Usages de l’électricité

Répondre aux besoins de raccordements

Historiquement, les datacenters [1] avec des puissances électriques de l’ordre de quelques mégawatts (MW) étaient raccordés aux réseaux de distribution (basse et moyenne tension), gérés par Enedis et les entreprises locales de distribution (ELD). Cependant, depuis quelques années, la tendance s’inverse avec des projets de datacenters de plus fortes puissances (entre 100 MW et 200  MW) qui nécessitent des raccordements sur le réseau très haute tension, géré par RTE. Ainsi, en septembre 2024, ce dernier recensait 4,5  GW d’offres de raccordement signées, soit environ 20  % des offres de raccordement signées en soutirage (i.e. concernant des sites de consommation) sur le réseau de transport [2] et un volume équivalent en cours d’étude et d’instruction [3].

Face à cette demande croissante, également constatée au niveau mondial, les délais de raccordement au réseau de transport constituent un paramètre clé pour garantir la bonne réalisation de ces projets. Ces délais, variables suivants les pays, suivent une tendance haussière qui s’explique par la taille importante des projets et par leur multiplication, complexifiant ainsi leur intégration au réseau électrique ainsi que par la concurrence avec d’autres demandes de raccordement que ce soit en soutirage ou en injection (i.e. concernant les moyens de production).

Source : EIA et Data4 [4]

La congestion du réseau électrique est également un défi majeur pour l’intégration des datacenters au réseau électrique. Le schéma de développement du réseau (SDDR) de transport présenté par RTE [5] prévoit une hausse structurelle des contraintes sur les réseaux, réduisant la possibilité de raccorder de nouveaux utilisateurs en l’absence de renforcement de la structure du réseau.

Les délais de raccordements sont également influencés par les processus y afférents associés, et notamment ceux liés à la gestion des files d’attente des projets.

À la suite de l’entrée en vigueur de la loi sur l’accélération de la production d’énergies renouvelables (dite loi «   APER   ») et de l’ordonnance relative au raccordement et à l’accès aux réseaux publics d’électricité [6], RTE a mis en place des «   zones de mutualisation   » afin d’anticiper l’arrivée de projets industriels ainsi que des datacenters, en engageant la réalisation d’infrastructures mutualisées et en répercutant équitablement les coûts via une quote-part. Celle-ci est facturée au demandeur afin de couvrir les coûts des mesures d’exploitation (notamment de redispatching) mises en place par RTE pour garantir la capacité demandée [7]. En outre, une procédure alternative dite «   fast track   », validée par la Commission de régulation de l’énergie, a été mise en place pour accélérer le raccordement des industries électro-intensives et des acteurs du numérique. Une dizaine de sites a été identifiée car disposant de grandes surfaces constructibles et d’un accès rapide à de fortes puissances électriques (entre 400  MW et 1 000  MW) via une convention de raccordement accéléré dédiée [8]. Lors du sommet Choose France le 19 mai 2025, 4 premiers sites ont ainsi été identifiés  : 1 000  MW à Bosquel (Somme), 700  MW à Fouju (Seine-et-Marne), à Montereau (Seine-et-Marne) et à Escaudain (Nord) [9].

La procédure de raccordement «   fast track   » permet un raccordement plus rapide au réseau très haute tension (400 kV) pour des projets de forte puissance en soutirage. Pour cela, RTE réalise une pré-sélection de sites propices (surface foncière suffisante, proximité au réseau 400 kV et possibilité de fournir rapidement une forte puissance) puis une pré-réservation de la capacité, à la demande de l’état, et pour un délai maximum de 9 mois.

Gérer la montée en puissance progressive

Certains datacenters (en particulier ceux de colocation) ont une montée en puissance progressive avec un remplissage de la capacité d’accueil pouvant s’étaler sur 10 ou 15  ans. De plus, la charge de travail d’un datacenter peut être modulée en décalant ou ralentissant des tâches non urgentes (e.g. entraînement IA, génération de rapport quotidien, sauvegarde massive, etc.) ou en répartissant la charge sur plusieurs datacenters. Pour ces raisons, la puissance de soutirage d’un datacenter est variable dans le temps et souvent bien inférieure à la puissance maximale les premières années.

Depuis le 1^er août 2025 et uniquement pour toutes conventions de raccordement conclues après le 10 novembre 2023, RTE a la possibilité d’ajuster à la baisse la puissance de raccordement demandée si la puissance réellement souscrite par l’utilisateur y est inférieure [10]. Ce dispositif appelé UIOLI (de l’anglais «  Use it or lose it   ») permet à RTE d’optimiser le dimensionnement du réseau [11]. Les datacenters seront donc soumis à une potentielle modification de puissance systématique et automatique entre 2  et 5  ans après la mise à disposition des ouvrages de raccordement (selon qu’il s’agisse d’une période de montée en charge ou non). La puissance de raccordement finale devra être atteinte au plus tard 10 ans après la mise à disposition du raccordement. Ensuite, la puissance de raccordement pourra être modifiée annuellement en fonction de la puissance maximale soutirée au cours des 5 dernières années (avec une marge de 25 %).

Permettre un approvisionnement en électricité bas-carbone

Avec une consommation énergétique presque exclusivement électrique [12], les datacenters nécessitent un approvisionnement fiable et économiquement intéressant en électricité bas‑carbone pour répondre à des objectifs ambitieux de réduction des émissions de gaz à effet de serre et même de neutralité carbone à moyen/long termes. En effet, l’empreinte carbone des opérateurs de datacenters est liée à 90  % à l’énergie utilisée [13].

Pour cela, les stratégies d’approvisionnement retenues varient suivant les entreprises et la localisation géographique des datacenters. Elles consistent généralement en une stratégie de fourniture dédiée, des contrats d’achat d’électricité spécifiques (PPA), voire de l’autoconsommation d’électricité bas-carbone.

Des technologies déjà bien établies comme les énergies renouvelables (éolien, solaire photovoltaïque, hydroélectricité), le nucléaire conventionnel ainsi que des technologies émergentes comme les petits réacteurs nucléaires modulaires (SMR) et réacteurs de quatrième génération (AMR) [14] ou la géothermie profonde peuvent répondre à ces nouveaux besoins en électricité. Selon l’IEA [15], 25  GW de projets SMR et AMR à des stades de maturité variables sont annoncés pour alimenter des datacenters situés presque exclusivement aux États‑Unis. Les premiers projets ne devraient toutefois se concrétiser qu’à partir de 2030 [16].

Intégrer la flexibilité dans les zones contraintes

En cas de contraintes sur le réseau, les datacenters peuvent contribuer à la flexibilité du système électrique grâce au stockage ou à la modulation de la consommation à condition que les périodes de tension sur le réseau électrique n’excèdent pas quelques heures (généralement moins de 5 heures consécutives). Ce délai est largement suffisant pour couvrir les pointes de consommation de début et de fin de journée, faisant des datacenters un acteur important du système électrique.

Selon l’IEA, une modulation à la baisse de la consommation pendant moins d’une dizaine d’heures par an (soit 0,1  % du temps de fonctionnement des datacenters en Europe) offrirait suffisamment de marge lors de périodes de tension sur le réseau pour intégrer toutes les nouvelles capacités de datacenters prévues d’ici 2035.

Pour y répondre, des solutions de flexibilité nécessitant des investissements supplémentaires peuvent être mises en place pour accélérer le raccordement, en levant des contraintes réseaux. Ces solutions de flexibilité permettent d’équilibrer l’approvisionnement en électricité lors des périodes de forte demande, de fournir une alimentation de secours, voire de contribuer à la stabilité du réseau.

UPS [17]
Source : IEA et Data4

Faciliter l’acceptabilité de ces nouvelles infrastructures