Construire un datacenter résilient : les 3 principaux enjeux et solutions face à la volatilité des coûts de l’énergie. 

Le 18 juillet 2022, une grande partie du Royaume-Uni a subi une troisième journée de record de chaleur. Les températures dépassent les 40 degrés Celsius (104 Fahrenheit), mettant à rude épreuve les infrastructures du pays. 

À Londres, les datacenters ont lutté pour que les serveurs restent au frais, alors que les températures grimpaient. Mais finalement, plusieurs grands datacenters ont dû être arrêtés car les systèmes de refroidissement redondants sont tombés en panne. Les températures avaient tout simplement dépassé les paramètres de conception. 

Ces évènements ont été mis sous le feu des projecteurs, cependant les gestionnaires de datacenters londoniens ne sont pas les seuls à être confrontés à une instabilité des facteurs environnementaux et énergétiques ces dernières années. Cette instabilité constitue une menace opérationnelle pour les datacenters à travers le monde et limite leurs rentabilités, leurs disponibilités et les investissements dans de nouvelles installations. En 2021, par exemple, le gel au Texas a provoqué des pannes de courant avec des interruptions de service dans les datacenters, cela a eu des répercussions sur les secteurs de la santé et des transports. 

Le changement climatique, la géopolitique et les contraintes du réseau électrique ont des conséquences de plus en plus importantes sur les systèmes énergétiques, ils déstabilisent les prix et les rendements, ils augmentent la fréquence et la durée des pannes de courant. 

Chez Schneider Electric, nous avons suivi ces changements du système énergétique et anticipé la volatilité qu’ils peuvent provoquer. Nous développons des solutions pour aider nos clients à renforcer la résilience de leurs installations en améliorant l’efficacité énergétique, en diversifiant leurs sources d’approvisionnement et en proposant des solutions sur site. 

Trois enjeux liés à la volatilité de l’énergie. 

1. Volatilité des coûts énergétiques.

Les changements climatiques combinés aux facteurs géopolitiques et aux tensions sur les chaînes d’approvisionnement ont favorisé la volatilité des prix de l’énergie en 2022.

2023 suit cette tendance. L’invasion de l’Ukraine par la Russie a provoqué une fluctuation spectaculaire des prix et une inquiétude quant à la possibilité de fournir l’Europe en énergie. Heureusement, le continent a vécu un hiver relativement doux et l’UE a pris des mesures pour accélérer la transition énergétique et abandonner les combustibles fossiles russes. Pourtant, il est peu probable que la crise énergétique européenne soit résolue rapidement. 

La volatilité des coûts de l’énergie peut compliquer la planification des investissements, l’anticipation de la rentabilité et l’attrait financier pour les exploitants de datacenters. 

2. Contraintes liées au réseau électrique.

La capacité du réseau électrique est une contrainte qui pèse de plus en plus sur le choix d’implantation d’un datacenter, c’est un facteur qui joue également sur les prix de l’énergie. En Irlande, les datacenters consomment 17 % de l’énergie du pays, un chiffre qui devrait passer à 28 % d’ici 2030. La capacité de production du réseau irlandais est devenue extrêmement limitée, ce qui a conduit à un moratoire sur le développement de nouveaux datacenters. Actuellement, 30 projets sont en attente. 

Le réseau électrique de la Virginie du Nord connaît des difficultés similaires alors qu’il s’efforce de répondre à une demande croissante. L’État s’apprêtait à lever les restrictions sur l’utilisation de générateurs diesel pour que les datacenters puissent utiliser des systèmes d’alimentation de secours et ainsi soulager le réseau en cas d’urgence. Après un tollé général concernant les émissions potentielles de gaz à effet de serre, l’Etat a retiré sa proposition en avril. 

Partout dans le monde, les besoins en électricité et en eau limiteront les possibilités d’implantation de datacenters et risqueront d’attiser l’opposition du public face à de nouveaux projets. 

3. Des pannes de plus en plus fréquentes et graves. 

Le changement climatique remet en cause la fiabilité du réseau de multiples façons, notamment à cause des sécheresses, des incendies de forêt et des tempêtes. Les sabotages sont également en augmentation. En 2022, l’Europe a connu des coupures de courant généralisées et durables à cause de la chaleur et des inondations. Aux États-Unis, la fréquence et la durée des pannes d’électricité causées par des phénomènes météorologiques violents sont en augmentation. Les pannes de longue durée, comme celles provoquées par les incendies de forêt en Californie ou les récents épisodes de gel au Texas ont des conséquences sur les stocks de diesel dans les datacenters. Ces conditions extrêmes intensifient le recours au diesel et en même temps ralentissent sa livraison.

Les facteurs climatiques peuvent avoir des conséquences directes sur l’infrastructure énergétique des datacenters, car ils constituent une menace pour les transformateurs et les équipements de distribution d’électricité sur site. 

Trois solutions pour faire face à la volatilité énergétique.

1. Accroître le rendement énergétique.

Les exploitants de datacenters disposent d’outils pour contrer la flambée des prix de l’énergie et pour se prémunir d’un risque de pannes. La première étape est de maximiser l’efficacité énergétique. 

L’indicateur d’efficacité énergétique, PUE (Power Usage Effectiveness) a entraîné des améliorations, mais au cours des cinq dernières années, le PUE à l’échelle industrielle est resté relativement stable. De innovations sont nécessaires pour obtenir de nouveaux gains. Des développements passionnants se profilent avec de nouveaux systèmes de refroidissement, d’alimentation sans interruption (UPS) et des systèmes poussés de surveillance et de contrôle de l’énergie, des bâtiments et de l’informatique.

Par exemple, Schneider a découvert que l’utilisation d’un UPS en mode eConversion (système breveté) permet à un datacenter classique d’économiser des centaines de milliers de dollars sur la durée de vie de l’onduleur. 

2. Diversifier les achats d’énergie.

Des sources d’énergie diversifiées permettent aux exploitants de datacenters de gérer la volatilité des coûts, en particulier grâce aux énergies renouvelables, qui sont à l’abri de la fluctuation des coûts des énergies fossiles. Des conseils d’experts permettent d’optimiser la performance financière d’un portefeuille énergétique. Schneider est fier d’avoir été récemment nommé #1 fournisseur de solutions en contrat d’achat d’électricité (Power Purchase Agreement-PPA) par Guidehouse. 

Un investissement stratégique dans les énergies renouvelables hors site peut s’ajouter au réseau et contribuer à atténuer les contraintes sur les capacités de production, ceci facilite aussi l’acceptation du datacenter par la communauté locale. 

Enfin, un portefeuille énergétique diversifié axé sur les énergies renouvelables réduit l’empreinte carbone du datacenter, ce qui contribue à lutter contre le changement climatique et à atténuer la volatilité des coûts de l’énergie. 

3. Ressources énergétiques sur site/microgrids.

Les exploitants de datacenter cherchent des sources d’énergie sur site (à la fois production et stockage) pour remplacer le générateur diesel de secours, faciliter l’intéraction avec le réseau et pour l’utiliser comme alimentation principale plus verte. Un microgrid sur site peut être contrôlé pour optimiser les coûts grâce à une intéraction automatisée avec le réseau. 

Le microgrid d’un datacenter peut également diminuer la charge sur le réseau et favoriser l’acceptation par le public. Il faut savoir qu’un microgrid construit à proximité de ressources de grandes capacités, comme un générateur au gaz naturel ou un réservoir de carburant, peut permettre à un datacenter de faire face à des pannes plus longues, car le datacenter n’utiliserait pas uniquement sa réserve de diesel sur site. 

Renforcer la résilience des datacenters.

La volatilité du marché de l’énergie devrait se poursuivre à mesure que le système énergétique subit une restructuration profonde et que les effets du changement climatique s’accentuent. Les exploitants de datacenters doivent protéger leurs activités contre la fluctuation des coûts et les pannes. Dans le même temps, ils doivent convaincre les habitants et les pays de leur légitimité et faire comprendre qu’ils ne sont pas uniquement des concurrents pour les ressources rares. 

Chez Schneider, nous pensons que la volatilité des prix de l’énergie présente une opportunité, celle de propulser l’industrie des datacenters vers un avenir plus durable, plus résilient et rentable. Bien sûr, c’est un effort collectif. Nous devons nous unir pour développer et adopter les solutions qui nous prépareront à un avenir incertain. 

Pour plus d’informations sur l’approvisionnement en énergie et les ressources énergétiques sur site, visitez notre page sur le développement durable. 

Tags : data centers, gestion énergétique, résilient, serveurs, solution technologique