Consommation d’énergie dans un data center : comment la limiter ?
L’énergie représente 54% des dépenses d’un data center. Cette consommation d’énergie pèse sur la trésorerie des entreprises de ce secteur. Parmi les postes de consommation les plus importants, on trouve les serveurs informatiques et les systèmes de refroidissement. Ils représentent environ 80% de la consommation énergétique du site. Comment expliquer ce besoin d’énergie ? Quelles sont les possibilités d’optimisation de la consommation ? Voici les solutions à mettre en place pour améliorer leur efficacité énergétique et les possibilités de financement par le biais des CEE (Certificats d’Economies d’Energie).
Quelle est la consommation d’énergie moyenne d’un data center ?
La consommation d’énergie d’un data center dépend avant tout de la taille de la structure. Sites électro intensifs, ils consomment en moyenne 5,15 MWh/m2/an en France. Ainsi, un data center de 10 000 m2 de surface présente une consommation équivalente à celle d’une ville de 50 000 habitants, comme Laval ou la Roche-sur-Yon, par exemple.
Quid du bilan carbone ?
A l’heure actuelle, les data centers représentaient 2,5 % de l’empreinte carbone de la France selon une étude 2022 de l’Agence de transition écologique (Ademe) et de l’Autorité de régulation des communications électroniques, des postes et de la distribution de la presse (Arcep). Plus largement, leur consommation d’énergie est estimée à 2 à 3 % de la consommation électrique dans le monde !
Du côté des émissions de gaz à effet de serre (GES), ces installations représentent 25 % des émissions mondiales liées au numérique et 14 % des rejets de CO2 causés par le secteur en 2019 en France, selon le Sénat.
Data center : quels sont les postes les plus consommateurs ?
Les datas centers sont constitués de différents éléments pour fonctionner : serveurs, câbles, connexion internet, pare-feu… Et certains d’entre eux sont particulièrement énergivores. C’est notamment le cas des serveurs informatiques et des systèmes de refroidissement. Près de 80 % de la consommation d’énergie d’un data center provient de ces deux éléments.
Les serveurs informatiques représentent environ 50% de la consommation
Cœur du data center, les serveurs informatiques ont d’importants besoins en énergie et notamment en électricité pour le stockage de données numériques, pour calculer et effectuer les demandes des internautes. Ce poste représente environ 50% des dépenses en énergie d’un data center.
Les systèmes de refroidissement : 30% à 40% de la facture énergétique
Le fonctionnement continu des serveurs génère une importante chaleur. Et c’est justement là le second point le plus énergivore : les systèmes de refroidissement. Ils sont indispensables pour éviter la surchauffe des serveurs, qui pourrait grandement endommager les appareils. Importants consommateurs d’électricité, ils tournent eux aussi en permanence. Plusieurs techniques de refroidissement existent,
- le CRAH, via l’eau froide ;
- le CRAC, qui fonctionne via un climatiseur classique ;
- Une altercation d’allées chaudes et d’allées froides.
Électricité de secours : 10%
Avec un fonctionnement obligatoire en continu, les datas centers ne peuvent en aucun cas supporter une coupure de courant. C’est pourquoi, ils disposent d’un générateur externe en cas de délestage ou de défaillance du réseau Enedis. Ce groupe électrogène permet de produire de l’électricité directement sur le site. En général, ces dispositifs fonctionnent avec du fioul ou du gaz naturel.
Éclairage et autres usages : 7%
Enfin, l’éclairage et le reste des usages électriques représentent environ 7% de la consommation d’énergie d’un data center. Pour offrir des solutions informatiques plus respectueuses de l’environnement, les data centers peuvent choisir de s’alimenter en électricité verte auprès d’un fournisseur d’énergie ou de signer un contrat gré-à-gré directement avec un producteur, sous la forme d’un power purchase agreement (PPA).
Bon à savoir : nouvelle loi sur l’exonération de la TICFE pour les data centers
La loi du 1er janvier 2022 impose de nouvelles conditions aux datacenters pour bénéficier d’une exonération de la TICFE. Voici les 3 conditions principales :
- La mise en place d’un système de management de l’énergie qui est certifié par la norme ISO 50001 ;
- La valorisation de la chaleur fatale émise par les équipements du datacenter ;
- L’adhésion du data center à un programme de bonnes pratiques sur la gestion de l’énergie des centres de données.
Quelles sont les solutions pour limiter la consommation énergétique des data centers ?
1. La récupération de la chaleur fatale, une obligation éligible aux CEE
Ces centres informatiques sont notamment soumis à une obligation : la valorisation de la chaleur fatale émise par ses équipements. Cette dernière est la chaleur produite par défaut par les appareils, dont ce n’est pas la finalité. Mais puisqu’elle existe, autant l’utiliser. D’autant que le refroidissement des appareils coûte cher, comme évoqué plus haut.
Selon l’Ademe, la France dispose d’un gisement de 3,6TWh de chaleur fatale lié aux data centers.
Plusieurs opérations sont possibles pour récupérer cette chaleur notamment via le raccordement à un récupérateur de chaleur. Les bâtiments accueillant les infrastructures informatiques et leurs occupants sont évidemment concernés mais des bâtiments voisins peuvent même profiter de cette chaleur ou d’eau chaude sanitaire (ECS), qu’il s’agisse de bâtiments privés ou publics et même d’habitations.
Pour se faire aider dans ces projets, les professionnels peuvent bénéficier des CEE, les Certificats d’économies d’énergie, en lien avec la fiche d’opérations standardisée BAT-TH-139. Elle correspond aux opérations liées à la récupération de chaleur fatale. Il est également possible de bénéficier du Fonds chaleur de l’Ademe.
2. L’autoconsommation énergétique
Afin d’éviter le recours aux énergies fossiles, les datas centers peuvent produire et consommer leur propre électricité verte. En installant des panneaux solaires, ils peuvent limiter leur empreinte carbone et s’engager dans la transition énergétique.
3. Mieux maitriser sa consommation énergétique
La réduction de la consommation d’énergie dans un datacenter passe également par l’optimisation de l’achat d’énergie. Face à la hausse du prix de l’électricité et à la complexité du marché, faire appel à un courtier en énergie permet aux datacenters d’optimiser leur budget énergétique.