Les data centers sont-ils vraiment de gros consommateurs d’électricité ?

Bien qu’ils soient plus que jamais sollicités, les centres de données font l’objet de vives critiques en raison de leur forte consommation énergétique. Mais qu’en est-il réellement ? À quel point ces structures technologiques qui alimentent nos vies numériques sont-elles gourmandes en énergie ?

D’avril 2021 à avril 2023, le nombre d’internautes dans le monde a augmenté de 250 millions, selon un rapport du site Meltwater. Cette croissance est en grande partie due à l’accessibilité croissante d’internet, facilitée par une multitude d’appareils numériques tels que les téléphones, les ordinateurs, les tablettes, les casques virtuels et bien d’autres. Cela témoigne de la prospérité de l’industrie technologique et du numérique, dont le fonctionnement est en majeure partie conditionné par les centres de données ou data centers. Ces installations physiques hébergent des serveurs et divers équipements informatiques essentiels pour stocker, organiser et diffuser d’immenses quantités d’informations. Ces infrastructures jouent aussi un rôle crucial dans le traitement et l’analyse de données en temps réel.

Actuellement, on compterait plus de 9 400 centres de données dans le monde, et le chiffre ne cesse de s’accroitre rapidement afin de répondre aux besoins. Cependant, cette évolution s’accompagne d’une préoccupation majeure : leur consommation énergétique. Il existe deux principales raisons à cela. D’abord, les centres de données hébergent des centaines de serveurs qui fonctionnent sans interruption et nécessitent une énorme quantité d’énergie pour tourner en permanence. Ensuite, la chaleur produite par ces serveurs nécessite des systèmes de refroidissement puissants afin de maintenir un fonctionnement optimal. La climatisation, à elle seule, pèserait jusqu’à 40 % dans les factures énergétiques des centres de données. Les autres équipements, comme les périphériques, les routeurs et les disques de stockage, sont quant à eux bien moins gourmands.

1 à 1,3 % de la consommation mondiale

D’après l’Agence internationale de l’énergie (AIE), les datas centers consommeraient entre 1 et 1,3 % de l’électricité mondiale. Cela représentait entre 260 et 360 TWh l’année dernière. Pour mettre ces chiffres en perspective, ceux-ci équivalent à 56 à 78 % de la consommation électrique de la France en 2022, qui s’élevait à 459 TWh. Ces valeurs dépassent même la consommation de grands pays comme le Royaume-Uni, l’Arabie Saoudite, ou l’Espagne. Alors que la consommation électrique mondiale des centres de données est de « seulement » 1,3 %, leur impact est bien plus significatif dans certains pays. En Irlande, par exemple, ils ont représenté jusqu’à 18 % de la consommation totale en 2022. Le Danemark prévoit qu’ils pourraient atteindre 15 % d’ici 2030.

Pour le cas de la France, les centres de données représenteraient environ 2 % de la consommation électrique nationale. En se référant aux 459 TWh en 2022, cette consommation pourrait donc être à environ 9 TWh, équivalente à la consommation électrique annuelle de plus de 1,9 million de foyers. Pour information, en septembre 2023, l’hexagone compterait 314 centres de données répartis sur son territoire.

La bonne nouvelle, selon l’AIE, est que malgré la croissance technologique, la consommation électrique des centres de données semble être limitée grâce à des améliorations en efficacité énergétique des serveurs et des systèmes de refroidissement. L’agence note aussi que l’empreinte énergétique des centres de données est relativement faible par rapport à leur impact économique et financier.

Qu’en est-il de l’empreinte carbone ?

Les centres de données sont responsables d’environ 1 % des émissions mondiales de carbone. Cette empreinte a peu évolué au cours de la dernière décennie. En effet, les leaders de l’industrie, voulant se protéger de la volatilité des prix de l’énergie et désireux de renforcer leur image d’entreprises responsables, se tournent vers les énergies renouvelables. Les géants technologiques comme Microsoft, Google, Amazon et Meta ont déjà investi dans 50 GW d’énergies renouvelables. D’ailleurs, des rumeurs récentes suggèrent que Microsoft envisagerait d’investir également dans l’énergie nucléaire, avec l’achat d’un réacteur pour alimenter ses centres de données. Pour leur part, les entreprises qui dépendent du réseau électrique consomment, elles aussi, de l’électricité de plus en plus décarbonée en raison de l’augmentation de la part du renouvelable dans le mix.

Cependant, selon l’AIE, des efforts en recherche et développement seront encore nécessaires pour réduire l’empreinte carbone et la consommation énergétique des centres de données. En Europe, l’objectif est de réduire les émissions de 11,7 % d’ici 2030. Par ailleurs, la directive européenne sur l’efficacité énergétique a récemment publié une nouvelle loi selon laquelle les centres de données supérieurs à 500 kW devraient obligatoirement déclarer leur consommation énergétique et leurs émissions carbone annuelles à partir de mai 2024.

Actuellement, les opérateurs se focalisent principalement sur la rénovation des systèmes de refroidissement pour diminuer leur consommation énergétique. Ils se tournent de plus en plus vers le système dit « free cooling », qui utilise l’eau froide ou l’air extérieur pour refroidir les installations. C’est dans cette optique que les data centers flottants sont de plus en plus courants. Par ailleurs, certaines entreprises misent sur les emplacements géographiques, notamment dans climats froids afin d’optimiser le système de refroidissement de leurs installations.