Les centres de données méritent tout le battage médiatique compte tenu de leur rôle dans la transformation numérique de l’économie mondiale. Leur infrastructure de réseau, leur infrastructure de stockage et leurs capacités de calcul sont l’épine dorsale de technologies de pointe telles que l’intelligence artificielle (IA), le cloud computing et le minage de cryptomonnaies, entre autres. La prolifération de ces technologies s’accompagne cependant d’un coût énergétique qui se reflète dans la croissance des centres de données et d’une augmentation exponentielle de l’électricité qu’ils consomment.

Les centres de données augmentent la demande d’énergie

La consommation d’électricité des centres de données devrait doubler dès 2026 en raison de l’essor des technologies à forte intensité énergétique. À l’échelle mondiale, les centres de données consomment environ 200 térawattheures (TWh) d’énergie chaque année, les trois géants que sont Amazon, Microsoft et Google étant responsables d’environ 90 TWh de la consommation¹. Ce chiffre est susceptible d’augmenter considérablement, peut-être jusqu’à dix fois, avec la mise en œuvre complète de l’IA dans les outils de recherche comme Google². Les besoins énergétiques d’une recherche Google moyenne sont de 0,3 wattheure (Wh), tandis qu’une requête faite à ChatGPT d’OpenAI est de 2,9 Wh. Si l’on considère qu’il y a environ 9 milliards de recherches quotidiennes, cela se traduit par une demande supplémentaire d’électricité de près de 10 TWh par an⁴.

Selon le rapport annuel 2024 de l’Agence internationale de l’énergie (AIE) sur l’électricité, les centres de données ont consommé 460 TWh en 2022, un chiffre qui pourrait grimper à 650 TWh dans le meilleur des cas et à plus de 1'000 TWh d’ici 2026 dans le pire des scénarios⁵. L’expansion rapide des services liés à l’IA, qui entraîne des investissements dans des GPU gourmands en énergie, est susceptible d’accroître son utilisation. Par exemple, Nvidia, l’acteur dominant sur le marché des serveurs d’IA avec une part de marché estimée à 95%, est devenu le principal bénéficiaire de la demande de puissance de calcul pour soutenir les projets d’IA⁶. En janvier, Meta Platforms Inc a révélé qu’elle avait l’intention d’acheter plus de 350'000 GPU H100 de Nvidia d’ici la fin de l’année⁷. L’énorme demande se reflète également dans le segment des centres de données de Nvidia qui a enregistré un chiffre d’affaires record de 47,5 milliards de dollars pour l’exercice 2024, soit une augmentation de 217% par rapport à l’année précédente⁸.

Aux Etats-Unis, qui représentent 33% des centres de données mondiaux, la consommation d’énergie devrait s’élever à 260 TWh en 2026, soit environ 6% de la consommation électrique du pays⁹. Les données disponibles en Europe montrent qu’en 2018, les centres de données ont consommé 76,8 TWh¹⁰. Ce nombre devrait augmenter de 28% pour atteindre 98,5 TWh d’ici 2030, soit 3,21% de la consommation totale d’électricité.

La consommation d’énergie des centres de données stimule l’innovation en matière de développement durable et les nouveaux partenariats

La consommation d’électricité des centres de données provient principalement des systèmes informatiques (environ 40% de la demande totale d’électricité) et de refroidissement, nécessaires pour maintenir une efficacité de traitement optimale (représentent 40% supplémentaires.) Les 20% restants de la consommation d’électricité sont attribués à d’autres équipements informatiques auxiliaires.

L’augmentation de la consommation d’énergie des centres de données à l’échelle mondiale rend l’innovation essentielle pour atténuer les impacts environnementaux et garantir un développement durable. Les sources d’énergie renouvelables comme l’énergie solaire et éolienne peuvent aider à atténuer la consommation d’énergie et à réduire la dépendance à l’égard des sources non renouvelables, en particulier pendant les périodes de très forte demande. Les technologies de stockage de l’énergie et de batterie seront essentielles pour faciliter une gestion efficace de l’approvisionnement en énergie renouvelable, garantissant un fonctionnement ininterrompu.

Digital Realty, l’un des principaux fournisseurs de services de cloud et de centres de données neutres vis-à-vis des opérateurs, de solutions de colocation et d’interconnexion, révolutionne les solutions de centres de données durables et établit de nouvelles normes sectorielles. L’entreprise a récemment dépassé 1 gigawatt (GW) de capacité informatique durable, avec une couverture mondiale des énergies renouvelables de 64%.

L’entreprise, qui a conclu des partenariats avec des leaders de l’industrie tels que Nvidia et Schneider Electric pour propulser l’IA et les initiatives de en matière de développement durable, souhaite étendre son déploiement de générateurs d’énergie renouvelable aux Etats-Unis et dans le monde.

En outre, l’entreprise est à l’avant-garde d’initiatives telles que le Pacte européen pour l’exploitation de centres de données neutres sur le plan climatique, qui plaide en faveur de normes durables à l’échelle du secteur.

Equinix est également considéré comme un leader dans ce domaine, démontrant son engagement en faveur de l’intégration des énergies vertes par le biais de partenariats stratégiques et d’initiatives novatrices. En janvier 2024, l’entreprise a signé l’un des plus importants contrats d’achat d’électricité (PPA) de l’histoire de la France. Ce contrat d’achat d’une durée de 20 ans avec le producteur d’énergie renouvelable wpd permettra d’acheter de l’énergie à partir d’un parc éolien pour alimenter ses centres de données.

Les réglementations et les initiatives commencent à déterminer l’efficacité des centres de données

En mars 2024, la Commission européenne a approuvé une nouvelle directive sur l’efficacité énergétique qui introduit un système unifié d’évaluation du caractère durable des centres de données dont la demande d’énergie est égale ou supérieure à 0,5 mégawatt (MW). À partir de 2026, les exploitants de centres de données devront publier des indicateurs durables, notamment la consommation totale d’électricité et la proportion couverte par des sources renouvelables. L’objectif est de faciliter les comparaisons entre les centres de données et d’encourager la mise en œuvre de conceptions innovantes ou de mesures d’efficacité appropriées dans les installations nouvelles et existantes. Ces mesures visent à réduire considérablement la consommation d’énergie et d’eau et à encourager l’adoption de sources d’énergie renouvelables, à améliorer l’efficacité du réseau et à faciliter la réutilisation de la chaleur résiduelle dans les installations adjacentes et les réseaux de chauffage urbain.

Les nouvelles réglementations au niveau national sont également à l’ordre du jour. Fin 2023, l’Allemagne a promulgué une nouvelle loi sur l’efficacité énergétique, imposant aux opérateurs de centres de données de s’approvisionner en électricité à 50% à partir de sources renouvelables non subventionnées d’ici janvier 2024 et à 100% d’ici janvier 2027.

Conclusion: Les centres de données peuvent favoriser l’adoption des énergies renouvelables

Le paysage numérique se développe à un rythme exponentiel, tout comme la consommation d’énergie des centres de données qui ont pour volonté d’adopter de nouvelles technologies qui réduisent la pression sur les réseaux énergétiques, faisant de ce secteur un contributeur proactif à la solution.

Compte tenu de leur rôle essentiel dans la transformation numérique du monde, les centres de données écologiques pourraient constituer un autre moteur majeur de la transition vers les énergies renouvelables, et créer des opportunités d’investissement intéressantes au passage.

Pour les investisseurs qui cherchent à profiter de la croissance et l’évolution de ce secteur grâce à l’innovation technologique, le Global X Data Center REITs & Digital Infrastructure UCITS ETF (VPN), qui suit l’indice Data Center REITs & Digital Infrastructure v2, investit dans un panier de 25-30 entreprises intervenant dans différentes étapes de la chaine de valeur peut être intéressant pour s’exposer entre autre à l’expansion continue des centres de données portée par l’intelligence artificielle (IA).

¹Arthur D Little, Centres de données écologiques : Opportunités de décarbonation. Septembre 2023.
²Agence internationale de l’énergie: Électricité 2024 - Analyse et prévisions jusqu’en 2026. 24 janvier 2024.
³Agence internationale de l’énergie: Électricité 2024 - Analyse et prévisions jusqu’en 2026. 24 janvier 2024.
⁴Ibid.
⁵Ibid.
⁶Wheatley, M., Silicon Angle, les ventes de GPU pour centres de données de Nvidia augmentent de 40% grâce à la demande impressionnante de puces pour l’IA. 21 février 2024.
⁷Ibid.
⁸Espace presse de Nvidia. Nvidia annonce ses résultats financiers pour le quatrième trimestre et l’exercice 2024. 21 février 2024.
⁹DataCenterDynamics, la consommation d’électricité des centres de données mondiaux devrait doubler d’ici 2026. 26 janvier 2024.
¹⁰Commission européenne. La Commission européenne fait un premier pas vers la mise en place d’un plan européen de notation du caractère durable des centres de données. 12 décembre 2023.