Bâtir un avenir énergétique durable et résilient pour les centres de données
La croissance énergétique est essentielle pour répondre à la demande grandissante en électricité, mais elle s’accompagne de défis tels que l’évolution rapide des technologies, la disponibilité limitée de la main-d’œuvre, les ajustements d’investissements en capital, les changements à la réglementation et les contraintes d’approvisionnement en électricité. Pour atténuer ces risques, il est essentiel d’adopter une approche collaborative qui intègre les sources d’énergie renouvelable, améliore l’efficacité énergétique et favorise une gestion responsable des ressources.
L’établissement d’infrastructures énergétiques résilientes nécessite un effort coordonné entre plusieurs parties prenantes. Voici cinq stratégies-clés pour renforcer la fiabilité du réseau tout en permettant aux centres de données d’évoluer de façon durable :
1. Planification et communication intégrées. Les services publics et les opérateurs de centres de données doivent collaborer sur des plans prospectifs. Si les centres de données partagent des données sur leurs modèles de consommation d’énergie et leurs prévisions de croissance, les services publics peuvent anticiper les pics de demande et investir stratégiquement dans les infrastructures. Les demandes de raccordement au réseau pour les centres de données semblent se stabiliser autour d’une taille modulaire d’environ 200 MW, mais elles varient de 5 MW à plus de 500 MW, certaines atteignent même des niveaux plus élevés. (Fin février, PSE&G a signalé une augmentation de 1 075 % des demandes de raccordement, passant de 400 MW à 4,7 GW en seulement un an, reflétant une croissance sans précédent de la demande en énergie des centres de données alimentés par l’IA.) Pour les charges les plus importantes, les services publics ne maintiennent généralement pas un approvisionnement facilement accessible dans leurs plans d’agrandissement à court terme.
De leur côté, les centres de données peuvent concevoir leurs activités en tenant compte du réseau et en intégrant des systèmes intelligents de gestion des charges permettant des ajustements dynamiques en temps réel, tout en incluant les services publics locaux dans les plans de développement dès la phase de sélection du chantier. Certaines zones du réseau peuvent en effet offrir une meilleure capacité d’accueil que d’autres.
2. Investir dans les technologies de réseaux intelligents : Pour répondre à la demande énergétique croissante des centres de données, les services publics doivent accélérer les investissements dans l’élaboration et l’agrandissement de réseaux intelligents. Ces systèmes intègrent des capteurs, des analyses de données en temps réel et des contrôles automatisés sur plusieurs artères et postes électriques afin d’équilibrer l’offre et la demande d’électricité. Grâce à une meilleure observabilité du système et à un contrôle optimisé du réseau, les services publics auront accès à des capacités de prévision et d’équilibrage des charges plus précises, leur permettant de réagir plus efficacement aux changements soudains de la demande des centres de données ou aux baisses imprévues d’approvisionnement.
3. Stockage d’énergie et production sur place. À mesure que les sources d’énergie renouvelable comme les énergies éolienne et solaire occupent une place plus importante dans le mixte énergétique, les solutions de stockage d’énergie telles que les systèmes de batteries à grande échelle, seront essentielles pour assurer un approvisionnement stable et fiable en énergie aux centres de données. Les centres de données devraient envisager de déployer leurs propres systèmes de production d’électricité sur place (p. ex., panneaux solaires, piles à combustible, turbines à gaz) afin de réduire leur dépendance au réseau lors des périodes de pointe et d’assurer leur fonctionnement en cas de panne ou de problème de qualité de l’énergie sur l’alimentation locale. À plus long terme, les plans de production sur place pourraient intégrer des technologies de réacteurs nucléaires modulaires de petite taille,dont la commercialisation semble en bonne voie d’ici la fin de la décennie.
Par ailleurs, les technologies de pointe et à plus long terme pour le stockage de l’énergie sont en plein essor. La technologie de batterie à flux redox au vanadium, actuellement en cours de développement pour une utilisation dans un centre de données, en est un exemple. Ces technologies mises au point offrent une fiabilité à long terme et permettent d’équilibrer la charge avec des sources d’énergie renouvelable variables.
4. Technologies de refroidissement avancées. Les centres de données pourraient également envisager d’autres solutions pour leurs systèmes de refroidissement, comme les systèmes géothermiques, les technologies avancées de confinement de l’air ou du vide ou les technologies de refroidissement liquide, notamment l’immersion, le refroidissement liquide direct sur puce et le refroidissement par immersion en deux phases. En limitant les besoins énergétiques du système de refroidissement, l’énergie économisée peut être utilisée pour alimenter des processeurs supplémentaires ou pour réduire la demande énergétique globale qui doit être fournie par les services publics.
5. Programmes de réponse à la demande. L’un des moyens de réduire la pression sur le réseau est de mettre en place des programmes de réponse à la demande, dans lesquels les centres de données peuvent réduire temporairement leur consommation d’énergie lors des pics de demande en échange d’incitatifs financiers. Ces programmes sont bénéfiques pour le réseau tout en aidant les centres de données à mieux gérer leurs coûts énergétiques et à améliorer la fiabilité globale du système. Cette réduction de la consommation pourrait se traduire par une baisse de la demande de pointe ou être compensée par une production ou des solutions de stockage d’énergie sur place. L’aspect essentiel de la réponse à la demande, si aucune de ces solutions n’est mise en œuvre, consiste à identifier les éléments de la charge du centre de données qui peuvent être réduits sans que cette réduction nuise aux activités.
6. Décentralisation et miniréseaux. Avec l’essor de l’économie numérique, de plus en plus de centres de données pourraient adopter des systèmes énergétiques décentralisés, ou miniréseaux, qui peuvent fonctionner de manière autonome ou en tandem avec le réseau principal. Ces systèmes garantissent un approvisionnement fiable aux centres de données en cas de perturbations, assurant ainsi la continuité du service tout en réduisant la charge sur le réseau global. Ils peuvent intégrer diverses technologies de production et de stockage d’énergie, adaptées aux besoins spécifiques et aux temps de réponse requis, conciliant ainsi durabilité et fiabilité. Grâce aux onduleurs et régulateurs de microréseaux, une électricité de haute qualité peut être fournie pour répondre aux exigences rigoureuses des centres de données.
L’avenir de la collaboration énergétique
La croissance rapide de l’économie numérique transforme le paysage énergétique, nécessitant un nouveau niveau de partenariat entre les services publics et les centres de données. En adoptant une planification intégrée, des infrastructures intelligentes et des solutions décentralisées, nous pouvons construire un système énergétique à la fois évolutif et durable.
Les choix d’aujourd’hui façonnent la résilience des réseaux énergétiques de demain.
Communiquez avec nous pour découvrir comment nous relevons ces défis complexes et accompagnons nos clients afin de soutenir la croissance de leurs besoins numériques tout en minimisant les risques environnementaux et économiques.
Lisez la partie 1 de cette série de billets de blogues : Alimentation électrique résiliente : Construire l’avenir des centres de données.
À propos de l’auteur
John Matthiesen
Directeur principal, Croissance et stratégie, eGRID, eGrid
John est un chef de file chevronné du secteur de l’électricité qui compte plus de 20 ans d’expérience diversifiée auprès des fabricants d’équipement d’origine, des fournisseurs de services axés sur le client, des équipes d’ingénierie et des firmes de consultation et de consultation. Son expertise englobe les programmes de modernisation des réseaux et de gestion des actifs, la production d’énergie thermique, l’énergie renouvelable et les ressources énergétiques distribuées, y compris le stockage de l’énergie, l’hydrogène propre, les microréseaux et la recharge de véhicules électriques.
Fervent défenseur de l’accélération de la transition énergétique, John cherche continuellement des occasions d’intégrer et d’optimiser les actifs énergétiques existants au moyen de technologies novatrices, distribuées et résilientes. Il s’intéresse particulièrement au potentiel transformateur des drones et des véhicules aériens sans pilote, de la collecte de données en direct par l’IdO et des régulateurs de microréseaux intégrés à l’intelligence artificielle, qui révolutionnent les activités commerciales.