Data centers et énergies renouvelables : un outil pour optimiser leur implantation sur le réseau électrique

La croissance exponentielle des data centers, alimentée par le cloud et l’intelligence artificielle, pose un défi crucial à l’Europe : comment les alimenter en électricité tout en accélérant la transition énergétique ? Une innovation portugaise pourrait détenir la clé pour une planification harmonieuse.

L’explosion de la demande électrique des data centers

Les data centers sont devenus des gouffres énergétiques indispensables à l’économie numérique. En France, leur consommation est estimée entre 4 et 6 TWh pour 2023, représentant 1 à 1,5 % de la consommation nationale d’électricité, selon les données du Service des statistiques du ministère de la Transition écologique. Le territoire compte environ 460 centres de données consommant plus de 1 GWh par an, avec une tendance à la forte hausse. Certains scénarios prévoient même un quadruplement de cette consommation d’ici à 2035.

Cette tendance se confirme à l’échelle européenne, avec des investissements massifs, particulièrement dans le sud du continent. Fin 2025, Microsoft a annoncé un investissement d’environ 10 milliards de dollars pour un méga data center au Portugal. L’Espagne et le Portugal attirent ces infrastructures grâce à leur production renouvelable abondante (notamment solaire) et leur position stratégique dans les réseaux numériques.

Le défi du raccordement au réseau électrique

Choisir l’emplacement idéal pour un data center est complexe. Un site proche de sources d’énergies renouvelables ou d’un hub numérique n’est pas forcément doté de la capacité de raccordement électrique nécessaire. Cette contrainte peut freiner les projets et mettre sous tension les réseaux de transport d’électricité.

« Trouver le bon emplacement pour un centre de données de 500 MW ne dépend pas seulement de la taille d’un transformateur ; cela dépend du comportement du réseau pendant les heures critiques et même en cas de défaut », explique Ricardo Bessa, chercheur à l’INESC TEC.

La solution développée par l’INESC TEC

Pour résoudre cette équation, des chercheurs de l’INESC TEC (Institute for Systems and Computer Engineering, Technology and Science) ont développé un outil de planification avancé. Son objectif : identifier les points précis du réseau électrique national capables d’accueillir de nouveaux clusters de data centers d’une puissance comprise entre 500 MW et 1 GW, sans compromettre la sécurité d’approvisionnement.

Comment fonctionne cet outil de planification ?

La méthodologie repose sur une approche en deux temps, combinant analyse technique et modélisation réaliste de la demande.

Un criblage rapide des capacités du réseau

L’outil classe d’abord les sous-stations électriques selon leur capacité d’accueil réelle. Il utilise une méthode de criblage rapide couplée à des simulations qui intègrent le fonctionnement du réseau et les stratégies de l’opérateur, y compris dans des scénarios de défaillance. Cela permet d’éliminer d’emblée les sites inadaptés.

Une modélisation fine des courbes de charge

Dans un second temps, les chercheurs modélisent des courbes de charge annuelles réalistes qui intègrent le profil de consommation spécifique d’un data center. L’impact sur le réseau dépend en effet autant de la puissance de pointe que de la consommation heure par heure.

« Cette combinaison est puissante », souligne Ignacio Hernando Gil, responsable du développement de l’outil. « Elle nous indique où le réseau peut accueillir de grandes charges, et l’outil de courbe de charge nous indique à quoi ressemblent vraiment ces charges dans le temps. »

Applications et horizon 2030

Cette méthodologie a déjà fait ses preuves dans le cadre de projets de conseil sur le réseau portugais, par exemple pour évaluer le raccordement de grands électrolyseurs pour la production d’hydrogène vert. L’outil dédié aux data centers devrait, quant à lui, être pleinement opérationnel d’ici 2030 selon João Peças Lopes, directeur à l’INESC TEC.

Il offre ainsi une vision stratégique aux trois acteurs clés : les exploitants de data centers pour cibler leur implantation, les gestionnaires de réseau pour anticiper et renforcer les infrastructures, et les opérateurs d’énergies renouvelables pour développer leurs capacités au plus près des futurs bassins de demande.