La croissance des centres de données est-elle compatible avec la durabilité énergétique ?

Abe Silverman

Abe Silverman, chercheur assistant au Ralph O’Connor Sustainable Energy Institute et avocat, étudie et conseille le monde universitaire, l’industrie et les régulateurs étatiques et fédéraux sur les obstacles à la transition énergétique propre, y compris les impacts des centres de données sur les réseaux électriques et les consommateurs, avec un accent sur la région du Mid-Atlantic. Silverman facilite la Northeast States Collaborative on Interregional Transmission, composée de représentants de 10 États qui collaborent à l’expansion de leur réseau de transmission, en coordination avec le département américain de l’Énergie.

Le gouverneur du Maryland, Wes Moore, cherche à simplifier les obstacles réglementaires pour encourager le développement local des centres de données, stimuler la croissance économique et améliorer l’infrastructure technologique de l’État. Cependant, les environnementalistes, les décideurs politiques et les citoyens ont soulevé des inquiétudes quant à une myriade de problèmes liés aux centres de données, notamment les préoccupations de durabilité et la possibilité de coûts accrus pour les consommateurs. Ici, le chercheur de Johns Hopkins, Abe Silverman, discute des enjeux.

Comment les décideurs politiques peuvent-ils équilibrer les avantages économiques des centres de données avec leurs impacts croissants sur l’énergie et les infrastructures ?

L’ampleur de la consommation énergétique des centres de données est énorme. PJM Interconnection, le grand opérateur de réseau régional couvrant le Maryland et 12 autres États du Mid-Atlantic, ainsi que le district de Columbia, prévoit plus de cinq gigawatts de nouvelle demande d’électricité chaque année d’ici 2030. Pour contextualiser, la consommation énergétique de pointe de Baltimore est juste en dessous de sept gigawatts, donc nous prévoyons d’ajouter l’équivalent de la consommation de Baltimore de nouveaux clients électriques au réseau chaque année d’ici 2030. Autrement dit, nous aurions besoin de construire cinq nouvelles grandes centrales nucléaires chaque année, juste pour ne pas prendre de retard—ce qui dépasse largement notre capacité actuelle à mettre sur le marché de nouveaux grands projets de production.

De nombreux décideurs politiques considèrent cependant l’expansion des centres de données comme une priorité économique critique. Les centres de données sont un moteur majeur des recettes fiscales des États et fournissent un « coup de fouet » de nouveaux emplois dans la construction. Pourtant, alors que l’industrie florissante des centres de données perturbe l’équilibre offre-demande existant, les prix du marché de l’énergie augmentent fortement. Ces compromis sont particulièrement évidents ici dans le Maryland, où les prix de l’électricité ont explosé ces derniers mois.

Comment le développement des centres de données peut-il être aligné sur la fiabilité du réseau et la disponibilité des énergies renouvelables ?

La fiabilité du réseau, ainsi que l’abordabilité de l’énergie, sont également menacées par l’explosion des centres de données. À moins que des changements majeurs ne soient mis en œuvre, les services publics de la région du Mid-Atlantic prédisent une probabilité nettement plus élevée de pannes tournantes d’ici la fin de la décennie, car les nouvelles charges des centres de données dépassent l’approvisionnement en électricité disponible. Outre une fiabilité moindre, les prix augmentent, ce qui pourrait amener les ménages à payer plus pour moins.

Nos deux principales options sont soit de ralentir les nouvelles connexions de centres de données—ce qui peut être politiquement difficile dans de nombreuses juridictions—soit de mettre sur le marché de nouvelles sources d’approvisionnement en électricité. Idéalement, ces nouvelles sources seraient des ressources à faible émission de carbone, telles que le stockage par batteries, l’éolien, le solaire, ou même le nouveau nucléaire. Mais les nouvelles ressources de production sont coûteuses et beaucoup prennent des années à être mises en service.

Que doivent prioriser les décideurs politiques pour garantir que la croissance des centres de données soit alignée sur les objectifs de durabilité ?

Une grande partie des récentes politiques se concentrent sur la mise sur le marché de nouvelles centrales au gaz naturel, ce qui présente évidemment un défi sérieux pour les politiques d’énergie propre des États et des entreprises. Bien que le stockage par batteries ait le potentiel de répondre à certains des mêmes besoins de fiabilité, l’augmentation des batteries au niveau nécessaire pour alimenter les gigawatts de nouvelle charge des centres de données est coûteuse.

De plus, les batteries ont besoin de se recharger, ce qui signifie qu’un système vraiment propre devra coupler les batteries avec l’éolien, le solaire, ou d’autres technologies propres innovantes comme la nouvelle génération de nucléaire ou la géothermie. En attendant, de nombreux services publics et producteurs d’énergie indépendants se rabattent sur ce qu’ils connaissent—le gaz naturel.

Un débat porte sur la responsabilité de fournir l’énergie supplémentaire que consomment les centres de données dans un réseau électrique : les centres de données eux-mêmes, ou les fournisseurs d’électricité ? Que doivent prendre en compte les législateurs qui prennent ces décisions ?

Les centres de données ajoutent environ 8 milliards de dollars par an aux prix de la capacité—des coûts répercutés sur les consommateurs ordinaires sous forme de factures d’électricité plus élevées—sur le territoire de PJM Interconnection.

Les prix plus élevés contribuent à un ressac, ou « tech-lash », contre les grandes technologies, qui ne veulent pas absorber entièrement les coûts accrus. En fait, la question de savoir si les centres de données doivent être forcés de payer les coûts accrus qu’ils créent fait l’objet de litiges intenses actuellement en cours chez PJM et d’autres opérateurs de réseau régionaux à travers le pays.

Quelles idées fausses avez-vous constatées concernant les centres de données et leur consommation d’énergie ?

La plus grande idée fausse est que les centres de données savent exactement combien d’électricité ils vont consommer dans cinq, dix, ou même vingt ans. Peut-être que les centres de données continueront de croître au rythme rapide actuel. Peut-être qu’ils feront face à un ralentissement économique qui entraînera une baisse de la consommation d’électricité. Ou peut-être que les centres de données deviendront ultra-efficaces grâce à de meilleurs algorithmes ou à un refroidissement plus efficace. Le fait est que nous ne savons pas.

À la fin des années 1990 et au début des années 2000, des investissements massifs ont été réalisés dans la pose de câbles à fibres optiques. On pensait qu’Internet allait changer le monde et que notre besoin en fibre continuerait de croître de façon exponentielle. Les prédictions sur Internet étaient correctes—mais l’industrie a sérieusement surestimé la vitesse à laquelle cette nouvelle fibre serait nécessaire. Ce n’est que ces dernières années que nous avons finalement absorbé l’excédent. La question pour les décideurs politiques aujourd’hui est de savoir si la consommation d’électricité des centres de données fait partie d’un boom soutenu, et sinon, qui doit assumer les investissements infrastructurels irrécupérables.

Source : JHU