AI e Data Center: la nuova frontiera della domanda energetica

Come l’AI sta ridefinendo il consumo globale di energia

I data center esistono da decenni, ma l'intelligenza artificiale ne ha cambiato il peso energetico in modo radicale. Sono diventati uno dei principali driver della domanda elettrica globale, con una traiettoria di crescita che non ha precedenti in nessun altro settore industriale.

Nel 2024 questi impianti hanno consumato circa 415 TWh di elettricità, pari all'1.5% della domanda globale. La cifra è significativa, ma è la velocità di crescita a definire la portata reale del fenomeno: dal 2017 la domanda aumenta a circa +12% annuo, oltre quattro volte più rapidamente della domanda elettrica mondiale.

I modelli generativi e le architetture avanzate richiedono quantità di calcolo che si moltiplicano a ogni nuova generazione, mentre il ritmo di rilascio dei nuovi modelli si è fatto sempre più serrato. Non si tratta di una semplice accelerazione del digitale: sta emergendo una nuova industria ad alta intensità energetica, con esigenze che il sistema elettrico esistente non era stato progettato per sostenere.

Data center come infrastrutture energivore ad alta densità

La differenza fondamentale rispetto al passato è legata all'adozione massiva delle GPU, processori specializzati nell'eseguire grandi volumi di calcoli in parallelo, oggi indispensabili per l'addestramento e l'esecuzione dei modelli di AI. A differenza dei server convenzionali, le unità di calcolo dedicate all'AI operano in cluster densi, con assorbimenti continui e picchi di potenza che variano in modo rapido e difficilmente prevedibile. Questo impone una revisione completa di alimentazione, raffreddamento e gestione operativa: parametri come densità termica per rack, requisiti di UPS e tempi di risposta dei sistemi di cooling cambiano di ordine di grandezza rispetto a un data center convenzionale, rendendo obsoleto qualsiasi approccio progettuale tradizionale.

Le dimensioni degli impianti rendono tangibile la portata del cambiamento: alcuni data center per l'AI superano già i 100 MW di potenza installata, equivalenti al consumo di circa 100,000 abitazioni. È proprio il comportamento del carico, più che la scala, a generare le criticità più complesse. Variazioni che si misurano in pochi secondi producono stress significativo sulle reti elettriche, aumentando il rischio di instabilità del sistema e rendendo necessari interventi infrastrutturali che vanno ben oltre il perimetro del singolo impianto.

Un data center da 100 MW richiede connessioni in alta tensione, iter autorizzativi complessi e spesso opere di rinforzo della rete locale che allungano i tempi di realizzazione di anni, e che in Europa rappresentano oggi uno dei principali ostacoli allo sviluppo di nuovi impianti.

La gestione di questi impianti richiede quindi di affrontare simultaneamente più criticità:

• Garantire la continuità di fornitura con carichi variabili e imprevedibili, ripensando i sistemi di alimentazione e backup già in fase di progettazione
• Dimensionare i sistemi di raffreddamento su densità termiche che i parametri tradizionali non coprono, con tecnologie a liquido da valutare fin dalla pianificazione
• Sviluppare strategie energetiche adatte a carichi che cambiano più velocemente di quanto le reti siano progettate per gestire
• Trattare la connessione alla rete come un vincolo strutturale da affrontare nelle fasi iniziali, non come una variabile da risolvere a posteriori

Performance e sostenibilità: la doppia sfida dei data center per l’AI

Crescere a questa velocità senza aggravare l'impatto ambientale è la sfida centrale del settore nei prossimi anni. Efficienza energetica e sostenibilità sono diventate condizioni necessarie non solo per ridurre l'impronta ecologica, ma anche per la sostenibilità economica degli impianti stessi.

La domanda elettrica dei data center raggiungerà circa 945 TWh entro il 2030, con una spesa globale in infrastrutture che ha già superato i 500 miliardi di dollari nel 2024. Una traiettoria che gli investimenti in corso confermano come strutturale, destinata a proseguire ben oltre questo decennio.

Sul fronte tecnologico, le risposte più concrete stanno arrivando dall'evoluzione dei sistemi di raffreddamento e dalla capacità di trasformare i costi ambientali in risorse. Le soluzioni che si stanno diffondendo con maggiore rapidità sono:

• Raffreddamento a liquido diretto e i sistemi di immersione: consentono di gestire densità termiche elevate aumentando la capacità di calcolo per metro quadro con consumi più contenuti rispetto ai sistemi tradizionali ad aria;
• Recupero del calore di scarto: il quale, reimmesso in reti di teleriscaldamento urbano o integrato in processi industriali, che trasforma la dispersione energetica in valore;
• Sistemi di raffreddamento naturale: bbasati su circolazione d'acqua o geotermia, riducono la dipendenza da infrastrutture di climatizzazione energivore;

Una possibile risposta: raddoppiare la produzione sostenibile di energia

Rispondere alla crescita della domanda richiede prima di tutto di capire dove questa si concentra. I data center non si distribuiscono in modo uniforme sul territorio: si addensano in pochi hub globali, dove disponibilità di energia, connettività e competenze specializzate si combinano in modo difficilmente replicabile. Circa il 45% del consumo mondiale è oggi concentrato negli Stati Uniti, seguiti da Cina ed Europa. Questa concentrazione mette sotto pressione le reti elettriche locali: in molte aree l'infrastruttura esistente non è stata dimensionata per assorbire incrementi così rapidi di domanda, e i data center sono diventati uno dei principali driver di investimento infrastrutturale, con ricadute dirette sulle strategie energetiche di interi paesi.

In mercati come il Regno Unito e gli Stati Uniti la quota sul consumo elettrico nazionale si avvicina al 6%; in alcune giurisdizioni statunitensi, infatti, sono state introdotte limitazioni alla costruzione di nuovi impianti così da mitigare la saturazione della rete e l'impatto sui prezzi dell'energia.

Per rispondere ad una domanda destinata a raddoppiare entro il 2030, sarà necessario aumentare la capacità di generazione alla stessa velocità, in modo compatibile con gli obiettivi climatici. Si stima infatti una domanda di oltre 450 TWh di nuova generazione rinnovabile entro il 2035, un obiettivo che richiede interventi coordinati su più livelli:

• Espansione significativa della capacità rinnovabile installata, con priorità alle fonti programmabili o abbinabili a sistemi di accumulo come i BESS
• Sviluppo di infrastrutture di accumulo su scala adeguata a gestire la variabilità dei carichi AI, che non seguono i profili di consumo per cui le reti sono state progettate
• Digitalizzazione e flessibilità delle reti di trasmissione e distribuzione, per abilitare una gestione dinamica della domanda nei principali hub
• Integrazione di fonti di bilanciamento a basse emissioni, capaci di rispondere ai picchi senza ricorrere a gas e carbone

Il nostro approccio: tecnologia digitale e responsabilità energetica

La consapevolezza di questo scenario è parte integrante del modo in cui Veil Energy sviluppa e utilizza le tecnologie digitali. In quanto società certificata B Corp, consideriamo la sostenibilità una responsabilità operativa concreta, che riguarda anche le scelte infrastrutturali e tecnologiche che facciamo ogni giorno.

Utilizziamo tecnologie di machine learning e infrastrutture cloud (tra cui i servizi di Amazon Web Services) per migliorare l’efficienza energetica, ottimizzare i processi industriali e supportare i nostri clienti con analisi basate sui dati. Siamo consapevoli che queste stesse tecnologie hanno un impatto ambientale misurabile, in particolare attraverso i data center utilizzati per addestrare ed eseguire i modelli AI.

Per questo motivo lavoriamo per progettare architetture dati efficienti, ridurre i processi non necessari, privilegiare soluzioni cloud scalabili e a basso consumo, e monitorare continuamente le prestazioni e i consumi dei nostri sistemi. Il criterio che orienta queste scelte è che il valore generato dalle nostre soluzioni, in termini di riduzione dei consumi energetici e delle emissioni dei clienti, sia superiore all’impronta digitale che esse comportano.

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