Data Center ed energia: la cogenerazione è la chiave per un futuro affidabile e sostenibile

L'Italia si sta affermando come un attore di primo piano nel mercato dei Data Center a livello europeo, con Milano in corsa per diventare un nuovo hub di riferimento. Gli investimenti in questo settore sono massicci, con oltre 10 miliardi di euro previsti nei prossimi due anni e una domanda di potenza IT che ha già raggiunto i 513 MW nel 2024, pari a un incremento del 17% rispetto all'anno precedente.
Il mercato del colocation, ovvero la fornitura di spazi Data Center per il posizionamento di server, raggiunge un totale di 765 milioni di euro nel 2024 (+17% sul 2023). Lo stesso anno ha confermato, inoltre, le dinamiche positive di quello precedente in Italia, con nuove aperture che hanno portato a +75 MW IT di nuova domanda di potenza. Sta iniziando a emergere una tendenza all'aumento della densità di potenza nelle singole infrastrutture, con richieste di armadi rack sempre più performanti, come conseguenza dell'accelerazione del mercato dell'IA. Questa rapida espansione è trainata in particolare dagli High-Power Data Center (>10 MW IT), che da soli occupano il 37% della potenza energetica IT totale e richiedono connessioni a reti ad alta tensione

Tuttavia, questa notevole crescita porta con sé una sfida energetica non indifferente. Diversi studi valutano un aumento nei prossimi 5 anni della domanda elettrica per i Data Center in forte contrasto con i piani di sviluppo e la nuova capacità che sarà offerta dalla rete elettrica nazionale. Le richieste di connessione alla rete elettrica italiana sono aumentate di ben 20 volte in termini di potenza negli ultimi tre anni, raggiungendo circa 30 GW entro la fine del 2024. A fronte di queste sfide, tra cui vincoli di rete e prezzi dell'elettricità elevati rispetto ad altri paesi europei, emerge la necessità di soluzioni energetiche resilienti ed efficienti.

La cogenerazione: efficienza e resilienza per i Data Center

Diversi Paesi europei, in primis Regno Unito, Irlanda e Olanda, sono stati e restano logisticamente molto attrattivi per i Data Center. Queste regioni stanno vivendo con circa 1 anno di anticipo quanto accadrà anche in Italia rispetto alla capacità di sostenere i consumi elettrici dei DC. È già in corso una transizione sul piano di approvvigionamento energetico: la classica centrale di back up a diesel sta lasciando spazio ad una centrale di backup a gas naturale, con schemi impiantistici che possono facilmente operare anche in assetto di Power Generation base-load per una generazione elettrica in sito h24. Molti progetti di Data Center si stanno già indirizzando verso soluzioni di microgrid alimentate a gas naturale con turbogas, motori o fuel cell supportate da Battery Storage in una configurazione off-grid fintanto che la rete non arriverà a connettere il Data Center. Requisiti di alta efficienza elettrica, modularità, ricollocabilità e di possibile conversione a idrogeno fanno convergere la selezione tecnologica verso configurazioni a gas naturale già ampiamente sperimentate in passato, ma riadattate per ottenere livelli di resilience e ridondanza in linea con le aspettative dei nuovi Data Center TIER4.

In questo scenario, la cogenerazione (Combined Heat and Power - CHP) a gas naturale si rivela una soluzione ottimale per i Data Center. La CHP permette la generazione efficiente e simultanea di elettricità e calore direttamente onsite da un'unica fonte di combustibile. Questo approccio "Behind The Meter" (BTM) offre numerosi vantaggi per le infrastrutture ad alta intensità energetica come i Data Center:

• Efficienza energetica superiore - La cogenerazione massimizza l'utilizzo del combustibile, convertendo il calore di scarto, che altrimenti andrebbe disperso, in energia utile. Questo si traduce in un'efficienza complessiva notevolmente superiore rispetto alla produzione separata di elettricità e calore
• Resilienza e continuità operativa - I Data Center richiedono una fornitura di energia ininterrotta. Un sistema di cogenerazione, specialmente se integrato con altre tecnologie come il solare fotovoltaico (Solar PV), i sistemi di accumulo a batteria (BESS) e UPS rotanti, può fornire alimentazione costante e “fault-tolerant”, garantendo la continuità operativa anche in schemi off-grid
• Ottimizzazione dei costi - L'autoproduzione di energia permette ai Data Center di ridurre la dipendenza dalla rete e di mitigare l'impatto dei costi elevati dell'elettricità, una problematica significativa in Italia
• Sostenibilità e decarbonizzazione - La cogenerazione contribuisce alla riduzione delle emissioni grazie alla sua elevata efficienza. L'utilizzo di meccanismi come i cGPA (Corporate Green Power Agreements) in combinazione con il biometano può ulteriormente compensare le emissioni di CO₂
• Hydrogen ready e “fast gas capability” - La cogenerazione oggi utilizza tecnologie hydrogen-ready per una futura riconversione a idrogeno della Power Generation. Gli stessi schemi possono essere in futuro riconvertiti a centrali “gas-peaker” per supporto alla rete
• Modularità e ricollocabilità - I sistemi di cogenerazione possono essere containerizzati per una rapida installazione, riducendo tempi di realizzazione e rischi in fase costruttiva; è inoltre possibile ricollocare totalmente o parzialmente i moduli che costituiscono l’impianto.

La trigenerazione: raffreddamento essenziale per i server

Per i Data Center, il raffreddamento è un'esigenza critica. La trigenerazione, estensione della cogenerazione, aggiunge la produzione di energia frigorifera (freddo) agli output di elettricità e calore. Utilizzando il calore di scarto del processo di cogenerazione per alimentare un assorbitore o un chiller ad assorbimento, è possibile produrre acqua refrigerata per il raffreddamento dei server, spostando il carico da sistemi di raffreddamento tradizionali che dipendono dall'elettricità di rete.

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Centrica Business Solutions offre un approccio completo alla gestione dell'energia dei Data Center, con un mix di schemi, soluzioni e tecnologie. 

Per le aziende che cercano di implementare queste soluzioni, ma desiderano preservare la propria liquidità, Centrica Business Solutions propone modelli contrattuali completamente e direttamente finanziati. Tra questi, il DEP (Discount Energy Purchase) è un modello in cui Centrica finanzia, progetta, installa e gestisce direttamente l'impianto, garantendo un controllo totale sui costi e un risparmio economico annuo minimo garantito. Il cliente paga una tariffa fissa per l'elettricità prodotta a un costo inferiore rispetto a quello di rete, e il calore generato viene fornito gratuitamente. Questa flessibilità elimina la necessità di investimenti iniziali (CAPEX) e i costi operativi correnti (OPEX), liberando capitale per altri investimenti strategici e riducendo l'esposizione al rischio.

Con una crescente domanda energetica e la necessità di infrastrutture resilienti, la cogenerazione e la trigenerazione rappresentano una risposta strategica alle sfide attuali e future dei Data Center in Italia. 

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