La IA está impulsando un aumento repentino de la electricidad en los centros de datos. Pero la red eléctrica no está preparada.
El rápido auge de la inteligencia artificial, impulsado por grandes modelos de lenguaje como ChatGPT, está impulsando un aumento sin precedentes en la demanda de electricidad de los centros de datos en todo Estados Unidos. Este creciente apetito energético está ejerciendo una presión cada vez mayor sobre la envejecida red eléctrica del país, lo que provoca un deterioro de la calidad de la energía, un mayor riesgo de cortes de suministro y nuevos desafíos para la infraestructura residencial. A medida que se acelera la adopción de la IA, la necesidad de una red eléctrica más inteligente y resiliente se ha vuelto urgente. Este artículo examina la magnitud del impacto, las vulnerabilidades que expone y las medidas que las empresas de servicios públicos, los reguladores y los proveedores de tecnología deben adoptar para garantizar que la red pueda seguir el ritmo de la revolución de la IA.
Cuando OpenAI lanzó ChatGPT el 30 de noviembre de 2022 , desencadenó una carrera global en inteligencia artificial (IA). La capacidad del chatbot para generar respuestas similares a las humanas y abordar tareas complejas marcó un gran avance en la IA. Impulsó a competidores como Google, Meta y Anthropic a acelerar sus propios modelos de lenguaje de gran tamaño (LLM).
Pero el auge de la IA está ejerciendo una presión significativa sobre la infraestructura física. La IA está impulsando un aumento repentino de la demanda de electricidad a medida que las empresas construyen nuevos centros de datos para soportar cargas de trabajo informáticas cada vez más intensivas.
Este artículo se centra en Estados Unidos y examina el aumento previsto de la demanda de electricidad de los centros de datos impulsados por IA, su impacto en la red eléctrica y por qué las empresas de servicios públicos y los reguladores deben modernizar urgentemente la red para seguir el ritmo de esta transformación.
Cómo la IA está transformando la demanda de electricidad en EE. UU.
La IA se ha convertido rápidamente en una de las innovaciones más importantes del siglo XXI. Según la Agencia Internacional de la Energía (AIE), modelos de lenguaje de gran tamaño como ChatGPT han alcanzado una tasa de adopción del 40 % en Estados Unidos en dos años. Este ritmo supera el crecimiento inicial tanto de internet como de las computadoras personales (Gráfico 1).
Gráfico 1: La adopción de la IA generativa está superando a las tecnologías anteriores en el lugar de trabajo
A los dos años de su lanzamiento comercial, la IA generativa ha alcanzado una adopción del 40 por ciento en Estados Unidos.
Esta rápida adopción conlleva un coste energético considerable. El entrenamiento y la ejecución de estos modelos requieren una enorme potencia de cálculo, lo que aumenta la presión sobre los centros de datos y eleva el consumo de electricidad a niveles récord. Un factor clave de esta tendencia es la transición de los servidores tradicionales basados en CPU a sistemas con GPU. Las GPU, si bien son menos eficientes energéticamente que los chips especializados, dominan las cargas de trabajo de IA actuales gracias a su potencia en el procesamiento paralelo.
Se estima que una sola consulta de ChatGPT consume casi 10 veces más electricidad que una búsqueda típica en Google. Esto equivale aproximadamente a tener una bombilla LED de bajo consumo encendida durante una hora (Gráfico 2).
Gráfico 2: Un sistema impulsado por IA requiere más energía que una búsqueda estándar de Google
A medida que se expande la infraestructura de GPU, el consumo energético de los centros de datos en Estados Unidos ha aumentado drásticamente. Pasó de 176 teravatios-hora en 2018, o aproximadamente el 1,9 % del consumo eléctrico nacional, a más del 4,4 % en 2023. El Departamento de Energía proyecta que esta proporción podría crecer significativamente, alcanzando hasta el 12 % en los próximos años (Gráfico 3).
Gráfico 3: El uso de electricidad en los centros de datos de EE. UU. aumenta con el crecimiento de la IA
La demanda de electricidad de los centros de datos podría alcanzar hasta el 12 por ciento del consumo total de electricidad de EE. UU. para 2028
Para poner el crecimiento en contexto, el aumento proyectado en el consumo de electricidad de los centros de datos de EE. UU. entre 2023 y 2028 supera el uso total de electricidad del Reino Unido en 2023, que abasteció a aproximadamente 28 millones de hogares .
A medida que la demanda de electricidad se acelera, la estabilidad de la red eléctrica estadounidense se está convirtiendo en una preocupación central para las empresas de servicios públicos, los reguladores y la industria de los centros de datos.
La red bajo tensión
La mayoría de los estadounidenses usan sus electrodomésticos sin pensar mucho en la electricidad que consumen. Pero en algunas partes del país, ese suministro eléctrico es cada vez menos fiable.
A medida que los centros de datos de IA se expanden, no solo aumentan la demanda de electricidad, sino que también alteran el flujo de energía en las redes locales. En zonas con densas agrupaciones de servidores que consumen mucha energía, las fluctuaciones de voltaje son cada vez más frecuentes.
Según un análisis de Bloomberg, los datos de sensores de más de 700.000 hogares muestran un claro patrón de deterioro de la calidad del suministro eléctrico cerca de centros de IA de rápido crecimiento. Las distorsiones más graves se registraron a menos de 32 kilómetros de los principales centros de datos (Gráfico 4).
Gráfico 4: Los centros de datos con IA están vinculados a una peor calidad de la energía
Los datos de los sensores revelan graves distorsiones de energía en un radio de 32 kilómetros de la infraestructura de IA de rápido crecimiento en EE. UU.
El análisis de Bloomberg de los datos de los sensores reveló que, en un condado promedio de EE. UU., aproximadamente el 1,7 % de los sensores registraron al menos una lectura mensual por encima del umbral del 8 % de armónicos negativos. En el condado de Loudoun, donde se ubican la mayoría de los centros de datos del norte de Virginia, esa cifra fue más de cuatro veces mayor.
En el vecino condado de Prince William, donde recientemente se añadió una importante capacidad a los centros de datos, aproximadamente el 6 % de los 1100 sensores residenciales mostraron una distorsión armónica excesiva. Casi todas estas lecturas se obtuvieron en viviendas ubicadas a menos de 11 kilómetros de los principales centros de datos. Dos docenas de sensores registraron niveles de dos dígitos, algunos de los cuales alcanzaron el 12,9 %.
Gráfico 6: La calidad de la energía se mantiene estable más allá de los centros de datos de IA
El condado de York, VA, muestra una distorsión armónica constantemente baja, muy por debajo del umbral del 3%, sin actividad de centro de datos cercano.
Además de las preocupaciones sobre la calidad de la energía, los centros de datos también representan un riesgo creciente para la estabilidad de la red. Una medida de seguridad estándar en el sector de los centros de datos es desconectarse de la red y usar generadores locales cuando los niveles de voltaje o frecuencia superan los límites permitidos. Esto protege los equipos sensibles de daños. Sin embargo, cuando varias instalaciones se desconectan a la vez, se produce una caída repentina de la demanda, liberando un exceso de electricidad en el sistema. Este desequilibrio puede desestabilizar la red y aumentar el riesgo de cortes de suministro.
Se prevé que la amenaza aumente a medida que se conecten más centros de datos . La Corporación de Confiabilidad Eléctrica de América del Norte (North American Electric Reliability Corporation), la agencia federal responsable de la confiabilidad de la red, advirtió en su Evaluación de Confiabilidad a Largo Plazo de 2024 que el rápido crecimiento de los grandes centros de datos representa un riesgo emergente para la estabilidad de la red. La preocupación se centra en el comportamiento de estas instalaciones durante las fallas, en particular la desconexión automática de grandes cargas, que puede generar graves problemas operativos.
A medida que se acelera el desarrollo de centros de datos, también lo hace la urgencia de garantizar la adaptación de la red. Las empresas de servicios públicos están empezando a dar la voz de alarma. Muchas regiones se enfrentan ahora a un doble reto: satisfacer un aumento histórico de la demanda eléctrica y, al mismo tiempo, estabilizar la infraestructura que la suministra.
Modernización de la red
Para afrontar el desafío del aumento vertiginoso de la demanda eléctrica de los centros de datos y la disminución de la fiabilidad de la red, se requiere una red eléctrica más inteligente y resiliente que pueda integrar más energías renovables. Debe ser capaz de gestionar cambios rápidos en la carga, detectar la tensión en tiempo real y responder antes de que las interrupciones se propaguen.
Sin embargo, gran parte del sistema estadounidense, en particular a nivel de distribución, aún funciona con infraestructura obsoleta. Si bien la inversión en energías renovables ha aumentado, el gasto en mejoras de la red se ha quedado atrás. En un informe de 2023 titulado "Redes Eléctricas y Transiciones Energéticas Seguras" , la Agencia Internacional de la Energía (AIE) concluyó que más del 90 % de las interrupciones del suministro eléctrico en Estados Unidos se originan en la red de distribución.
Las empresas de servicios públicos estadounidenses han comenzado a invertir en la red con un nuevo sentido de urgencia. Entre los anuncios para 2025:
Con Edison propuso un plan de inversión para invertir más de US$21 mil millones en tres años para construir nueva infraestructura, como instalaciones de transmisión, subestaciones y distribución.
Ameren Missouri presentó un plan de inversión quinquenal de US$12.400 millones ante la Comisión de Servicio Público de Missouri para modernizar la infraestructura y mejorar la confiabilidad y flexibilidad de la red.
Los sistemas de distribución, que suministran energía directamente a los usuarios finales, han sido el principal impulsor de la inversión de capital de las empresas de servicios públicos durante las últimas dos décadas. Entre 2003 y 2023, la inversión en infraestructura de distribución aumentó en 31.400 millones de dólares, un incremento del 160 %. Más de una quinta parte de ese crecimiento se produjo en un solo año. Entre 2022 y 2023, el gasto aumentó en 6.500 millones de dólares, alcanzando un total de 50.900 millones de dólares, impulsado principalmente por la sustitución y modernización de equipos obsoletos (Gráfico 7).
Gráfico 7: Adiciones anuales de capital en EE. UU. por sector
Miles de millones de dólares estadounidenses, 2003-2023
Las empresas tecnológicas también están participando. Empresas como Corinex, con tecnologías que optimizan la red, colaboran con las empresas de servicios públicos para digitalizar la red de distribución de baja tensión mediante tecnología de banda ancha sobre línea eléctrica. Estos sistemas proporcionan datos en tiempo real sobre tensión, armónicos y flujos de energía , lo que ayuda a los operadores a detectar la tensión de forma temprana y a responder con mayor eficacia. Al mejorar la visibilidad y la flexibilidad a nivel local, nuestras herramientas ayudan a las empresas de servicios públicos a gestionar los impactos más amplios de las grandes cargas ascendentes, como los centros de datos.
Pero modernizar la infraestructura es solo una parte de la solución. Los planificadores y reguladores de la red están explorando nuevos estándares de interconexión para grandes cargas, con especial atención a la ubicación, la coordinación durante fallas y una mejor comunicación entre los centros de datos y las compañías eléctricas.
Conclusión
La IA ya no es solo un avance tecnológico. Su auge está imponiendo exigencias reales y crecientes a la red eléctrica estadounidense. Los centros de datos, antes considerados simplemente como instalaciones para procesar información, ahora son grandes consumidores de energía que están transformando la forma en que se produce, distribuye y gestiona la electricidad.
Las empresas de servicios públicos, los organismos reguladores y los proveedores de tecnología están empezando a reaccionar, pero el ritmo de adopción de la IA se acelera más rápido que la capacidad de adaptación de la red. Sin una planificación coordinada y una inversión sostenida, la presión sobre los sistemas eléctricos no hará más que agravarse.
El futuro de la IA depende de la fiabilidad de los sistemas que la sustentan. Construir ese futuro requerirá una red tan avanzada y adaptable como la tecnología que se espera que alimente.
Sobre el autor
Colin Tang es el Director de Inversiones de Corinex, donde aprovecha su amplia experiencia en finanzas para impulsar la estrategia de inversión y el rendimiento de la cartera de la empresa. Con un historial probado de identificación y capitalización de oportunidades de inversión, Colin desempeña un papel crucial en el apoyo a los objetivos financieros y el crecimiento de Corinex.
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