electricidad que esta requiere.
Se prevé que el consumo mundial de electricidad de los centros de datos de los que depende la IA alcance los 945 TWh en 2030, más del doble de los niveles requeridos en 2024.
Los sistemas de almacenamiento de energía de alta potencia (ESS) serán un elemento clave de la economía de la potencia a medida que la fuerza laboral digital crezca en todo el mundo.
Durante más de dos siglos, la industria eléctrica se hizo una pregunta: ¿cuánta electricidad podemos producir? Hoy, la competitividad se define cada vez más por la rapidez, precisión y fiabilidad con que se puede controlar esa electricidad. El motor más claro de esta transición es la inteligencia artificial (IA).
En un centro de datos de IA —al que comúnmente se denomina «fábrica de IA»—, la electricidad es un insumo esencial de producción, no solo un coste operativo, del mismo modo que las plantas siderúrgicas necesitan mineral de hierro y las fábricas de semiconductores necesitan obleas.
La IA también consume electricidad de otra manera. Cuando miles de unidades de procesamiento gráfico (GPU) se activan y desactivan simultáneamente, un centro de datos entero puede experimentar fluctuaciones de decenas de megavatios (MW) en cuestión de milisegundos, una volatilidad que los sistemas eléctricos tradicionales no se diseñaron para gestionar.
Se prevé que el consumo de electricidad de los centros de datos alcance los 945 teravatios-hora (TWh) en 2030, más del doble que en 2024, lo que marca un aumento fundamental de la demanda de electricidad.
La elevada demanda de energía del trabajo digital
La IA quizá sea solo el comienzo. Los seres humanos funcionan con alimentos, pero la IA y los humanoides funcionan con electricidad. Si la IA representa trabajo digital impulsado por electricidad, los humanoides también podrían convertirse en mano de obra física impulsada por electricidad.
Morgan Stanley prevé que el mercado de los humanoides podría alcanzar los 5 billones de dólares en 2050, y que las aplicaciones industriales y comerciales representarían aproximadamente el 90 % de las unidades desplegadas, cada una con un consumo de entre 0,5 y 3,75 kilovatios (kW). El problema de fondo no es la IA ni los humanoides en sí, sino la naturaleza de la demanda de electricidad, cada vez más dinámica, compleja y volátil.
A menudo se entiende la electricidad como energía, medida en kWh. Sin embargo, los mercados eléctricos llevan mucho tiempo valorando dos aspectos: la potencia máxima en kW y la energía total en kWh (kilovatio-hora). Aun así, el almacenamiento de energía sigue evaluándose solo por su capacidad: cuántos MWh (megavatios-hora) puede almacenar.
La próxima generación de infraestructuras eléctricas plantea otras preguntas: cuántos MW pueden suministrarse, con qué rapidez responden los sistemas y con qué fiabilidad mantienen la calidad de la potencia. El valor del almacenamiento de energía dependerá cada vez más del control de la potencia, y no solo de la capacidad almacenada.
De la economía de la energía a la economía de la potencia
Durante la última década, el mercado del almacenamiento de energía se centró en reducir costes, almacenar el excedente de electricidad y gestionar la demanda punta. Esa es la economía de la energía.
Los centros de datos de IA, las fábricas de semiconductores, los hospitales y las futuras redes eléctricas necesitan algo distinto: no solo electricidad almacenada, sino estabilidad de potencia garantizada. Esta es la economía de la energía eléctrica —o, sencillamente, la economía de la potencia—, que supone pasar de la economía del kWh a la economía del kW.
A veces se considera que el almacenamiento de energía de larga duración es la respuesta a estas demandas. Sin embargo, en la práctica, la mayoría de los sistemas de almacenamiento de energía (ESS) de larga duración son sistemas de baja potencia, es decir, tardan en cargarse y en descargarse. Son eficaces para amortiguar las variaciones de energía, pero no se ajustan al control de potencia a escala de milisegundos que requiere la economía de la potencia.
Los ESS no producen electricidad, pero ocupan un lugar cada vez más central en las infraestructuras eléctricas porque regulan el flujo eléctrico, una función para la que no se diseñaron los sistemas tradicionales.
Históricamente, los sistemas eléctricos se han construido en torno a tres capas: generación, transmisión y distribución. Ahora está tomando forma una cuarta, que podría llamarse capa de amortiguación de potencia: absorbe las fluctuaciones, mantiene la calidad de la potencia y controla el momento en que se suministra. En este sentido, los ESS están evolucionando de depósitos de energía a compuertas de potencia y se están convirtiendo en un elemento habilitador físico esencial de la economía de la potencia.
Eficacia limitada de los sistemas de baterías existentes
Del mismo modo que no todas las baterías pueden propulsar un vehículo, no todas pueden convertirse en infraestructura eléctrica.
Los supercondensadores responden con rapidez, pero almacenan poca energía. Las baterías de iones de litio ofrecen una alta densidad energética, pero se diseñaron para la movilidad, no para infraestructuras, donde importan más la seguridad, la vida útil en ciclos y la potencia sostenida en condiciones de demanda elevada y repetida.
Las baterías de flujo ofrecen seguridad y almacenamiento de larga duración, pero el control de potencia en tiempo real exige una densidad de potencia mayor y una respuesta más rápida que las que suelen ofrecer los diseños actuales de baterías de flujo.
Las futuras infraestructuras eléctricas requieren baterías con capacidad de respuesta, seguras, duraderas y escalables, capaces de funcionar como un componente integrado del sistema eléctrico, y no como un mero dispositivo conectado a él.
La división más trascendental en la industria de las baterías podría estar surgiendo entre la movilidad y las infraestructuras eléctricas. La economía de la potencia, en particular, requiere un tipo distinto de ESS, diseñado no solo para almacenar energía, sino también para suministrar potencia con rapidez y precisión. Se trata de ESS de alta potencia.
La batería de iones de vanadio (VIB), desarrollada por Standard Energy, es un ejemplo de esta categoría emergente. A diferencia de las baterías de flujo de vanadio convencionales —que dependen de bombas externas que limitan la velocidad de respuesta—, la VIB integra electrodos y electrolito basados en vanadio dentro de la celda, lo que permite ofrecer la seguridad de un electrolito acuoso, mantener el rendimiento durante más de 10.000 ciclos,responder en cuestión de milisegundos y ofrecer una alta capacidad de potencia.
Un diseño patentado del separador permite el autoequilibrio entre los electrodos, elimina la necesidad de circuitos de equilibrado externos y sustenta tanto su longevidad como su rendimiento de potencia.
Las futuras infraestructuras eléctricas pasarán de la extracción a la circulación
Los sistemas eléctricos tradicionales consumen combustible, mientras que las futuras infraestructuras eléctricas harán circular materiales. Por ello, el reciclaje de baterías es tanto una estrategia de materias primas y cadena de suministro como una cuestión ambiental, social y de gobernanza.
Las infraestructuras basadas en materiales recuperables como el vanadio podrían establecer una lógica económica más resiliente que la que depende de la minería continua: controlarían no solo el flujo de electricidad, sino también el de recursos.
Los sistemas de almacenamiento de energía contribuyen a la estabilidad de la potencia para la IA, mientras que la IA optimiza cada vez más el funcionamiento de los ESS. Para 2030, los centros de datos podrían desplegar entre 20 y 25 GW de almacenamiento en baterías en todo el mundo — pasando de la energía de respaldo a convertirse en activos de la red para el control de potencia en tiempo real.
En el siglo pasado, la humanidad construyó centrales eléctricas. En este siglo, tendremos que construir una nueva capa de infraestructura, no para generar electricidad, sino para controlar su flujo.
A medida que la IA y los humanoides se conviertan en mano de obra que consume electricidad, esta será un insumo determinante para el crecimiento económico. La competitividad futura dependerá de la fiabilidad y precisión con que se controle la potencia, y no solo de cuánta se produzca. En esta era, los ESS de alta potencia serán un elemento clave de la economía de la potencia.
