Consommation d'énergie des data centers

Comment limiter les consommations énergétiques des data centers ?

Plusieurs actions permettent la réduction des consommations d’énergies des centres de données :

• Confinement des allées chaudes et allées froides : les baies sont alignées de front, les zones vides des racks sont obturées et l'air froid est acheminé par le faux plancher ;
• Choisir des équipements avec des plages de fonctionnement en température élargies : la plupart des experts recommandent aujourd’hui de faire fonctionner les serveurs à une température de 27°C. La norme ETSI EN 300-019-1-3 propose aux fabricants de garantir leurs équipements pour une température de fonctionnement comprise entre 5°C et 40°C et l’association américaine des professionnels du conditionnement d’air (ASHRAE) recommande une température d’ambiance des salles de fonctionnement comprise entre 18°C et 27°C ;
• Free-cooling : Le free-cooling permet de climatiser les locaux grâce aux températures de l'air extérieur inférieures aux conditions de températures intérieures requises. L’air est traité en hygrométrie, et filtré avant d’être insufflé. C'est une énergie quasi gratuite qui nécessite l’installation d’un système de ventilateur et permet de se passer de la climatisation une majorité de l'année dans les zones géographiques le permettant. Néanmoins, ce système ne permet pas de supprimer totalement la climatisation. Des besoins peuvent subsister lors des périodes saisonnières suivantes :
  • lorsque la température de l'air extérieur est supérieure à la température de consigne intérieure, en été et mi-saison.
  • lorsque les niveaux d'humidité de l'air sont supérieurs aux niveaux tolérés par les équipements informatiques ou dépassent la capacité de traitement du système de déshumidification installé. 
• Autoconsommation : l’installation de panneaux solaires photovoltaïques permet de produire et consommer sa propre électricité tout en limitant l’empreinte carbone du data center ; 
• Flexibilité de la consommation électrique : l’étude GIMELEC de septembre 2024 met en avant l’important gisement de flexibilité représenté par les data centers. Diverses pistes (stockage stationnaire par batteries, alimentation sans interruption, systèmes de refroidissement, …) peuvent être sources de flexibilité et permettront ainsi de participer à l’équilibre du réseau électrique français ;
• Récupération de chaleur fatale : la chaleur fatale est générée par les systèmes informatiques et par les systèmes de refroidissement. La quasi-totalité de l’énergie électrique consommée par le matériel informatique est dégagée sous forme de chaleur. L’identification de potentiels consommateurs voisins (piscine, industriels, serres, hôpitaux, EHPAD, écoles, réseaux de chaleur, ...) et de leurs besoins (ECS, chauffage, …) permet de définir la meilleure façon de valoriser la chaleur fatale. L’ADEME, dans une étude de 2017, estimait que 3,6 TWh de chaleur fatale pouvait être récupérés sur 177.

  Près de 80 % de ces gisements ont un niveau de température inférieur à 40°C, les 20 % restants ont un niveau de température compris entre 40°C et 100°C. Dans le cas des industriels ou d’un réseau de chaleur, si le besoin en température est supérieur à la température récupérable au niveau du datacenter, la rehausse de température par une PAC (Pompe à Chaleur) permet de valoriser la chaleur fatale.

  Pour aller plus loin, la mise en place d’un système de management de l’énergie suivant la norme ISO 50001 permet l’amélioration continue de la performance énergétique du datacenter. La certification ISO 50001 conditionne désormais l’accès à la réduction de la TICFE (Taxe Intérieure sur la Consommation Finale d’Electricité) pour les datacenters.