fr.wedoany.com Rapport : La croissance de la consommation électrique de l'intelligence artificielle (IA) dépasse déjà la capacité d'approvisionnement du réseau électrique mondial. Vittorio Pierangeli, vice-président senior de l'activité électrique chez Rolls-Royce Power Systems, estime qu'à l'ère de l'IA, l'électricité est plus déterminante que les puces ou les algorithmes (voir figure 1). Alors que l'IA se généralise à l'échelle mondiale, elle entre en conflit avec un système électrique qui n'a pas été conçu pour répondre à un tel niveau de demande.
La vitesse d'expansion de l'IA peut être mesurée à travers une comparaison de chronologies. En 2018, le portrait généré par IA « Edmond de Belamy » a été vendu 432 500 dollars chez Christie's, avec des données d'entraînement d'environ 5 à 7 gigaoctets seulement. Aujourd'hui, environ 43 millions d'images IA sont générées chaque jour, et les modèles qui les sous-tendent sont entraînés sur des milliards de points de données, avec une charge de calcul environ 100 000 fois supérieure à celle de cette expérience artistique de l'époque. La génération d'images n'est qu'un aperçu de l'intégration de l'IA dans le quotidien.
Côté consommation électrique, une requête ChatGPT consomme environ 10 à 100 fois plus d'énergie qu'une recherche Google classique, selon la complexité de l'invite. La consommation électrique des racks de serveurs IA dans les centres de données est passée d'environ 10 kilowatts par rack il y a cinq ans à 100 à 120 kilowatts par rack aujourd'hui.
Pierangeli souligne que la mise hors service progressive des centrales à charbon traditionnelles, l'intermittence des énergies renouvelables, les tensions géopolitiques qui accroissent les pressions sur la sécurité énergétique, et les courbes de charge de plus en plus volatiles des centres de données IA, se conjuguent. La demande croissante associée aux contraintes d'offre exerce une pression toujours plus forte sur la fiabilité de l'approvisionnement électrique.
Les prévisions indiquent que le marché global de la production d'électricité va presque tripler entre 2025 et 2030, les centres de données étant le principal moteur. Parmi eux, le segment des groupes électrogènes de secours croît d'environ 22 % par an, et la demande d'alimentation continue augmente de 24 % chaque année, mais la capacité d'approvisionnement ne suit pas le même rythme.
Pierangeli fournit une série de données comparatives : d'ici 2030, la capacité cumulée d'approvisionnement électrique du réseau américain vers les centres de données devrait accuser un déficit de plus de 50 gigawatts par rapport à la demande ; un centre de données peut être construit en 18 à 24 mois, tandis que l'obtention d'un raccordement au réseau prend de trois à sept ans. Début 2026, les opérateurs de centres de données hyperscale ont annoncé une hausse de plus de 50 % de leurs dépenses d'investissement, mais le secteur des services publics n'a pas encore suivi ce rythme.
Le resserrement des contraintes du réseau, conjugué à l'opposition du public concernant la consommation électrique des centres de données, fait passer la production d'électricité sur site d'une option à une nécessité. De plus en plus de promoteurs intègrent des centrales électriques indépendantes dans la conception des nouveaux centres de données, soit le schéma « apportez votre propre électricité » (BYOP) — le projet produit lui-même l'énergie nécessaire avant le raccordement au réseau ou l'arrivée de nouvelles sources d'énergie comme le nucléaire.
Ce déficit ouvre la voie à de multiples solutions, comme les groupes électrogènes au gaz mtu de Rolls-Royce à court terme (voir figure 2), et les petits réacteurs modulaires (PRM) à plus long terme.
Les groupes électrogènes au gaz mtu peuvent être déployés en aval du compteur dans les centres de données, ou dans le cadre d'une centrale dédiée, pour l'alimentation continue. Ces systèmes offrent des délais de déploiement courts, une flexibilité d'exploitation et une conception modulaire, avec des avantages en termes d'efficacité et de rapidité de mise sur le marché, ce qui les rend très attractifs pour les nouveaux projets de centres de données. Aux États-Unis et ailleurs, où les ressources en gaz naturel sont abondantes et les infrastructures de pipelines bien développées, leurs avantages opérationnels et de coût sont encore plus marqués.
Le défi le plus redoutable de l'ère de l'IA ne réside peut-être pas dans l'ampleur de la demande électrique, mais dans sa volatilité. Les défis de gestion électrique posés par les charges d'entraînement de l'IA sont inédits pour les centres de données traditionnels. Lorsque les unités de traitement graphique (GPU) fonctionnent en synchronisation, elles génèrent des fluctuations de puissance intenses et régulières. Les recherches montrent que la puissance réelle d'un bloc de 50 mégawatts dans un centre de données IA peut fluctuer de ±20 mégawatts en quelques secondes, ce qui exerce une pression sur les transformateurs et peut perturber le réseau électrique au sens large.
Pour répondre à ces problèmes, les systèmes de stockage d'énergie cinétique mtu Kinetic PowerPacks peuvent servir de tampon à réponse rapide dans le système énergétique, stabilisant la tension et la fréquence et lissant les pics de puissance. Ils réagissent instantanément aux variations de charge, offrent une fonction d'alimentation sans interruption (ASI) et ne nécessitent pas de batteries supplémentaires.
Même avec une source d'alimentation principale obtenue via le schéma BYOP ou le réseau, les centres de données ont besoin d'un plan de secours à sécurité intégrée. Selon les exigences de certification Tier IV de l'Uptime Institute, les centres de données modernes doivent atteindre une disponibilité de 99,99 %. Plus de 25 % des centres de données dans le monde sont équipés de groupes électrogènes de la série mtu 4000 (voir figure 3) comme source d'alimentation de secours.
Les centres de données sont décrits comme le pilier invisible de la vie moderne, les usines de l'ère numérique, les lieux où l'intelligence est produite et livrée. Le portefeuille de produits mtu, modulaire, évolutif et flexible en termes de combustibles, répond aux besoins actuels des opérateurs de centres de données tout en anticipant leurs besoins futurs.
