L’IA, une révolution pour le réseau électrique

Nduka Amadi, Baillie Gifford

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Investir dans l’infrastructure réseau représente une approche moins risquée pour participer au développement de l’IA.

 

Le thème de l’IA, généralement présenté comme une affaire de logiciels, est plutôt du ressort de l’électricité. Selon l’Agence internationale de l’énergie, les centres de données utiliseront environ 945 térawattheures (TWh) d’électricité par an d’ici 2030. Cela représente un doublement par rapport au niveau actuel et l’équivalent de la consommation annuelle d’électricité du Japon.

Ce fait montre bien en quoi l’énergie est devenue l’un des vecteurs les plus efficients pour participer à la révolution de l’IA. Modèles et plateformes se concurrenceront les uns les autres. Les puces informatiques et les architectures vont évoluer et les modèles économiques seront bouleversés. Cependant, quel que soit le gagnant, l’IA aura toujours besoin d’une même chose, à savoir une énergie fiable, fournie en continu et à grande échelle. Or le réseau actuel n’est pas adapté pour satisfaire à cette demande et c’est précisément là que réside l’opportunité.

À monde nouveau, nouveau réseau

La plupart des réseaux électriques ont été conçus pour un environnement moins complexe: les grandes centrales électriques acheminaient l’électricité vers des consommateurs passifs. Aujourd’hui, ce monde est en voie de disparition. La demande progresse au fur et à mesure que les véhicules électriques, les pompes à chaleur et l’industrie déplacent leur consommation d’énergie des combustibles fossiles vers le réseau électrique.

L’essor des énergies renouvelables entraîne une plus forte variabilité de l’offre. Les flux de courant sont de plus en plus bidirectionnels du fait que la production et le stockage de l’énergie proviennent de multiples endroits, des toits des bâtiments aux parcs industriels.

Nombre d’investisseurs se sont rués sur les bénéficiaires les plus évidents de l’électrification croissante.

De fait, le monde est déjà bien plus avancé sur la voie des énergies renouvelables qu’on ne l’imagine en général. Pour la première fois, ces énergies ont fourni environ 32% de la consommation mondiale en 2025. Ce cap est significatif: la production d’énergie propre progresse plus rapidement que la capacité des réseaux à la connecter et à la transporter. Ceci entraîne l’immobilisation d’importants volumes de courant renouvelable en attente d’interconnexion ou une limitation de leur production.

Au Royaume-Uni, les scénarios de neutralité carbone impliquent une augmentation de l'ordre de 50% de la demande d’électricité d’ici 2035 et son quasi-doublement d’ici 2050.

À mesure que les réseaux électriques s’étendent et se complexifient, le coût de leur maintenance augmente. Et même si les coûts inhérents aux réseaux peuvent facilement être sous-estimés, ils ont leur importance. En février dernier, le PDG de Centrica, Chris O’Shea affirmait qu’en 2030 le prix de l’électricité au Royaume-Uni pourrait dépasser le niveau atteint après l’invasion de l’Ukraine par la Russie, et ce principalement en raison des coûts du réseau.

La prochaine étape de la transition énergétique portera de plus en plus sur le réseau électrique. En effet, la décarbonation ne pourra être durable que si elle repose sur une alimentation en électricité fiable et qui ne soit pas excessivement coûteuse pour les consommateurs.

En quoi l’IA contribuera-t-elle à relever ce défi?

L’IA permet d’accélérer l’électrification de trois manières, essentielles pour les infrastructures. En premier lieu, elle tend à concentrer la demande. Les centres de données sont concentrés dans certaines zones, ce qui crée des congestions locales, même si, au plan national, le volume de la demande semble gérable. Au Royaume-Uni, le bureau des marchés du gaz et de l’électricité (Ofgem) a annoncé qu’environ 140 projets de centres de données étaient en phase de développement, ce qui nécessiterait une capacité de connexion d’environ 50 gigawatts. Même si tous ces projets n’aboutissent pas, leur besoin en électricité reste considérable en regard de la demande actuelle en qui, en période de pointe, avoisine les 45 GW en Grande-Bretagne.

En second lieu, l’IA raccourcit les délais. Il faut environ deux ans pour construire un centre de données, alors qu’une opération de modernisation de grande ampleur peut prendre jusqu’à dix ans, entre l’autorisation et la mise en service.

Enfin, troisième point, l’IA tend à modifier la structure de la demande. Contrairement à ce qui est le cas habituellement, une demande en énergie liée à l’IA peut s’avérer très irrégulière.  Un groupe de 10’000 processeurs graphiques (GPU) qui passent d’un état inactif à une phase d’entraînement peut rapidement faire augmenter la demande de courant de dizaines de mégawatts, ce qui équivaut à l’alimentation de dizaines de milliers de foyers.  Le défi ne consiste donc plus seulement à produire davantage d’énergie propre. Il s’agit d’une course pour rendre tout le système électrique performant à grande échelle.

Les deux principaux goulets d’étranglement: les câbles et le stockage

Nombre d’investisseurs se sont rués sur les bénéficiaires les plus évidents de l’électrification croissante, notamment les fournisseurs d’énergie dont les actions ont progressé ces trois dernières années. Mais la question est de savoir si ces entreprises seront réellement en mesure de dégager des bénéfices exceptionnels sur le long terme au détriment de l’économie dans son ensemble.

Il pourrait être plus intéressant de privilégier les entreprises qui possèdent un avantage compétitif réel et pérenne et qui sont capables de tirer profit de la hausse de la demande. Les investissements iront principalement aux endroits où le réseau est physiquement contraint, les points les plus critiques étant l’extension du réseau d’acheminement de l’électricité et sa flexibilité. 

Parmi les entreprises susceptibles d’atténuer les tensions existantes, on peut citer le fabricant de câbles Prysmian et le fabricant de batteries CATL. Leur contribution à l’amélioration de la connectivité et du stockage peut se traduire par un moindre gaspillage de l’énergie propre, par une diminution du nombre des goulets d’étranglement sur le réseau ainsi que par une réduction de la dépendance aux énergies fossiles.

Les besoins de la course à l’IA, quel qu’en soit le vainqueur

Un grand nombre d’entreprises qui développent des modèles ou des plateformes d’IA sont exceptionnelles. Cependant, il est difficile de prédire lesquelles seront en mesure de créer durablement de la valeur sur le long terme. Il est tout à fait possible d’avoir raison sur la question de l’importance de l’IA, mais de se tromper sur le choix du vainqueur ! Le réseau de distribution d’électricité fait exception, car il doit être modernisé quoi qu’il arrive, que ce soit du fait de l’essor de l’électrification, de l’intégration des énergies renouvelables et désormais de l’IA. 

Les câbles et le stockage, ou d’autres éléments contribuant à l’infrastructure du réseau, peuvent constituer une approche plus neutre pour participer au développement de l’IA. De plus, cette approche contribue à relever un défi majeur: construire un système énergétique plus propre, plus résilient et plus abordable qui profite à l’ensemble des entreprises.

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