L'essor des centres de données : un défi énergétique de taille

 

Avez-vous déjà songé à l’infrastructure physique qui fait tourner Internet?

 

Chaque recherche, chaque vidéo regardée en ligne, chaque interaction par intelligence artificielle (IA) et chaque transaction électronique repose sur un réseau de centres de données.

Le Canada en compte plus de 300, et leur consommation énergétique est colossale.

Évalué à 10,4 milliards de dollars en 2024, le marché canadien des centres de données devrait grimper à 16,8 milliards de dollars d’ici 2030, stimulé par la demande croissante en services infonuagiques, en stockage de données et en IA.

Cette expansion fulgurante nécessite un accès massif à l’électricité. « Le secteur connaît une croissance sans précédent, portée par l’essor de l’économie numérique et le développement rapide des applications d’IA », explique Martin Reed, directeur, Énergie mondiale et durabilité à CBRE.

« Aujourd’hui, bien planifier les services publics s’avère crucial vu l’ampleur de la puissance électrique et de l’eau qu’exige un centre de données. Travailler de concert avec les fournisseurs de services publics, les gestionnaires de réseaux et les fournisseurs devient essentiel pour bâtir une installation à la fois efficace, résiliente et viable à long terme. »

« Difficile de prévoir les besoins énergétiques futurs des centres de données tellement les variables sont nombreuses, notamment l’impact de l’IA et de l’informatique haute performance, dont la nature reste intermittente. »

L’électricité abordable, les sources d’énergie abondantes et le climat frais du Canada attirent les promoteurs de centres de données qui cherchent à percer les marchés internationaux. Mais si la demande continue de monter en flèche, le réseau électrique canadien pourrait céder.

Des solutions durables

« La consommation énergétique des centres de données explose », lance Scott Harper, vice-président à CBRE.

Dans le monde, les centres de données ont consommé environ 460 térawattheures en 2022, soit l’équivalent de 71 % de toute l’électricité produite au Canada cette année-là, selon l’Agence internationale de l’énergie.

Des efforts sont déployés pour améliorer l’efficacité énergétique, réduire les coûts d’exploitation et atténuer l’empreinte environnementale des centres de données. Passer aux énergies renouvelables permettrait de décarboner le réseau.

« Mais la concurrence fait rage, précise Martin Reed. Viser le 100 % renouvelable représente un défi de taille, d’autant plus que de nombreux acteurs convoitent les mêmes sources d’approvisionnement. »

Une surveillance rigoureuse

Aucune solution miracle n’existe pour assurer la durabilité des centres de données, mais les promoteurs prennent certaines mesures pour y arriver.

Gérer la consommation énergétique commence par savoir la mesurer. Suivre des indicateurs clés comme la consommation d’électricité, les émissions de carbone et l’utilisation de l’eau permet d’optimiser nettement les opérations et de réduire l’empreinte environnementale.

« Depuis 18 mois, les cibles obligatoires d’efficacité énergétique deviennent plus rigoureuses, indique Martin Reed. En Europe, la Directive de l’UE relative à l’efficacité énergétique a imposé la transparence et l’adoption de paramètres de performance communs à déclarer, comme la consommation d’énergie et d’eau, l’efficacité énergétique et le taux d’utilisation.

« Cette réglementation vise à renforcer la transparence et à encourager une exploitation efficace. Après tout, l’énergie la moins chère et la plus propre reste celle qu’on ne consomme pas. »

Selon Ressources naturelles Canada, la plupart des exploitants de centres de données en Amérique du Nord ne placent pas l’empreinte environnementale de leurs installations au cœur de leurs priorités. « Tout le monde se demande comment obtenir de l’énergie, constate Scott Harper. Comment la gérer efficacement, ça vient après. »

Des technologies de refroidissement efficaces

Les centres de données dégagent énormément de chaleur. Les systèmes de refroidissement qui évacuent cette chaleur représentent environ 40 % de leur consommation énergétique. « Imaginez votre cuisinière allumée en permanence à fond, et qu’il y en ait cinquante dans votre maison », illustre Scott Harper.

Le refroidissement exige des quantités considérables d’eau : un centre de données de taille moyenne en consomme environ 410 millions de litres par an, soit l’équivalent de 1 000 résidences.

Les techniques de gestion de l’eau comme les systèmes en circuit fermé peuvent réduire la consommation d’eau douce jusqu’à 70 %, tandis que le refroidissement naturel élimine carrément le recours à l’eau en misant sur l’air froid. La puissance croissante des processeurs liée à l’IA pousse la densité des baies de serveurs au-delà de ce que peut gérer le refroidissement par air, rendant le refroidissement liquide incontournable pour améliorer l’efficacité énergétique.

Le climat local, le coût et la disponibilité de l’électricité, ainsi que le stress hydrique localisé comptent tous dans le choix de la meilleure méthode de refroidissement, tout comme la stratégie de diversification des sources d’approvisionnement.

« Miser sur plusieurs sources d’énergie ou d’eau représente la meilleure position stratégique pour l’avenir, car cela renforce la résilience et donne aux exploitants plus de marge de manœuvre face à la dynamique du marché, ce qui leur permet de mieux contrôler l’orientation qu’ils souhaitent prendre », affirme Martin Reed.

À la périphérie du réseau

Près de la moitié des centres de données canadiens sont des installations à très grande échelle, soit d’immenses fournisseurs de services infonuagiques gérés par les géants du secteur technologique. Mais un nouveau type d’installation, plus petit, gagne du terrain : le centre de données en périphérie.

Ces centres décentralisés de petite taille se situent près des utilisateurs finaux et des appareils pour réduire la latence. Ils traitent localement les données urgentes et acheminent les informations moins critiques vers de grands centres de données centralisés pour des analyses approfondies.

« En rapprochant la puissance de calcul des utilisateurs, les installations en périphérie réduisent la latence et permettent des services numériques plus rapides et plus résilients », explique Martin Reed.

« Déployées dans des marchés secondaires dont les réseaux électriques subissent moins de pression, elles peuvent compléter les installations hyperscale tout en réduisant considérablement l’impact environnemental et communautaire. Alors que l’IA propulse une croissance sans précédent, le défi de notre secteur ne consiste pas seulement à augmenter la capacité, mais à le faire de façon responsable. »