Data center em usinas solares: Uma oportunidade no mercado de energia

Data center em usinas solares: Uma oportunidade no mercado de energia

1. Introdução

Com o avanço da era digital, a demanda por armazenamento e processamento de dados cresce de forma acelerada. Tecnologias como a inteligência artificial, computação em nuvem (cloud computing), streamings e fintechs impulsionam exponencialmente a expansão da infraestrutura digital em todo o mundo.
Diante desse cenário, os data centers assumem um papel fundamental na manutenção da continuidade dos serviços digitais. No entanto, o crescimento desse setor apresenta um grande desafio: o alto consumo de energia elétrica.
Como saída estratégica, a integração entre data centers e usinas solares vem ganhando destaque global. Essa integração permite unir sustentabilidade, eficiência energética e redução de custos operacionais, além de contribuir para a descarbonização do setor tecnológico.

A FOTOVOLTEC, com mais de 400 MW em projetos de licenciamento ambiental, acompanha de perto essa evolução do mercado e conta com uma equipe especializada para desenvolver soluções completas voltadas à integração entre energia solar e infraestrutura tecnológica.

O que é um Data Center?

De forma simplificada, um data center é uma infraestrutura composta por sistemas integrados de processamento de dados, alimentação elétrica, resfriamento e segurança operacional.
Quando associado a uma usina solar, parte da energia consumida pode ser suprida diretamente pela geração fotovoltaica, complementada pela rede elétrica e por sistemas de armazenamento em baterias (BESS), garantindo maior segurança e confiabilidade ao fornecimento de energia.
Entre os principais componentes dessa infraestrutura estão os servidores e racks de TI, responsáveis pelo processamento e armazenamento das informações, além dos sistemas UPS, bancos de baterias, transformadores, geradores de emergência e sistemas de resfriamento, conforme Figura 1.

Figura 1: Diagrama esquemático característico de instalações contendo um data center conforme  ABNT NBR ISO/IEC 22237

Do ponto de vista do modelo de negócio, a propriedade do data center pode assumir diferentes configurações. Em alguns casos, o empreendedor do complexo solar desenvolve e opera a infraestrutura como um ativo próprio. No entanto, o modelo mais comum é aquele em que o proprietário da usina disponibiliza a área, a infraestrutura elétrica e a energia competitiva, enquanto empresas especializadas em tecnologia, computação em nuvem, telecomunicações ou inteligência artificial investem na construção e operação do data center.

Entre os principais proprietários e operadores desse tipo de infraestrutura estão empresas como AWS, Microsoft, Google, Meta, Equinix e Digital Realty, que possuem elevada demanda energética e buscam cada vez mais locais com acesso à energia renovável, infraestrutura robusta e potencial de expansão.

Para os empreendedores do setor elétrico, essa tendência representa uma oportunidade adicional de monetização dos ativos de geração. Além da comercialização de energia por meio do Ambiente de Contratação Livre (ACL) ou de contratos de longo prazo (PPA), usinas com disponibilidade de energia excedente podem atrair operadores de data centers e grandes empresas de tecnologia, agregando valor ao empreendimento e criando novas fontes de receita associadas à economia digital.

Figura 2: Solução de data center com resfriamento integrado

2. Principais Características de um Data Center 

Os data centers são projetados para operar de forma contínua, segura e com alto desempenho, garantindo a disponibilidade dos serviços digitais que utilizamos diariamente. Para atender a esses requisitos, essas instalações possuem características específicas relacionadas ao consumo de energia, confiabilidade operacional e controle térmico, que influenciam diretamente sua eficiência e seus custos de operação.
Entre as principais características se destacam:

2.1. Alto Consumo energético

Uma das principais características dos data centers é a elevada demanda por energia elétrica, necessária para garantir a operação contínua dos equipamentos e a disponibilidade dos serviços digitais. Segundo a MIT Technology Review Brasil, em 2024 os data centers consumiram cerca de 1,7% da energia elétrica do país, o equivalente a aproximadamente 8,2 TWh. 
A tendência é que esse consumo aumente significativamente nos próximos anos, impulsionado pelo crescimento da inteligência artificial, da computação em nuvem, dos serviços de streaming e da digitalização da economia. 
No Brasil e no mundo, a expansão da infraestrutura digital vem ampliando a necessidade de processamento e armazenamento de dados, tornando os data centers uma das cargas com maior potencial de crescimento no setor elétrico.
Esse consumo se dá em grande parte por:

2.1.1. Equipamentos de TI e servidores:

Composta por servidores, processadores (CPUs e GPUs), sistemas de armazenamento de dados (storages), switches, roteadores e demais equipamentos responsáveis pelo processamento, armazenamento e transmissão das informações digitais. Esses equipamentos representam a principal carga operacional do data center.

2.1.2. Sistemas de resfriamento

Conforme apresentado na Figura 3, os sistemas de resfriamento estão entre os principais consumidores de energia de um data center, representando aproximadamente 30% a 50% da demanda energética total da instalação, percentual semelhante ao consumido pelos equipamentos de TI. Essa elevada participação está diretamente relacionada à necessidade de remover continuamente o calor gerado pelos servidores e demais equipamentos de processamento de dados.
À medida que a capacidade computacional aumenta, especialmente em aplicações de inteligência artificial e computação em nuvem, cresce também a necessidade de soluções de resfriamento mais eficientes. 
Além de garantir o desempenho e a vida útil dos equipamentos, a escolha adequada da tecnologia de resfriamento pode reduzir significativamente o consumo de energia e os custos operacionais do empreendimento.

Figura 3: Consumo dos equipamentos do data center - fonte: EPE

Entre as principais tecnologias de resfriamento utilizadas destacam-se:
2.1.2.1. Free cooling: utiliza ar externo ou fontes naturais de resfriamento para reduzir o consumo de energia elétrica (conforme Figura 3);
2.1.2.2. Refrigeração evaporativa: utiliza a evaporação da água para reduzir a temperatura do ar;
2.1.2.3. Liquid cooling: utiliza fluidos líquidos para remover o calor de forma eficiente, sendo especialmente indicado para aplicações de alta densidade computacional;
2.1.2.4. Resfriamento a ar: sistema convencional baseado em climatização mecânica.

Figura 4: Esquema de resfriamento Free cooling com a tecnologia dry cooler 

2.1.3. Segurança e redundância operacional

Incluem UPS (Uninterruptible Power Supply), bancos de baterias, geradores de emergência e arquiteturas redundantes (N+1, 2N ou superiores), que garantem o funcionamento ininterrupto da instalação mesmo em situações de falha da rede elétrica, manutenção programada ou indisponibilidade de equipamentos. Esses sistemas também asseguram a integridade dos dados e a continuidade dos serviços digitais.

2.1.4. Sistemas Auxiliares e de Segurança

Incluem sistemas de monitoramento, controle de acesso, detecção e combate a incêndio, automação predial, iluminação e demais recursos necessários para garantir a segurança física e operacional da instalação.

2.2. Operação contínua.

Os data centers precisam operar de forma contínua, 24 horas por dia e 7 dias por semana, garantindo o funcionamento de serviços essenciais como inteligência artificial, computação em nuvem, plataformas digitais, telecomunicações e sistemas financeiros. Por isso, qualquer interrupção no fornecimento de energia pode gerar indisponibilidade de serviços, perda de dados e impactos operacionais relevantes.
Para manter altos níveis de confiabilidade, essas instalações utilizam sistemas de continuidade e redundância, como UPS, bancos de baterias, geradores de emergência e arquiteturas elétricas redundantes. 
Quando integrados a usinas solares, os sistemas de armazenamento de energia em baterias (BESS) ganham destaque por aumentar a segurança energética, armazenando excedentes de geração e fornecendo suporte durante oscilações ou falhas da rede elétrica.
Nesse cenário, um projeto elétrico bem dimensionado é fundamental para garantir a disponibilidade e a segurança da operação. A integração adequada entre geração solar, armazenamento de energia e sistemas de redundância permite criar uma infraestrutura mais resiliente, eficiente e preparada para atender às exigências dos data centers modernos.

3. Por que associar Data Centers a Complexos Solares?

O crescimento acelerado dos data centers aumenta também a preocupação com consumo energético e emissões de carbono. Diante dessas preocupações, surge como solução estratégica a integração entre os complexos solares e os data centers, utilizando a energia solar como fonte energética primária para essas instalações.
Entre as vantagens dessa união destaca-se:

3.1. Redução do custo operacional 

A associação dos data centers a usinas solares permite a redução dos gastos com o elevado consumo de energia, garantindo maior previsibilidade financeira e menor impacto das variações tarifárias.

3.2. Segurança energética

A proximidade entre geração e consumo reduz riscos relacionados a falhas na transmissão, oscilações da rede elétrica e apagões e também a cortes na geração ordenados pelo ONS.

3.3. Aproveitamento de áreas remotas

A associação entre usinas solares, sistemas de armazenamento e data centers permite o aproveitamento de regiões afastadas dos grandes centros urbanos, onde o custo do terreno costuma ser maior. Essa estratégia pode reduzir custos de implantação e favorecer o desenvolvimento regional.

3.4. Redução das emissões de carbono 

Empresas de tecnologia vêm adotando metas de neutralização de carbono por meio da melhora dos indicadores ESG (Environmental, Social and Governance).
Nesse cenário, a utilização de energia renovável torna-se um diferencial competitivo importante, fortalecendo a imagem corporativa e contribuindo para metas globais de sustentabilidade.

4. Desafios de interação solar com os data centers

Apesar das vantagens, a integração entre data centers e usinas solares apresenta desafios técnicos importantes.
O principal deles é a intermitência da geração solar. Como os data centers exigem funcionamento contínuo, a produção fotovoltaica sozinha não é suficiente para garantir fornecimento ininterrupto. 
Para mitigar esse desafio, é fundamental avaliar as características específicas de cada empreendimento, incluindo perfil de consumo do data center, disponibilidade de geração renovável, requisitos de confiabilidade e condições de conexão à rede elétrica. A partir dessa análise, podem ser definidas soluções como:
• Sistemas de armazenamento em baterias (BESS);
• Fontes complementares de geração, como energia eólica;
• Geradores de backup.
Estudos de viabilidade técnica e energética são fundamentais para definir a estratégia mais adequada a cada projeto. A FOTOVOLTEC apoia seus clientes por meio da análise do perfil de carga, da avaliação do potencial de geração de energia, do dimensionamento de sistemas BESS, dos estudos de conexão à rede elétrica e do desenvolvimento de soluções integradas, contribuindo para aumentar a confiabilidade, a eficiência operacional e a segurança energética dos data centers.

5. Conclusão

A integração entre data centers e usinas solares está se consolidando como uma das principais tendências no cenário global de infraestrutura energética e digital. Com o avanço acelerado da inteligência artificial e da computação em nuvem, a demanda por energia no setor tecnológico cresce de forma constante, evidenciando a importância de adotar fontes renováveis para atender a essas necessidades.
O futuro aponta para data centers cada vez mais eficientes, sustentáveis e integrados energeticamente a complexos renováveis, consolidando uma nova geração de infraestrutura digital alinhada às demandas ambientais e tecnológicas do século XXI.
A energia solar fotovoltaica surge como uma solução estratégica para atender à crescente demanda energética dos data centers, unindo competitividade econômica, sustentabilidade e a vasta disponibilidade territorial que o Brasil oferece. 
Por isso, é essencial que o responsável pelo projeto possua expertise em iniciativas multidisciplinares, utilizando as melhores ferramentas disponíveis no mercado. 
Nesse cenário, a FOTOVOLTEC, com mais de 20 anos em projetos de energia solar utility-scale, destaca-se, pois combina conhecimento em geração fotovoltaica, estudos energéticos, sistemas elétricos, licenciamento ambiental e processos de acesso regulatório junto à ANEEL e ao ONS, garantindo suporte técnico completo para desenvolver soluções integradas que conectam energia renovável à infraestrutura digital.

Referência

https://aws.amazon.com/pt/what-is/data-center/
https://www.epe.gov.br/pt/areas-de-atuacao/energia-eletrica/consumo-de-energia-el%C3%A9trica/consumo-de-data-centers
https://canalsolar.com.br/datacenters-consumo-energia-dobrar-brasil/
https://evernex.com/pt-br/guia-de-mercado/resfriamento-de-data-center/
ABNT NBR ISO/IEC 22237 — Tecnologia da informação — Instalações e infraestruturas de data center