Les centres de données gourmands en énergie menacent le réseau énergétique australien. Voici trois mesures pour les rendre plus efficaces

Johanna Lim, University of Sydney

L’Opérateur du marché de l’énergie en Australie estime que les centres de données consommeront 6 % de l’électricité fournie par le réseau australien d’ici à 2030.

Pour situer le contexte, cela représente plus que la part actuelle du secteur australien des soins de santé et de l’assistance sociale.

Cela reflète la croissance rapide de l’industrie australienne des centres de données, l’épine dorsale de l’intelligence artificielle (IA). Cette croissance est, en partie, alimentée par des investissements de plusieurs milliards de dollars de la part de grands acteurs de la technologie, notamment AWS, Microsoft, CDC et NextDC. Scott Farquhar, cofondateur d’Atlassian, a même suggéré que l’Australie pourrait devenir la plaque tournante des centres de données en Asie du Sud-Est.

Le gouvernement fédéral stimule également le secteur des centres de données. En août, par exemple, le trésorier Jim Chalmers a annoncé l’élaboration de « principes d’intérêt national sur les centres de données » à l’issue de la table ronde sur la réforme économique.

La nature énergivore des centres de données pose toutefois des problèmes majeurs pour le réseau énergétique actuel de l’Australie. Mais l’Australie peut prendre trois mesures pour aider à alimenter ces installations de manière fiable et durable.

Volatilité accrue, risques accrus

Contrairement aux ménages et à la plupart des industries, les centres de données ont besoin d’une alimentation électrique constante. Cela ajoute une pression supplémentaire sur un réseau électrique conçu pour une consommation variable.

À mesure que de plus en plus de personnes utilisent l’IA pour des tâches plus complexes, la charge de travail des centres de données va s’intensifier. Cela entraîne une augmentation de la demande de base. Mais cela entraîne également des pics et des baisses imprévisibles de la demande, que le réseau n’est pas conçu pour gérer. Cette volatilité crée des risques réels.

En 2024, 60 centres de données du nord de la Virginie se sont soudainement déconnectés du réseau en raison du déclenchement d’un mécanisme de sécurité. Cela a provoqué une surtension massive d’électricité qui, sans les mesures d’urgence mises en œuvre par les opérateurs du réseau, aurait entraîné une panne générale.

Cet incident a mis en évidence la fragilité du réseau face à des déconnexions soudaines et à grande échelle des centres de données.

L’énergie propre ne peut pas tout faire à elle seule.

Les limites du mix énergétique actuel de l’Australie sont une autre source d’instabilité.

Si les énergies renouvelables sont au cœur de la transition vers une énergie propre, elles ne peuvent à elles seules répondre à la demande de base et aux pics de consommation des centres de données. Le problème est double. Premièrement, les énergies renouvelables sont intermittentes. Deuxièmement, les options de stockage et de secours ne peuvent être développées que dans une mesure limitée.

Cela signifie que la plupart des centres de données continueront à dépendre du charbon ou du gaz sous une forme ou une autre.

La plupart des opérateurs de centres de données se sont engagés à utiliser 100 % d’énergies renouvelables d’ici 2030. Mais dans la pratique, cela signifie souvent l’achat de crédits renouvelables annuels ou la conclusion d’accords d’achat d’électricité.

Ces mécanismes ne garantissent pas une énergie propre pendant les opérations réelles, ils contribuent simplement à compenser la consommation annuelle. Répondre à la demande en temps réel avec une énergie propre est un défi beaucoup plus complexe. Cela nécessite des investissements plus importants dans les énergies renouvelables, le stockage et les infrastructures de transport. Cela nécessite également une meilleure coordination entre les régulateurs énergétiques, les entreprises de services publics et les opérateurs de centres de données.

Ces défis se reflètent dans le nouvel objectif climatique de l’Australie : une réduction de 62 à 70 % par rapport aux niveaux de 2005 d’ici à 2035. Ce chiffre est inférieur à la fourchette de 65 à 75 % initialement proposée par la Climate Change Authority l’année dernière. Pourquoi cette réduction ? Parmi les « risques de transition » cités figure la croissance significative des centres de données.

Devenir un champion mondial

L’Australie a l’opportunité de développer des politiques qui synchronisent l’expansion des centres de données avec une gestion plus efficace de l’énergie et du réseau.

Tout d’abord, l’Australie devrait promouvoir des méthodes informatiques à grande échelle qui réduisent les émissions sans compromettre les capacités.

Par exemple, un logiciel de planification intelligent peut automatiquement transférer les tâches gourmandes en énergie, telles que la formation de modèles, vers les périodes creuses où l’énergie renouvelable est la plus abondante. Cela n’affecterait pas les tâches quotidiennes moins gourmandes en énergie, telles que l’utilisation de ChatGPT, qui nécessitent des réponses immédiates. Des entreprises telles que Google ont déjà adopté cette approche afin de réduire la pression sur le réseau sans nuire à l’expérience utilisateur.

Parallèlement, les centres de données devraient être tenus d’informer à l’avance les compagnies d’électricité des opérations de formation à grande échelle de l’IA susceptibles d’entraîner des pics d’énergie importants. Des entreprises telles que Hitachi Energy ont appelé les gouvernements à mettre en œuvre de telles règles afin de soutenir la gestion du réseau, citant d’autres industries à forte consommation d’énergie, telles que la fonte, où l’alerte préalable est déjà une pratique courante.

Deuxièmement, l’Australie doit accélérer les innovations en matière de stockage avancé de l’énergie, notamment les batteries, le pompage hydraulique et le stockage d’énergie thermique. La recherche dans bon nombre de ces technologies est déjà en cours, soutenue par des initiatives gouvernementales et des investissements privés.

La société de centres de données AirTrunk, par exemple, explore différentes façons de mettre en œuvre des systèmes de stockage d’énergie par batterie dans ses nouveaux centres de données. Cependant, des incitations financières et un soutien plus ciblés, tels que ceux offerts par le programme Future Made in Australia et le Fonds national de reconstruction, peuvent contribuer à combler le fossé entre la recherche et la commercialisation à grande échelle.

Troisièmement, l’Australie peut exiger des centres de données qu’ils fixent des objectifs dits « d’efficacité énergétique » (ou PUE) afin de favoriser l’efficacité énergétique.

Les objectifs PUE sont calculés en divisant la consommation totale d’énergie du centre de données par la consommation d’énergie de ses équipements informatiques. Un PUE proche de 1,0 indique une plus grande efficacité énergétique.

Les limites PUE en Chine ont permis de réduire le PUE moyen de 1,54 à 1,48 en seulement un an. De même, des initiatives volontaires telles que le code de conduite de l’Union européenne pour l’efficacité énergétique des centres de données ont permis de réduire de manière constante la PUE moyenne des installations participantes.

Il est indéniable que les centres de données sont des géants gourmands en énergie. Cependant, avec une planification et des politiques appropriées, l’Australie pourrait devenir un champion mondial de la croissance des centres de données qui soutient, plutôt que de freiner, la transition vers les énergies propres.

Johanna Lim, Research Associate, Strategic Technologies, University of Sydney

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l’article original.