Internet funciona 24 horas al día, 7 días a la semana. La energía libre de carbono también debería hacerlo

La electricidad es el combustible que permite a nuestros centros de datos procesar miles de millones de búsquedas en Google, visualizaciones en YouTube y mucho más, las 24 horas, todos los días. Sólo en 2017, compramos más de siete mil millones de kilovatios-hora de electricidad (aproximadamente la misma cantidad que utiliza anualmente el estado de Rhode Island) a parques solares y eólicos construidos específicamente para Google. Esto nos permitió igualar el 100% de nuestro consumo anual de electricidad mediante compras directas de energía renovable.

Sin embargo, aunque se trate de un hito significativo, no es más que el primer paso hacia un desafío mucho más ambicioso y a largo plazo: obtener energía libre de carbono para igualar nuestro consumo de electricidad en todos los lugares y en todos los momentos. Esto significa hacer realidad un futuro en el que cada instalación de Google esté siempre emparejada -las veinticuatro horas del día- con energía local libre de carbono.

En octubre de 2018, dimos un paso importante cuando publicamos un informe detallado de las fuentes de electricidad de Google en todo el mundo, de modo que pudiéramos medir nuestro progreso. En él, podíamos observar que algunos de nuestros centros de datos habían logrado un rendimiento destacado, mientras otros tenían margen de mejora. El informe proporcionaba, además, mapas de calor que muestreaban las emisiones de carbono específicas de cada ubicación, permitiendo un seguimiento visual del perfil de energía de los centros de datos de Google.

La información que obtenemos de estas y otras iniciativas de energía renovable marcan el camino hacia una energía libre de carbono las 24 horas del día.

La importancia de contar con energía libre de carbono en todo momento

A pesar de nuestra adquisición a gran escala de energías renovables, las instalaciones de Google siguen utilizando energía basada en el carbono. Como cualquier otro consumidor de electricidad, cada instalación de Google está conectada a la red eléctrica local. La combinación de la energía que ofrecen estas redes suele incluir algunas fuentes libres de carbono (por ejemplo, eólica, solar, hidráulica o nuclear), junto con otras basadas en este elemento como el carbón, el gas natural y el petróleo, a los que nos vemos obligados a recurrir cuando, por ejemplo, disminuye la velocidad del viento o la luz solar, y también en aquellos lugares donde el acceso a energías alternativas es limitado.

Para compensar nuestro uso de energía basada en el carbono, compramos un excedente de energía renovable en regiones u horas en las que la energía solar y eólica son abundantes. Por ejemplo, compramos mayores cantidades de energía eólica en lugares como el Medio Oeste de EE.UU. para compensar nuestro déficit de energía renovable en Asia, o adquirimos energía solar adicional durante el día para compensar nuestro uso de energía basada en el carbono por la noche.

Estas adquisiciones se traducen directamente en la incorporación de más energías renovables a la red, lo que se conoce como adicionalidad del proyecto¹, y ayudan a reducir las emisiones de dióxido de carbono. Global y anualmente, nuestras compras de energía solar y eólica eliminan la huella de carbono de nuestro consumo eléctrico. Pero se trata de una solución imperfecta. Queremos construir un futuro en el que no dependamos en absoluto de la energía libre basada en el carbono. Descarbonizar por completo el sector eléctrico requiere energía libre de carbono 24 horas al día, 7 días a la semana.

Google tiene muchas razones de peso para perseguir este cambio. Nos esforzamos por liderar el combate contra el cambio climático como un imperativo del negocio. Somos un gran consumidor de electricidad que busca minimizar su huella medioambiental. Y somos una empresa en crecimiento que valora la rentabilidad y la seguridad financiera de las fuentes de energía renovables. Persiguiendo este objetivo a largo plazo, podemos contribuir a que la energía libre de carbono pase de ser un elemento importante pero limitado de la oferta mundial de electricidad a un recurso que alimente plenamente nuestras operaciones y, en última instancia, a toda la red eléctrica.

Definimos a la energía libre de carbono como cualquier tipo de generación de electricidad que no emita directamente dióxido de carbono. Esto incluye energías renovables como la solar, la eólica, la geotérmica, la hidroeléctrica y la biomasa², junto con la nuclear.

Analizando datos energéticos detallados, podemos medir cómo coincide la hora de consumo eléctrico de un determinado centro de datos con la hora de suministro de electricidad libre de carbono en la red regional. Esta electricidad libre de carbono consta de dos componentes: la electricidad que Google compra a través de contratos de compra de energía (PPA) a largo plazo a parques eólicos y solares en una región³ y la electricidad procedente de la red eléctrica local a través de fuentes como la nuclear, la hidroeléctrica y las renovables que Google no ha contratado directamente.

Para evaluar en qué medida el consumo de electricidad de un centro de datos de una determinada hora se corresponde con energía libre de carbono, primero tenemos en cuenta la generación de energía renovable asociada a los PPA de Google en una región determinada⁴. Si la compra de energía renovable por parte de Google en una hora determinada es igual o superior al consumo de electricidad de un centro de datos en esa hora, entonces su suministro se corresponde al 100% con fuentes libres de carbono. Sin embargo, si la generación de energía renovable de Google en una hora determinada es insuficiente para igualar la carga del centro de datos, la electricidad restante se atribuye al mix de la red local.

Mapas de calor de las emisiones de carbono en centros de datos

Finlandia. En nuestro análisis sobre el uso de energías renovables de 2017 pudimos ver que ninguno de los centros de datos de Google funcionaba las 24 horas del día, los 7 días de la semana, con un 100% de energía libre de carbono. Aun así, algunos centros, como el de Finlandia, estaban empezando a demostrar que era posible lograr este objetivo. Como se muestra a continuación, ese año el consumo de electricidad del centro finlandés fue prácticamente abastecido con energía regional libre de carbono.

Atribuimos este resultado a un par de factores. En primer lugar, gracias a una estructura de mercado eléctrico competitiva en los países nórdicos, Google ha podido firmar múltiples PPA de energía eólica en la región⁵. Estos PPA suministran una cantidad sustancial de electricidad a la red y, sobre una base horaria, con frecuencia producen más energía de la que consume nuestro centro de datos. En segundo lugar, la red eléctrica finlandesa cuenta con abundantes fuentes de energía libres de carbono como la nuclear, la hidroeléctrica y la de biomasa.

Carolina del Norte. Incluso en lugares donde se dispone de energías renovables como la solar y la eólica, su variabilidad impide suministrar energía 24 horas al día, 7 días a la semana. Esto puede ser problemático en lugares donde hay pocas fuentes libres de carbono a las que recurrir cuando la luz solar y el viento disminuyen. Un ejemplo es nuestro centro de datos de Lenoir (Carolina del Norte), donde trabajamos con la compañía eléctrica local para establecer uno de los primeros programas de compra de energía solar del país. Como resultado, el uso de energía diurna en nuestro centro de datos se ajusta perfectamente a la energía libre de carbono. Sin embargo, nuestro perfil energético nocturno es notablemente más intensivo en carbono. En un análisis más general, el 67% del uso de electricidad de este centro de datos se emparejó por horas con fuentes libres de carbono en 2017.

Taiwán. Aunque muchas de las instalaciones de nuestros centros de datos han realizado progresos notables hacia la equiparación del consumo eléctrico por hora con la adquisición de electricidad libre de carbono, otras tienen oportunidades de mejora. Un ejemplo es nuestro centro de datos en el condado de Changhua, en Taiwán. Aunque la red dispone de algunas fuentes libres de carbono, como la nuclear, la solar y la eólica, sigue estando dominada por el carbón y el gas natural. Como se puede apreciar en el mapa de calor que aparece a continuación, menos del 20 % del consumo eléctrico por hora de nuestro centro de datos de Taiwán en 2017 se correspondía con fuentes regionales libres de carbono.

En 2018, firmamos en Taiwan nuestro primer acuerdo de compra corporativa de energía renovable en Asia. En él nos comprometimos a comprar la producción de una matriz de paneles solares de 10 megavatios (que forman parte de un parque solar de mayor tamaño) en Tainan. Para ello, se instalaron 40,000 paneles solares en estanques de pesca comercial, lo que supuso mejoras en el uso de la tierra y beneficios para la acuicultura local. Estas medidas nos ayudan a acercarnos al objetivo de operar sin emisiones de carbono en nuestro centro de datos local.

El camino a seguir. Crear un futuro sin carbono no será tarea fácil, pero la urgencia del cambio climático exige soluciones audaces. Además de evaluar nuestros progresos, hemos identificado varias acciones clave que tanto nosotros como el resto del mundo debemos emprender para lograr una energía libre de carbono las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Entre ellas, duplicar las compras de energía renovable en un mayor número de regiones.

Será necesario crear nuevas políticas, innovar en tecnologías y fomentar nuevos modelos de negocio. Es necesario que se produzcan las reformas políticas y de mercado que eliminen las barreras para la adquisición de energía sin carbono, así como nuevas normas que reconozcan la importancia social de la energía sin carbono y pongan un precio adecuado a las distintas fuentes de energía. Google seguirá promoviendo reformar el mercado de la electricidad para desbloquear el acceso a la energía sin carbono en todo el mundo.

Tenemos mucho trabajo por delante y nos sobra entusiasmo para seguir avanzando.