KI está generando una sobrecarga eléctrica en el centro de datos. Pero la red aún no está preparada.
El rápido auge de la inteligencia artificial, impulsado por grandes modelos lingüísticos como ChatGPT, está provocando un aumento sin precedentes de la demanda energética de los centros de datos en Estados Unidos. Esta creciente necesidad de energía supone una carga cada vez mayor para la red eléctrica del país, que se encuentra en proceso de envejecimiento, lo que da lugar a una disminución de la calidad del suministro eléctrico, un mayor riesgo de cortes y nuevos retos para la infraestructura de los edificios residenciales. A medida que se acelera la adopción de la IA, se ha vuelto urgente contar con una red eléctrica más inteligente y resistente. Este artículo analiza el alcance de las repercusiones, las vulnerabilidades asociadas y las medidas que deben adoptar las empresas de suministro eléctrico, los organismos reguladores y los proveedores de tecnología 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 mundial en el ámbito de la inteligencia artificial (IA). La capacidad del chatbot para generar respuestas similares a las de un humano y resolver tareas complejas supuso un gran avance en el campo de la IA. Esto llevó a competidores como Google, Meta y Anthropic a acelerar el desarrollo de sus propios modelos de lenguaje a gran escala (LLM).
Sin embargo, el auge de la IA ejerce una presión considerable sobre la infraestructura física. La IA provoca un aumento de la demanda de electricidad, ya que las empresas construyen nuevos centros de datos para hacer frente a cargas de cálculo cada vez más intensas.
Este artículo se centra en los Estados Unidos y analiza el aumento previsto de la demanda eléctrica de los centros de datos impulsados por la inteligencia artificial, sus repercusiones en la red eléctrica y las razones por las que las empresas de suministro eléctrico y los organismos reguladores deben modernizar urgentemente la red para adaptarse a 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), los grandes modelos de lenguaje, como ChatGPT, han alcanzado una tasa de aceptación del 40 % en Estados Unidos en tan solo dos años. Este ritmo supera el crecimiento inicial tanto de Internet como de los ordenadores personales (figura 1).
Gráfico 1: La implantación de la IA generativa supera a las tecnologías laborales anteriores
En los dos años posteriores a su lanzamiento comercial, la IA generativa ha alcanzado una tasa de aceptación del 40 % en Estados Unidos
Este rápido crecimiento conlleva unos costes energéticos considerables. El entrenamiento y el funcionamiento 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 importante detrás de esta tendencia es la transición de los servidores convencionales basados en CPU a los sistemas impulsados por GPU. Aunque las GPU son menos eficientes energéticamente que los chips especializados, hoy en día dominan las cargas de trabajo de IA debido a su potencia en el procesamiento paralelo.
Según una estimación, una sola consulta en ChatGPT consume casi diez veces más electricidad que una búsqueda típica en Google. Esto equivale aproximadamente al consumo de una bombilla LED de bajo consumo durante una hora (gráfico 2).
Gráfico 2: Un sistema basado en IA consume más energía que una búsqueda estándar en Google
Con la expansión de la infraestructura de GPU, el consumo energético de los centros de datos en Estados Unidos ha aumentado considerablemente. Pasó de 176 teravatios-hora en 2018 —lo que representaba aproximadamente el 1,9 % del consumo eléctrico nacional— a superar el 4,4 % en 2023. El Ministerio de Energía prevé que esta proporción podría aumentar considerablemente y llegar incluso al 12 % en los próximos años (figura 3).
Gráfico 3: El consumo eléctrico de los centros de datos en EE. UU. aumenta a medida que crece la IA
El consumo eléctrico de los centros de datos podría llegar a representar hasta el 12 % del consumo total de electricidad de Estados Unidos para 2028
Para poner este crecimiento en perspectiva: el aumento previsto del consumo eléctrico de los centros de datos en Estados Unidos entre 2023 y 2028 supera el consumo eléctrico total del Reino Unido en 2023, que equivale aproximadamente a 28 millones de hogares.
A medida que la demanda de electricidad aumenta, la estabilidad de la red eléctrica estadounidense se está convirtiendo en una preocupación fundamental para las empresas de suministro eléctrico, los organismos reguladores y el sector de los centros de datos.
La red bajo presión
La mayoría de los estadounidenses utilizan sus aparatos sin pensar mucho en la electricidad que hay detrás. Sin embargo, en algunas partes del país, el suministro eléctrico es cada vez menos fiable.
Con la expansión de los centros de datos de IA, no solo aumenta el consumo eléctrico, sino que también se altera el flujo de electricidad en las redes locales. En zonas con grandes concentraciones de servidores que consumen mucha energía, las fluctuaciones de tensión son cada vez más frecuentes.
Según un análisis de Bloomberg, los datos de los sensores de más de 700 000 hogares muestran una clara tendencia a la disminución de la calidad de la electricidad en las proximidades de los centros de IA en rápido crecimiento. Las alteraciones más pronunciadas se registraron en un radio de 20 millas alrededor de los principales clústeres de centros de datos (gráfico 4).
Figura 4: Los centros de datos de IA están asociados a una disminución de la calidad de la red eléctrica
Los datos de los sensores revelan graves distorsiones en el rendimiento en un radio de 32 kilómetros de la infraestructura de IA en rápido crecimiento de EE. UU.
Gráfico 5: Los incendios provocados por aparatos eléctricos resultan cada vez más costosos para los hogares estadounidenses
Las pérdidas por incendios en edificios residenciales relacionadas con averías eléctricas superaron los 1.500 millones de dólares estadounidenses en 2023
El análisis de Bloomberg de los datos de los sensores reveló que, en un condado medio de Estados Unidos, alrededor del 1,7 % de los sensores registraban al menos un valor mensual por encima del umbral del 8 % para las armónicas de baja frecuencia. En el condado de Loudoun, donde se encuentran la mayoría de los centros de datos del norte de Virginia, esta cifra era más de cuatro veces superior.
En el vecino condado de Prince William, donde recientemente se han añadido importantes capacidades nuevas de centros de datos, alrededor del 6 % de los 1 100 sensores instalados en edificios residenciales registraron distorsiones armónicas excesivas. Casi todos estos valores procedían de viviendas situadas en un radio de 11 kilómetros de las principales ubicaciones de los centros de datos. Dos docenas de sensores registraron valores de dos dígitos, algunos de los cuales alcanzaron incluso el 12,9 %.
Gráfico 6: La calidad de la electricidad se mantiene estable incluso a gran distancia de los centros de datos de IA
El condado de York, en Virginia, presenta unos niveles de distorsión armónica consistentemente bajos, muy por debajo del umbral del 3 %, sin que haya ningún centro de datos en funcionamiento en las inmediaciones.
Aparte de las preocupaciones relacionadas con la calidad de la electricidad, los centros de datos también suponen un riesgo cada vez mayor para la estabilidad de la red. Una medida de seguridad habitual en el sector de los centros de datos consiste en desconectarse de la red eléctrica y pasar a utilizar generadores propios cuando los valores de tensión o frecuencia superan los umbrales permitidos. Esto protege los equipos sensibles contra daños. Sin embargo, cuando se desconectan varias instalaciones al mismo tiempo, se produce una caída repentina de la demanda, lo que provoca un exceso de electricidad en el sistema. Este desequilibrio puede desestabilizar la red y aumentar el riesgo de cortes.
Se prevé que la amenaza aumente a medida que se pongan en funcionamiento cada vez más centros de datos. La North American Electric Reliability Corporation, la autoridad federal responsable de la fiabilidad de las redes, advirtió en su evaluación de la fiabilidad a largo plazo de 2024 que el rápido crecimiento de los grandes centros de datos supone un nuevo riesgo para la estabilidad de la red. El problema se centra en el comportamiento de estas instalaciones ante las averías, especialmente en el caso de la desconexión automática de grandes consumidores, lo que puede provocar graves problemas operativos.
A medida que se acelera el desarrollo de los centros de datos, también aumenta la urgencia de garantizar que la red pueda adaptarse. Las empresas de suministro eléctrico están empezando a dar la voz de alarma. Muchas regiones se enfrentan hoy en día a un doble reto: deben satisfacer el aumento histórico de la demanda de electricidad y, al mismo tiempo, estabilizar la infraestructura que la suministra.
Modernización de la red
Para hacer frente al reto que plantean el creciente consumo eléctrico de los centros de datos y la disminución de la fiabilidad de la red, se necesita una red eléctrica más inteligente y resistente, capaz de integrar una mayor cantidad de energías renovables. Debe ser capaz de gestionar cambios rápidos en la carga, detectar tensiones en tiempo real y reaccionar antes de que las perturbaciones se propaguen.
Sin embargo, gran parte del sistema estadounidense, especialmente a nivel de distribución, sigue funcionando con una infraestructura obsoleta. Mientras que las inversiones en energías renovables se han disparado, el gasto en la ampliación de la red se ha quedado rezagado. En un informe de 2023 titulado «Redes eléctricas y transición energética segura», la Agencia Internacional de la Energía constató que más del 90 % de las interrupciones en el suministro eléctrico en Estados Unidos se deben a la red de distribución.
Las empresas de servicios públicos estadounidenses han comenzado a invertir en la red eléctrica con un nuevo sentido de urgencia. Entre los anuncios para 2025 se incluyen:
Los sistemas de distribución que suministran electricidad directamente a los consumidores finales han sido, en las últimas dos décadas, el principal motivo de los gastos de inversión de las empresas de suministro. Entre 2003 y 2023, las inversiones en infraestructura de distribución aumentaron en 31 400 millones de dólares estadounidenses, lo que supone un incremento del 160 %. Más de una quinta parte de este crecimiento se registró en un solo año. Entre 2022 y 2023, el gasto aumentó en 6.500 millones de dólares hasta alcanzar un total de 50.900 millones de dólares, lo que se debió principalmente a la sustitución y modernización de equipos obsoletos (Figura 7).
Gráfico 7: Aportaciones de capital anuales en EE. UU. por sectores
Miles de millones de dólares estadounidenses, 2003-2023
Las empresas tecnológicas también se están sumando a esta iniciativa. Empresas como Corinex, que cuentan con tecnologías para mejorar la red eléctrica, colaboran con las empresas de suministro para digitalizar la red de distribución de baja tensión mediante la tecnología de banda ancha por la red eléctrica. Estos sistemas proporcionan datos en tiempo real sobre la tensión, los armónicos y los flujos de energía, lo que ayuda a los operadores a detectar las sobrecargas de forma temprana y a reaccionar con mayor eficacia. Nuestras herramientas mejoran la visibilidad y la flexibilidad a nivel local y ayudan a las empresas de suministro a gestionar el impacto más amplio de las grandes cargas en la red de alta tensión, como los centros de datos.
Sin embargo, la modernización de las infraestructuras es solo una parte de la solución. Los planificadores de redes y las autoridades reguladoras están estudiando actualmente nuevos estándares de conexión para grandes cargas, centrándose en la localización, la coordinación en caso de averías y una mejor comunicación entre los centros de datos y las empresas de suministro.
Conclusión
La IA ya no es solo un avance tecnológico. Su auge plantea retos reales y cada vez mayores para la red eléctrica estadounidense. Los centros de datos, que antes se consideraban meras instalaciones de procesamiento de información, son hoy en día grandes consumidores de electricidad que están transformando la forma en que se genera, distribuye y gestiona la electricidad.
Las empresas de suministro, las autoridades reguladoras y los proveedores de tecnología están empezando a reaccionar, pero el ritmo de implantación de la inteligencia artificial se está acelerando más rápido que la capacidad de adaptación de la red. Sin una planificación coordinada y unas inversiones sostenibles, la presión sobre los sistemas energéticos no hará más que agravarse.
El futuro de la IA depende de la fiabilidad de los sistemas que la sustentan. Para construir ese futuro se necesita una red tan avanzada y adaptable como la tecnología a la que previsiblemente dará servicio.
Acerca del autor
Colin Tang es director de inversiones en Corinex, donde aprovecha su amplia experiencia en el sector financiero para impulsar la estrategia de inversión y el rendimiento de la cartera de la empresa. Con un historial probado en la identificación y el aprovechamiento de oportunidades de inversión, Colin desempeña un papel fundamental a la hora de respaldar los objetivos financieros y el crecimiento de Corinex.
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