Data Centers: reflexos no setor elétrico
A Indústria de Data Centers
A indústria global de data centers atravessa, atualmente, um superciclo de investimentos sem precedentes, impulsionado fortemente pela expansão da nuvem em hiperescala e pelo aumento massivo das cargas de inteligência artificial (IA). O Pipeline Global de Data Centers para os próximos cinco anos indica:
- Projeta-se uma taxa de expansão surpreendente entre o presente e o ano de 2030, saltando de aproximadamente 103 GW para 200 GW, ou seja, o dobro do construído no período 2000 a 2025;
- Essa expansão representa investimentos entre US$ 3 trilhões e US$ 7 trilhões;
- Cerca de 77% do pipeline global de construção já está pré-comprometido ou locado a usuários como Microsoft, Google, AWS e Meta antes mesmo da construção ser concluída.
Os EUA são o peso-pesado da infraestrutura de data centers, detendo aproximadamente 50% da capacidade global total. Ali, um data center considerado “grande” costumava ter 30 Megawatts (MW). Hoje, campus únicos estão ultrapassando o patamar de 1 Gigawatt (1.000 MW). O país deve adicionar mais do que 15 GW ao longo dos próximos cinco anos. Essa expansão criou uma verdadeira corrida entre os estados. Embora o norte da Virgínia continue sendo o maior mercado do mundo — ostentando mais de 3 GW de capacidade operacional e uma enorme capacidade em desenvolvimento, Atlanta (Geórgia), os polos do Centro-Oeste, como Columbus (Ohio) e Chicago (Illinois), e outras áreas como Phoenix (Arizona) e Dallas (Texas) estão registrando um crescimento explosivo devido a incentivos fiscais favoráveis.
O principal gargalo é o tempo que as concessionárias de energia levam para conectar os data centers à rede de transmissão e a escassez de energia limpa: Os “hyperscalers” possuem metas rigorosas de carbono zero, o que os força a investir pesadamente na instalação de data centers na mesma localização com usinas nucleares ou grandes sistemas de energia solar e armazenamento em baterias, além de explorar tecnologias avançadas de energia geotérmica e pequenos reatores modulares (SMRs).
O Brasil tem o maior potencial de infraestrutura de data centers na América Latina, detendo mais de 40% da participação de mercado de toda a região. O país está a caminho de adicionar centenas de megawatts em nova capacidade de carga de TI, transformando-se rapidamente de um mercado corporativo em um vasto ecossistema de hiperescala. A capacidade em desenvolvimento, pipeline, concentra-se fortemente no estado de São Paulo, especificamente em Campinas e na região metropolitana da capital, devido à densa conectividade de fibra óptica e à proximidade com sedes corporativas. Outros hubs existem no Rio de Janeiro, Fortaleza e Rio Grande do Sul, com anúncios de novos projetos.
Enquanto os EUA enfrentam problemas de prazo para acesso a redes elétricas, o Brasil possui vantagens competitivas fundamentais que o tornam um alvo atraente para fundos internacionais de infraestrutura digital como Elea Digital, Scala Data Centers e Odata. Com uma Rede Elétrica Enormemente Verde, o Brasil pode oferecer acesso a energia limpa em escala — algo incrivelmente difícil de obter nos EUA ou na Europa. No entanto, altos impostos de importação e as elevadas taxas de juros podem prejudicar o investimento de capital inicial (CapEx). Espera-se que o REDATA traga solução para tal.
Efeitos no Planejamento e Operação do Sistema Elétrico de Potência (SEP)
Como os EUA são o país com maior número dessas cargas, usaremos neste artigo a experiência americana e as medidas implantadas pela North American Electric Reliability Corporation (NERC), agência controladora da confiabilidade do SEP daquele país.
Um número crescente de grandes cargas – centenas de MW, estão planejadas e algumas já conectadas ao Sistema Elétrico de Potência (SEP) americano. Grandes cargas emergentes tais como centros de dados, incluindo aplicações de criptomoedas e inteligência artificial, que fazem uso significativo de tecnologia da informação, apresentam desafios singulares no planejamento e na operação do SEP. Além do rápido crescimento dessas cargas computacionais emergentes, seu comportamento elétrico é distinto e, frequentemente, menos previsível do que o das cargas convencionais. Essas características singulares representam riscos ao SEP que precisam ser compreendidos e gerenciados.
Para abordar esses riscos de forma expedita, a NERC instituiu um Plano de Ação para Grandes Cargas. Em conformidade com esse plano, em julho de 2025 publicou um White Paper intitulado “Características e Riscos de Grandes Cargas Emergentes”[1], e, em março de 2026, publicou outro White Paper intitulado “Avaliação de Lacunas nas Práticas, Requisitos e Padrões de Confiabilidade Existentes para Grandes Cargas Emergentes”[2]. A NERC constatou que seus Padrões de Confiabilidade existentes, bem com os processos e requisitos do setor, eram inadequados para a integração confiável de grandes cargas emergentes ao sistema de potência e introduziu atualizações nos critérios de registro, nos processos, nos requisitos e nos Padrões de Confiabilidade.
A seguir a NERC emitiu um Alerta[3] de Nível 2, publicado em 9 de setembro de 2025 onde exigiu que os Proprietários, Planejadores, Operadores de Transmissão, Provedores de Distribuição, Autoridades de Balanceamento e Coordenadores de Confiabilidade (RC) inscritos no Registro de Conformidade da NERC respondessem uma série de quesitos indicando seus critérios para integração de grandes cargas ao Sistema Elétrico de Potência, SEP, de maneira a sustentar a confiabilidade contínua. Nas respostas fornecidas ao Alerta, a NERC constatou que as entidades, de modo geral, não dispunham de processos, procedimentos ou métodos suficientes para mitigar os riscos associados às cargas computacionais. Esse cenário contrasta com a sólida experiência histórica acumulada com cargas tradicionais — ou seja, aquelas que não envolvem eletrônica de potência nem computação. No relatório sobre o Alerta 2, a NERC identificou deficiências específicas no tratamento dispensado às cargas computacionais e determinou um conjunto de ações imediatas que as entidades registradas deveriam adotar para reduzir o risco ao SEP.
Finalmente, em 4 de maio de 2026, a North American Electric Reliability Corporation emitiu um Alerta de Ação Essencial[4] de Nível 3, intitulado ‘Modelagem de Carga Computacional, Estudos, Instrumentação, Comissionamento, Operações, Proteção e Controle’. Este alerta reflete o mais alto nível de urgência e foi desencadeado por eventos observados envolvendo grandes cargas computacionais que apresentaram oscilações rápidas de demanda e comportamento oscilatório, representando riscos imediatos à confiabilidade do Sistema Interligado de Potência. O alerta define sete “Ações Essenciais” que se espera que as entidades registradas implementem para sanar lacunas na modelagem, nos estudos de sistema, no comissionamento, na coordenação de proteção, na operação e na análise de perturbações associadas a cargas computacionais emergentes, tais como centros de dados e instalações de treinamento de inteligência artificial. Essas Ações Essenciais são:
- Ação Essencial #1: (Destinada aos Planejadores de Transmissão e Coordenadores de Planejamento). Espera-se que as entidades definam e exijam requisitos detalhados de modelagem dinâmica para cargas computacionais dentro dos processos de interconexão, incluindo o uso de modelos, como o modelo PERC1 (Power Electronic Reconnecting and Ceasing)[5] ou equivalentes, para representar o comportamento rápido e coordenado da carga
- Ação Essencial #2: (Destinada aos Planejadores de Transmissão, Coordenadores de Planejamento, e Coordenadores de Confiabilidade). As entidades devem avaliar o impacto das cargas computacionais na estabilidade de tensão e frequência, incluindo limites do sistema, condições vulneráveis e contingências envolvendo redução rápida ou desligamento dessas cargas.
- Ação Essencial 3: (Destinada aos Coordenadores de Planejamento). Os Coordenadores de Planejamento são obrigados a expandir as definições de mudança qualificada de carga para incluir o crescimento da carga computacional, alterações de configuração e transições para cargas de trabalho de IA (Inteligência Artificial) ou similares.
- Ação Essencial #4: (Destinada aos Proprietários de Transmissão, Clientes de Carga). Os Proprietários de Transmissão devem implementar processos de comissionamento que validem o desempenho da instalação “conforme construída” (“as-built”), incluindo testes, validação de modelos e verificação de telemetria.
- Ação Essencial #5: (Destinada aos Proprietários de Transmissão, Operadores de Transmissão, Clientes com Grande Carga[6]). As entidades devem mitigar a perda desnecessária de carga durante faltas que são normalmente eliminadas pelo sistema, por meio de uma melhor coordenação de proteção e do desempenho de capacidade de suportar perturbações.
- Ação Essencial #6: (Destinada aos Proprietários de Transmissão, Clientes com Grande Carga). As entidades são obrigadas a implementar sistemas de registro de perturbações de alta resolução para subsidiar a análise pós-evento.
- Ação Essencial #7: Coordenação Operacional (Destinada aos Operadores de Transmissão, Coordenadores de Confiabilidade, Autoridades de Balanceamento). As entidades devem estabelecer canais de comunicação direta e procedimentos operacionais com os operadores de carga computacional.
Como parte dessa mudança, além das recomendações às diversas Entidades registradas na NERC, propõe incluir grandes cargas computacionais, como data centers, na estrutura de confiabilidade definindo-as como uma nova CLE (Entidade de Carga Computacional) em suas Regras de Procedimento[7]. Assim, a NERC está propondo critérios para identificar quais instalações se qualificariam como uma CLE, geralmente visando grandes cargas que atendam a limites como uma capacidade conectada agregada de cerca de 20 MW ou mais, interconexão em tensões de nível de transmissão – em torno de 60 kV ou acima, e hospedagem de 1 MW ou mais de carga computacional. O objetivo é melhorar a visibilidade, a responsabilização e a coordenação, incluindo formalmente essas cargas de alto impacto na estrutura regulatória da NERC e, em última instância, desenvolvendo padrões de confiabilidade adequados para garantir que sejam planejadas e operadas de maneira consistente com as necessidades de confiabilidade do sistema de energia em larga escala.
Em resumo, o Alerta de Ação Essencial NERC Nível 3 destaca a crescente necessidade de fortalecer a forma como o sistema elétrico realiza o planejamento e a operação diante de grandes cargas computacionais.
ALERTA AO SETOR ELETRICO BRASILEIRO
A experiência do sistema elétrico que supre eletricidade para o maior parque de Data Centers mostra a necessidade de adotar uma série de Ações Essenciais como detalhado neste artigo. Uma análise rigorosa da NERC identificou deficiências específicas no tratamento dispensado às cargas computacionais, resultando em determinações obrigatórias para que as entidades reduzam os riscos e garantam a segurança do SEP.
O Brasil almeja liderar investimentos globais em Data Centers, como acaba de destacar o Ministro da Minas e Energia no Fórum Jurídico de Lisboa, em Portugal. No entanto, a situação atual do Sistema Interligado Nacional (SIN) não demonstra ter a confiabilidade requerida por esse tipo de carga. Nas últimas décadas, tivemos sobre investimento em centrais solar e eólica e uma geração distribuída sem controle resultando em termos o dobro da capacidade instalada comparada com a demanda máxima, e alto risco de blackout. Como solução de emergência implantou-se o Leilão de Reserva de Capacidade com contratação de térmicas e agora baterias. Temos um modelo competitivo, mas nossa energia é de alto custo.
Realmente o Brasil possui potencial para ser um local adequado para instalações desse tipo de carga. No entanto, não possui uma entidade de controle da confiabilidade, similar à NERC. Assim, faz-se necessário que o Poder Concedente, ou a Agência Reguladora do Setor, adote medidas similares visando dotar o SIN de estudos adequados tanto na área de planejamento como operacional visando a ter a capacidade adequada para evitar que surjam surpresas posteriormente à conexão das cargas.
Armando Ribeiro de Araújo é Engenheiro Eletricista com Mestrado e Doutorado, foi Diretor de Procurement Policy do Banco Mundial, Secretário Nacional de Energia do Ministério de Infraestrutura, Presidente da Eletronorte, Membro do Conselho de Administração de Itaipu, Furnas, Chesf e Eletronorte.
[1] https://www.nerc.com/globalassets/who-we-are/standing-committees/rstc/whitepaper-characteristics-and-risks-of-emerging-large-loads.pdf
[2] https://www.nerc.com/globalassets/our-work/guidelines/reliability/white-paper—assessment-of-gaps.pdf
[3] https://www.nerc.com/globalassets/programs/bpsa/alerts/2025/aggregated-report-level-2-large-load-interconnection-study-commissioning-and-operations.pdf
[4] https://www.nerc.com/globalassets/programs/bpsa/alerts/level-3-computational-load-alert.pdf
[5] PERC1 é um novo modelo de características de carga dinâmica de sequência positiva, projetado para simulações de estabilidade transitória em sistemas de potência, visando simular com precisão a forma como as redes modernas reagem a grandes agregações de cargas com interface de eletrônica de potência – incluindo o comportamento de estações de recarga de veículos elétricos, centros de dados, instalações de mineração de criptomoedas e inversores de frequência industriais.
[6] Os Clientes com Grandes Cargas não são entidades registradas junto à NERC. Quando identificados como destinados a uma Ação Especial, isso indica que se espera que a entidade registrada (por exemplo, um Proprietário de Transmissão) coordene-se com o Cliente de Carga para executar a ação essencial exigida.
[7] As Regras de Procedimento são a estrutura que rege a NERC e define como as entidades são registradas, quais funções elas desempenham e como os Padrões de Confiabilidade obrigatórios são aplicados e fiscalizados em todo o Sistema Elétrico de Grande Porte.