Les défis de la chaîne de valeur énergétique européenne
L’augmentation attendue de la consommation d’énergie liée aux centres de données s’accompagnera probablement d’un passage aux sources d’énergie renouvelables et à faible émission de carbone à mesure que la transition énergétique mondiale s’accélère et que de nouvelles politiques émergent. La Commission européenne a déjà adopté une réglementation lui permettant d’évaluer la durabilité des centres de données au sein de l’Union européenne. La nouvelle directive sur l'efficacité énergétique oblige les opérateurs de centres de données à communiquer leurs indicateurs clés de performance à la base de données européenne, à partir de 2024.
Les opérateurs de centres de données doivent prendre en compte trois facteurs clés lors de la création de nouvelles capacités :
1. Intermittence énergétique : répondre aux exigences plus élevées d’accès à une énergie rapide avec un risque d’interruption nul (c’est-à-dire réduire le temps d’accès au réseau et garantir des solutions de secours)
2. Énergie sans CO2 : garantir l'accès à l'énergie verte sur le marché, notamment par le biais de contrats d'achat d'électricité (PPA)
3. Production sur site : adoption d'une capacité de production indépendante sur les sites des centres de données
Intermittence énergétique
Selon les experts en centres de données, les hyperscalers ont une utilisation moyenne de la capacité de 80 à 95 %. Bien que les centres de données fonctionnent de manière assez stable, leurs exigences élevées en matière de disponibilité nécessitent une connexion électrique stable. Cependant, ils risquent de ne pas disposer de mécanismes de contrôle pour garantir une alimentation électrique constante, en grande partie en raison de la croissance de la demande d'ici à 2030. Étant donné qu'une fluctuation de 10 % de la demande d'électricité sur un ensemble de cinq centres de données de 1 GW équivaut à la production d'électricité d'une centrale électrique au gaz, cette exigence élevée en matière de disponibilité est susceptible de mettre à rude épreuve le réseau et d'accroître le besoin de flexibilité.
Dans les endroits où le système électrique ne peut pas les accueillir tous, les centres de données peuvent avoir besoin de gérer leur propre équilibrage électrique. Une combinaison de turbines à gaz à cycle combiné (sous-utilisées) et de stockage sur batterie couplée à des générateurs de secours sur site pourrait fournir cette capacité d'équilibrage. En Europe, des solutions de renforcement écologiques, telles que l'hydroélectricité, la capacité thermique avec captage, utilisation et stockage du carbone (CCUS) et le nucléaire (bien que cela soit moins courant et spécifique à un pays ou à une zone d'appel d'offres), pourraient également contribuer à équilibrer le système.
La capacité de transmission affecte divers aspects des performances des centres de données, notamment la vitesse, l’évolutivité, la fiabilité et l’efficacité énergétique. Les recherches de McKinsey montrent que, pour les opérateurs de centres de données, le délai de mise sur le marché est le facteur le plus important lors du déploiement de nouvelles capacités. Cependant, le temps de connexion des nouvelles installations a considérablement augmenté en raison d’une combinaison de facteurs, notamment la connexion des énergies renouvelables au système, l’électrification croissante de l’ensemble de l’économie (véhicules électriques, pompes à chaleur et électrolyseurs) et les investissements dans le réseau qui sont en retard par rapport à ceux dans la production. De plus, les longs délais de planification de la transmission, comparés au délai plus court requis pour planifier et construire des centres de données, créent un déficit potentiel en termes de capacité de transmission.
Le temps nécessaire pour obtenir de nouveaux raccordements électriques pour les sites de centres de données dans les grands centres comme Francfort est en augmentation. Certaines villes, comme Amsterdam et Dublin, ont même imposé des moratoires sur la construction de nouveaux centres de données ces dernières années, principalement en raison d'un manque d'infrastructures électriques pour les prendre en charge.