Uma linha de energia caída expôs um problema crescente nos centros de dados de IA. Veja como resolvê-lo.

Uma linha de transmissão caiu nos arredores de Washington, D.C., esta semana. Normalmente, a rede elétrica precisaria de apenas alguns segundos para se recuperar de um evento assim. Mas este levou mais de 10 minutos porque mais de 3 gigawatts de data centers pararam de consumir energia quase simultaneamente.

O evento fez com que a voltagem na rede da PJM disparasse do norte da Virgínia até Chicago, de acordo com dados coletados pela Ting Labs, uma startup que opera uma rede de sensores IoT nas tomadas elétricas das residências.

O evento não causou um apagão, mas fez com que as luzes piscassem em toda a região. O incidente demonstrou o efeito que os data centers podem ter sobre a rede elétrica — um resultado que especialistas acreditam que se tornará mais frequente.

O norte da Virgínia, que fica no território da PJM, abriga a maior concentração de data centers do mundo.

“É o canário na mina de carvão”, disse Ricardo de Azevedo, CTO da ON.Energy, ao TechCrunch. Esse tipo de evento envolvendo grandes cargas, como data centers, está “acontecendo cada vez mais”, acrescentou ele.

O evento ecoa um ocorrido há dois anos, também na rede da PJM, e pode prefigurar ocorrências maiores caso os data centers não sejam construídos para lidar de forma mais elegante com interrupções no fornecimento de energia. A PJM Interconnection gerencia redes de Nova Jersey a Illinois e atende a 67 milhões de clientes, o que a torna a maior operadora de rede elétrica dos Estados Unidos.

Quando a linha de transmissão caiu esta semana, isso fez com que os data centers mudassem para energia de reserva, e cerca de 3,1 gigawatts de carga desapareceram em cerca de 30 segundos, de acordo com dados da PJM. A rede pareceu se recuperar um pouco, mas, pouco tempo depois, cargas adicionais caíram. No seu pico, a rede da PJM continha 3,49 gigawatts extras de eletricidade. Foram necessários mais 11 minutos até que ela se estabilizasse. Os data centers desconectados representavam cerca de 3% da demanda total na PJM no momento, segundo a Reuters.

Alguns por cento podem não parecer muito, mas a rede elétrica precisa operar em um estado de equilíbrio quase perfeito, com oferta e demanda estreitamente combinadas. Se isso não acontecer, as voltagens podem cair ou disparar. A rede e os dispositivos conectados a ela conseguem tolerar pequenas flutuações, mas se essas flutuações crescerem demais, elas acionam mecanismos de segurança dentro da rede ou em instalações individuais, fazendo com que se desconectem. 

Quando os data centers no norte da Virgínia sentiram a flutuação causada pela falha na linha de transmissão, eles mudaram para energia de reserva, o que retirou sua carga da rede. À medida que mais data centers faziam a mudança, eles removiam quantidades ainda maiores de carga da rede. O que começou como uma queda relativamente pequena na oferta tornou-se uma queda ainda maior na demanda, fazendo a oferta disparar e as lâmpadas piscarem. 

A maioria dos data centers toma decisões em uma fração de segundo, e aqueles que se desconectaram esta semana parecem não ser diferentes. Quando a queda de voltagem os atingiu, todos decidiram se desconectar em um intervalo de poucos segundos uns dos outros, disse Ali Zain Banatwala, especialista sênior em modelos de mercado do Independent Electricity System Operator, ao TechCrunch. 

“Precisamos encontrar uma maneira para que essas cargas localizadas umas próximas às outras se desconectem ou se reconectem sequencialmente”, afirmou ele. Um processo mais ordenado permitiria que as operadoras de rede desenvolvessem procedimentos mais robustos com antecedência.

Como alternativa, os data centers poderem ser construídos para absorver interrupções e não dar as costas a elas. Uma startup, a ON.Energy, tem trabalhado em um produto para ajudar data centers — e a rede elétrica — a superarem eventos como o ocorrido esta semana. 

A empresa desenvolveu uma fonte de alimentação ininterrupta para todo um campus de data center, cobrindo não apenas servidores, mas também chillers e outros equipamentos. Essencialmente, a empresa esconde o data center atrás de um banco de baterias conectado a equipamentos sofisticados de conversão de energia. Tudo o que a rede “vê” é uma carga única, consistente e bem comportada, em vez dos picos e vales de cada parte individual do data center. O sistema da ON.Energy permite que os data centers aumentem e reduzam as cargas de trabalho de computação, incluindo o treinamento de IA, sem perturbar a rede. 

Talvez mais importante, isso também significa que os data centers podem absorver flutuações de energia da rede. Em vez de se desconectar da rede, o sistema da ON.Energy pode usar qualquer energia extra para carregar suas baterias e, se o fluxo cair, o sistema pode enviar energia para os servidores. Além disso, ele pode seguir o comando da rede em milissegundos, evitando quedas ou surtos como os que causaram o problema desta semana para a PJM.

A ON.Energy está instalando atualmente um total de 3 gigawatts de seus sistemas em quatro campi de data centers diferentes, disse de Azevedo.

Os gestores de redes elétricas também despertaram para o problema.

A ERCOT, por exemplo, vai exigir que grandes cargas como data centers “suportem” interrupções, disse de Azevedo.

O tempo, no entanto, está esgotando. A desconexão em massa desta semana foi duas vezes maior do que um evento semelhante em 2024, quando 60 data centers se desconectaram simultaneamente, retirando 1,5 gigawatt de carga da rede. Naquela época, os data centers respondiam por cerca de 6% da carga da PJM, de acordo com a Synapse Energy Economics. Até 2040, espera-se que eles representem 24%. Se o problema não for abordado em breve, as coisas podem piorar muito.