Las subestaciones como punto de partida de la resiliencia de los centros de datos

La inteligencia artificial y la computación de mayor densidad están modificando las previsiones de carga incluso mientras los proyectos siguen en fase de diseño.

Planificación para la densificación y los cambios normativos

Una instalación concebida hace dos años puede necesitar más capacidad, una revisión de las fases de ejecución o espacio adicional antes de que finalice la construcción. El diseño de la subestación debe ofrecer flexibilidad sin obligar al cliente a invertir en infraestructuras innecesarias.

En un gran centro de datos, la subestación es mucho más que un punto de conexión: es la interfaz crítica entre la red eléctrica y la infraestructura digital a la que suministra energía. A medida que las instalaciones concentran cada vez más potencia, la disponibilidad y fiabilidad del suministro eléctrico pueden determinar la viabilidad del emplazamiento, la planificación del proyecto y la resiliencia operativa.

Las tecnologías alternativas presentan distintos niveles de madurez según el nivel de tensión y la aplicación. Por ello, los proyectos pueden tener que adaptar especificaciones, distribuciones o procesos de aprobación para ajustarse a lo que sea técnicamente viable y esté disponible dentro de los plazos previstos. La transición para dejar atrás el hexafluoruro de azufre, o SF6, añade una complejidad adicional. El SF6 se ha utilizado durante mucho tiempo como medio aislante y de conmutación, pero las restricciones europeas de aplicación progresiva afectarán a los equipos de conmutación de alta tensión a partir de 2032.

Esto resulta especialmente complejo en un mercado que afronta una escasez de contratistas generales y especialistas con experiencia demostrada en alta tensión. Las subestaciones integran requisitos eléctricos, civiles, estructurales, de protección contra incendios, acústica y sistemas de control. Las carencias en cualquiera de estas disciplinas pueden tener efectos en cadena sobre los plazos, los costes y, en última instancia, la puesta en tensión.

La disponibilidad de los equipos, su idoneidad técnica y los plazos de suministro deben considerarse de forma conjunta. En Deerns, abordamos la planificación y construcción de subestaciones como una parte integral del desarrollo de centros de datos.

Caso de estudio:

En el desarrollo de un importante centro de datos europeo, Deerns participó en la ejecución de una gran subestación al aire libre, desde las primeras fases de diseño hasta la licitación y contratación, así como en la supervisión de la construcción. El trabajo integró la coordinación multidisciplinar, la revisión de contratistas y la alineación con la planificación general del proyecto, contribuyendo a garantizar que el diseño de la subestación se mantuviera técnicamente sólido y alineado con el desarrollo global del centro de datos a medida que avanzaba hacia la fase de construcción.

La disponibilidad de potencia condiciona la planificación

La primera cuestión es determinar si hay suficiente potencia disponible y cuándo puede suministrarse. Es fundamental implicar al operador de red desde las primeras fases, ya que los trabajos de conexión pueden incluir actuaciones como la adquisición de terrenos, la constitución de servidumbres y obras en la vía pública.

La evaluación inicial debe establecer cinco parámetros clave:

• Capacidad disponible y planificación del suministro
• Tensión de conexión y estrategia de transformación
• Opciones para disponer de fuentes de suministro redundantes
• Trazados de cableado, interfaces y costes de conexión
• Responsabilidades del operador de red, el cliente y el equipo de proyecto

Estas consideraciones ayudan a definir desde el principio el plan director y el caso de negocio. Abordar desde las primeras fases los plazos de conexión, las limitaciones de trazado y las necesidades de terreno contribuye a garantizar que el emplazamiento seleccionado pueda satisfacer las necesidades de potencia del proyecto y su planificación de ejecución.

Diseño par todo el ciclo de vida

Para capacidades superiores a 40 MWe, se necesita una subestación dedicada de alta a media tensión que reciba la energía de la red de transporte del operador a 400 kV o 225 kV y la transforme para su uso en el campus a 11 kV, 20 kV o 33 kV. El equipo de ingeniería debe evaluar si una solución al aire libre o una configuración cerrada y compacta ofrece el mejor resultado a lo largo de todo el ciclo de vida.

Las subestaciones interiores con aparamenta aislada en gas (GIS) son compactas y pueden reducir la superficie ocupada por el edificio de la subestación en emplazamientos con limitaciones de espacio, especialmente en entornos urbanos. Las subestaciones al aire libre con aislamiento en aire (AIS) requieren más terreno, pero pueden ofrecer ventajas técnicas, de contratación o de mantenimiento. La decisión debe tener en cuenta el coste del ciclo de vida completo, y no solo el coste de los equipos.

Las siete consideraciones principales son:

• Capacidad, redundancia y crecimiento futuro de la carga
• Ubicación del emplazamiento y posición de la subestación dentro del plan director del campus
• Distancias de seguridad e interfaces con los edificios
• Rutas de acceso para la entrega de equipos
• Accesibilidad para mantenimiento y sustitución
• Ruido de los transformadores y protección contra incendios
• Espacio para futuras ampliaciones

Los transformadores y la aparamenta deben planificarse teniendo en cuenta el mantenimiento, el acceso y su futura sustitución. Prever desde el principio espacio suficiente y rutas de acceso despejadas favorece un funcionamiento fiable durante todo el ciclo de vida de la instalación.

La supervisión protege la intención del diseño

Una subestación bien diseñada ofrece mejores prestaciones cuando la construcción, las interfaces y las pruebas están gestionadas por un equipo con experiencia. Las pruebas en fábrica permiten detectar incidencias antes de la entrega, cuando resultan más fáciles de resolver. Una instalación y puesta en marcha cuidadosas garantizan que el sistema se ajuste al diseño aprobado, a los requisitos del operador de red, a la normativa local y a las instrucciones de los fabricantes. Las pruebas in situ confirman que el sistema completo funciona correctamente en su configuración final instalada.

Una supervisión eficaz debe abarcar todo el proceso, desde la fábrica hasta la entrada en operación:

• Revisión de la documentación técnica y de los métodos de instalación
• Pruebas de aceptación en fábrica antes del envío
• Verificación de la instalación y de la calidad en obra
• Pruebas de aceptación in situ y puesta en marcha
• Resolución de defectos antes de la entrada en servicio
• Documentación completa “as-built” y de mantenimiento

La documentación también forma parte de la resiliencia

Una documentación precisa facilita una operación segura, el mantenimiento, la localización de averías y una gestión eficaz de los activos. Sin embargo, muchos proyectos brownfield parten de registros incompletos o desactualizados, por lo que las inspecciones in situ son esenciales para determinar qué está realmente instalado y cómo están configurados los sistemas existentes.

La documentación final debe reunir los planos aprobados, los datos de los equipos, los ajustes de las protecciones, los resultados de las pruebas, los manuales de los fabricantes y los procedimientos de mantenimiento. En conjunto, estos registros proporcionan la información necesaria para operar, mantener y gestionar el activo durante todo su ciclo de vida, y deben gestionarse con el mismo rigor que la propia instalación física.

Experiencia integrada para un activo crítico

Las subestaciones se sitúan en la intersección entre la planificación de la red, la ingeniería, la contratación, la tramitación de permisos, la construcción y la operación. Su correcta ejecución requiere coordinación multidisciplinar, experiencia en alta tensión y una comprensión clara de cómo evolucionarán las necesidades de los centros de datos.

Deerns aplica su amplia experiencia para conectar la estrategia energética con el plan director, el diseño resiliente, la supervisión de la construcción, las pruebas y la documentación. Esto ayuda a los clientes a transformar una compleja interfaz con la red en una infraestructura fiable y adaptable. A medida que los centros de datos aumentan su potencia y densidad de carga, este enfoque integrado será esencial para disponer de la capacidad necesaria dentro de los plazos previstos y preservar la resiliencia a largo plazo.