RAPPORT DE RECHERCHE
Préparer l'avenir énergétique des data centers américains
10 minutes de lecture
6 mars 2025
En bref
- L'impressionnante croissance du marché des data centers redessine le paysage énergétique et pousse les fournisseurs d'électricité à suivre le rythme de la demande.
- Les sources d'énergie renouvelables à elles seules ne seront pas en mesure de répondre à la demande croissante. D'autres sources comme le nucléaire et le gaz naturel doivent donc entrer en jeu.
- Les fournisseurs d'électricité peuvent adopter une nouvelle série d'actions à court, moyen et long terme pour surmonter les limites d' infrastructure, accompagner le développement technologique et accélérer leur propre croissance.
Suivre le rythme des besoins énergétiques des data centers
Le marché des data centers a connu ces dernières années une croissance rapide, qui devrait se poursuivre dans les années à venir. Grâce aux progrès de l'IA générative et des technologies, cette croissance exerce une pression importante sur les fournisseurs d'électricité, qui doivent garantir une alimentation stable et fiable aux data centers. Et bien que les sources d'énergie renouvelables soient l'option privilégiée, elles ne peuvent pas à elles seules répondre aux besoins croissants en énergie. Face à cette situation, de plus en plus de clients se tournent vers des alternatives aux modèles énergétiques classiques des data centers.
En bref : de grands changements s'opèrent et le moment est venu d'évoluer.
Une croissance sans précédent et des défis imprévus
L'adoption rapide de l'IA et du cloud, l'augmentation des services associés aux données clients et l'évolution des technologies informatiques sont quelques-uns des facteurs clés à l'origine de cette hausse de la demande.
16 à 23 %
de l'électricité produite aux États-Unis pourrait être consommée par les data centers d'ici 2033.1
Rien qu'en 2023, les data centers américains ont consommé 176 térawattheures (TWh) d'électricité, et ce chiffre pourrait atteindre entre 413 et 509 TWh d'ici à 2030.2 Cette hausse de la consommation est principalement due aux data centers susceptibles de prendre en charge l'IA avancée, qui pourrait représenter 70 % de l'augmentation globale. D'ici à 2030, l'IA générative contribuerait à 40 % de la demande globale.3
Équilibrer les engorgements et les activités
Les data centers ont émergé dans des zones offrant divers avantages. Incitations économiques, disponibilité des terrains, interconnexions fiables avec les services publics, connectivité par fibre optique efficace… les opérateurs de data centers cherchent autant d'attributs favorables que possible lors de la prospection de sites où s'implanter. Mais en raison du déséquilibre géographique des data centers, certaines régions sont submergées et d'autres sous-utilisées.
80 %
de la consommation d'électricité des data centers américains était concentrée dans 15 États en 2023.4
Les fournisseurs d'électricité doivent mettre en place des stratégies adaptées, notamment des améliorations localisées du réseau, pour répondre aux pics de demande régionaux tout en assurant une distribution d'énergie équitable à l'échelle nationale.
Bien que les sources renouvelables telles que l'énergie éolienne et l'énergie solaire soient au cœur des objectifs de développement durable à long terme, elles sont intermittentes et nécessitent un stockage d'énergie avancé pour prendre pleinement en charge les opérations à forte demande telles que les data centers. Le gaz naturel et l'énergie nucléaire, ainsi que d'autres options telles que la géothermie et la bioénergie, peuvent contribuer à garantir une alimentation en énergie stable et propre. Les combustibles fossiles devront combler l'écart qui augmentera dans les années à venir, à mesure que la demande s'intensifiera.
Tendances futures et prévisions
Notre analyse détaillée de plusieurs scénarios de croissance montre que, même dans les hypothèses les plus prudentes, les gains d'efficacité à eux seuls ne peuvent pas répondre à la demande énergétique croissante des data centers. Plusieurs facteurs imprévisibles auront un impact sur la demande :
- Les besoins croissants en matière de traitement des données pour l'IA, l'edge computing et l'informatique quantique, ajoutés au minage de crypto-monnaies, prennent de l'ampleur.
- Les préoccupations croissantes en matière de développement durable, renforcées par des réglementations plus strictes, des investissements directs dans les énergies renouvelables et d'autres facteurs stimulent la demande.
- Les disruptions de la chaîne logistique (supply chain) dues aux tensions géopolitiques et aux pénuries de ressources sont susceptibles d'avoir un effet défavorable sur la croissance des data centers.
- Les évolutions technologiques se poursuivront à la fois du côté de l'offre et de la demande et les futures plateformes technologiques nécessiteront des capacités permettant aux fournisseurs de passer d'une source d'énergie à une autre selon les besoins.
- La pénurie mondiale de talents dans la construction d'infrastructures, les opérations et le développement durable pourrait ralentir la croissance du secteur.
Nos recommandations : Tactiques et planification
Il est temps de passer à l'action. En adoptant nos recommandations à court, moyen et long terme, les fournisseurs d'électricité peuvent surmonter les défis auxquels ils sont confrontés.
Recommandations à court terme
Voici les premières mesures que les fournisseurs d'électricité peuvent mettre en œuvre pour répondre aux enjeux les plus urgents :
L'utilisation de l'IA et de l'apprentissage automatique améliorera la réponse à la demande grâce à l'optimisation automatique de la charge en temps réel, aux prévisions de la demande énergétique et aux réponses personnalisées.
Renforcez la collaboration avec les hyperscalers pour les sensibiliser aux enjeux de la planification énergétique sur le long terme. Identifiez les sites disposant des infrastructures et des ressources nécessaires (électricité, fibre, eau, capacités de refroidissement), ainsi que ceux susceptibles d'intégrer des énergies renouvelables.
Améliorez les délais d'interconnexion en simplifiant les processus de raccordement des data centers au réseau. Favorisez les opportunités réglementaires grâce à la collaboration et renforcez les stratégies économiques grâce à des incitations qui encouragent des pratiques durables.
Recommandations à moyen terme
Les actions suivantes prennent plus de temps à être mises en place, mais elles sont essentielles pour répondre à la demande croissante :
Optimisez les centrales électriques existantes, diversifiez vos activités en adoptant des solutions énergétiques écologiques et augmentez vos investissements dans les énergies renouvelables et le stockage afin de garantir un approvisionnement constant et une capacité modulaire et évolutive pour répondre à la demande de demain.
Renforcez la capacité et la résilience du réseau en optimisant les infrastructures actuelles, en accélérant la modernisation grâce aux technologies intelligentes et en investissant dans des mises à niveau complètes afin de soutenir des charges énergétiques plus élevées et d'éviter les engorgements.
Fournissez des services à valeur ajoutée sur mesure dans les situations de faible croissance, développez vos solutions d'énergie verte personnalisées à mesure que la demande augmente. Mettez en œuvre des solutions de gestion de l'énergie en temps réel dans les situations de forte croissance afin de fournir un approvisionnement en énergie fiable et à la demande.
Rationaliser les processus pour réduire les retards, renforcer les partenariats avec les gouvernements locaux et les parties prenantes, et développer les incitations financières pour promouvoir les énergies renouvelables, l'efficacité énergétique et les infrastructures durables.
Recommandations à long terme pour les zones à forte demande
Les recommandations à long terme suivantes s'appliquent aux zones à forte demande qui font face à des contraintes de capacité importantes en raison d'une demande énergétique élevée :
Intégrez des plateformes avancées et une infrastructure de distribution pour améliorer la flexibilité du réseau et intégrez des alternatives non filaires. Utilisez les prévisions de demande par l'IA et les technologies de réseau pour optimiser l'allocation des ressources, améliorer la fiabilité et répondre aux demandes.
Prenez en compte la croissance de la demande en énergie, les disruptions technologiques et les défis réglementaires induits par les data centers, tout en incorporant l'énergie renouvelable et des solutions évolutives telles que les SMR à travers une approche d'investissement agile et graduelle.
Proposez des tarifs personnalisés et des contrats à long terme pour garantir une répartition équitable des coûts et prévenir les hausses de tarifs pour les clients hors data centers. Améliorez la durabilité financière grâce à des investissements collaboratifs dans les énergies renouvelables avec les opérateurs de data centers.
Concentrez-vous sur la planification proactive des infrastructures et favorisez la collaboration entre les fournisseurs d'électricité, les data centers et les organismes de réglementation. Préconisez des incitations économiques permanentes pour attirer des investissements à long terme et stimuler une croissance durable.
Recommandations à long terme pour les zones inexploitées
Les fournisseurs d'électricité dans des zones inexploitées où la présence des data centers est minimale devraient également envisager ces mesures supplémentaires.
Étudiez les possibilités d'offrir des sources d'énergie fiables, telles que le gaz naturel, jusqu'à ce que les énergies renouvelables permettent de générer une énergie décarbonnée. Mettez l'accent sur des tarifs stables et un service résilient 24 h/24, 7 j/7, afin de garantir des coûts d'exploitation prévisibles pour les data centers.
Faites la promotion des avantages géographiques des zones de desserte (terrains abordables, faible indice de risque FEMA, proximité des principaux points d'interconnexion réseau, sources d'eau fraîche) pour attirer les data centers en quête de sites optimaux pour leurs opérations.
Évaluez les opportunités de partenariat avec les data centers et les clients à forte consommation. Collaborez pour développer un réseau énergétique fiable avec des alimentations redondantes, des installations de transmission de pointe et une connectivité fibre et données sur le kilomètre intermédiaire.
La voie à suivre
Les fournisseurs d'électricité doivent mieux comprendre la croissance potentielle des data centers et l'impact significatif sur la demande en énergie. Les outils avancés d'analyse et de prévision peuvent fournir des informations basées sur les données, prévoir les futures demandes en électricité et identifier les engorgements potentiels, ce qui permet une planification proactive et des solutions économiques. En associant ces outils et services à une solide collaboration avec les parties prenantes, le développement d'infrastructures durables et résilientes peut être accéléré. Cela permettra de répondre aux besoins énergétiques des data centers en plein développement tout en garantissant la croissance des fournisseurs d'électricité.
Sources :
1 Analyse Accenture.
2 Modélisation Accenture Research.
3 Dmytro Konovalov, « Global Market Scan: Data centers in the age of AI, a global investment surge » (en anglais seulement), Daily Commercial News, 24 décembre 2024 : D1, Factiva, Inc. Tous droits réservés.
4 Powering Intelligence: Analyzing Artificial Intelligence and Data Center Energy Consumption (en anglais seulement), EPRI, 24 mai 2024, cité dans « Study estimates datacenters could take 9% of US power production by 2030 » (en anglais seulement), Market Intelligence News, 29 mai 2024 : D1, Factiva, Inc. Tous droits réservés.
