La Suisse est-elle en mesure de répondre aux besoins énergétiques des centres de données? 

Les centres de données suisses pourraient consommer jusqu'à 15 % de l'électricité suisse d'ici 2030. Aws

La Suisse compte parmi les pays possédant le plus grand nombre de data centers par habitant au monde, et leur consommation d’électricité est l’une des plus élevées d’Europe. Alors que certains réseaux sont déjà sous pression, la croissance rapide de l’intelligence artificielle interroge quant à la capacité du pays à répondre à la demande future en électricité.

Les centres de données, ou data centers, se multiplient dans toute la Suisse, et avec eux la préoccupation du public concernant leurs besoins énergétiques élevés.

Selon un sondageLien externe mené par AlgorithmWatch CH, 72% de la population estime que de nouveaux centres de données ne devraient être construits que s’ils sont alimentés par des énergies renouvelables. Et quatre personnes sur cinq souhaitent plus de transparence dans le domaine de la consommation d’énergie.

Dans le même temps, le gouvernement fédéral a déclaréLien externe que pour répondre à la demande future, il faudrait éventuellement reconsidérer la construction de nouvelles centrales nucléaires. De quoi faire craindre des pénuries d’électricité, voire des coupures de courant dans les années à venir.

Les centres de données alimentent notre monde hyperconnecté, des services cloud aux applications d’intelligence artificielle (IA). En Suisse, ils représentent 6 à 8% de la consommation d’électricité, une proportion qui devrait augmenter avec la construction de nouveaux centres.

À l’échelle mondiale, ils consomment 3% de l’électricité, soit moins que les véhicules électriques, les climatiseurs ou l’industrie lourde. Mais, selon l’Agence internationale de l’énergie (AIE), la demande pourrait doubler d’ici 2030 en raison des serveurs IA à haute densité.

Alors que la Suisse se positionne pour rester dans la course numérique, le secteur helvétique des centres de données, en pleine expansion, va devoir faire l’objet d’une planification minutieuse et d’améliorations en matière d’efficacité afin d’éviter une surcharge de l’alimentation électrique, comme cela s’est déjà produit dans d’autres pays.

La densité de centres de données en Suisse parmi les plus élevées au monde

La Suisse héberge environ 120 centres de données, et plus de dix nouveaux projetsLien externe sont en cours de construction. Cela en fait l’un des pays avec la plus forte concentration de data centers par habitant au monde.

Plusieurs facteurs rendent la Suisse attractive pour les centres de données. La majeure partie de l’électricité provient de sources d’énergie renouvelables – l’hydroélectricité en particulier – et du nucléaire. Les émissions de carbone liées au fonctionnement des centres sont donc plus faibles que dans les pays qui dépendent davantage des combustibles fossiles.

Le pays est politiquement stable et la demande intérieure en services numériques est forte, en particulier dans le secteur financier. Les températures moyennes relativement basses, qui rendent le refroidissement des serveurs plus efficace, et sa situation centrale en Europe jouent également en faveur de la Suisse.

Les centres de données sont principalement concentrés autour de Zurich, le pôle technologique du pays. Là, des géants tels que Google, Microsoft et Amazon Web Services louent des espaces auprès d’opérateurs locaux. Le choix de Zurich n’est pas un hasard: sa proximité avec les clients et ses excellentes connexions par fibre optique en font un emplacement idéal.

Pour garantir un échange rapide des données et la continuité des opérations, les fournisseurs développent souvent plusieurs sites dans la même zone, créant ainsi de véritables clusters numériques. Parmi les principaux acteurs figurent les sociétés américaines Stack, Vantage et Equinix, ainsi que la société suisse Green Datacenter.

À l’heure actuelle, les centres de données du canton de Zurich occupent plus de 114’000 m2Lien externe, soit l’équivalent de 16 terrains de football.

Le réseau électrique de Zurich est déjà poussé à ses limites

Selon la compagnie d’électricité zurichoise EKZ, plusieurs zones du réseau en amont – le réseau national de transport à haute tension – n’ont plus la capacité de répondre à une demande supplémentaire d’électricité. «Avec l’augmentation du nombre de centres de données, les défis liés à l’exploitation du réseau s’intensifient eux aussi», indique un porte-parole à Swissinfo par e-mail. Selon EKZ, de nouvelles sous-stations sont souvent construites essentiellement pour répondre à la demande croissante des centres de données.

Conséquence: certains exploitants de centres s’étendent à d’autres cantons, en Argovie et à Schaffhouse. «À Zurich, il n’y a pratiquement plus de terrains disponibles pour de nouveaux centres de données et la disponibilité en énergie est encore plus limitée», explique David Schoch, responsable de la recherche pour la société de services immobiliers CBRE.

Des pays comme l’Irlande et les Pays-Bas, qui comptent également une forte concentration de centres de données, ont déjà restreint les nouvelles constructions en raison de la saturation du réseau.

En Suisse, la demande nationale en électricité n’est pas encore critique, mais elle pourrait rapidement le devenir, prévient Louise Aubet, co-auteure d’un rapport sur l’impact environnemental des technologies de l’information et de la communication en Suisse. «Nous sommes totalement dépendants des technologies numériques. Nous ne devons pas sous-estimer les risques tels que les pannes d’électricité, qui peuvent paralyser des pays entiers», souligne l’ingénieure. 

La consommation des centres de données pourrait augmenter rapidement

Au cours de la dernière décennie, la consommation totale d’Lien externeélectricité en Suisse est restée stable. La consommation par personne a même diminué, grâce à des hivers plus doux et à des gains d’efficacité dans les bâtiments, les transports et l’industrie.

Mais cette tendance pourrait ne pas durer. Les centres de données pourraient à eux seuls consommer 10 à 15% de l’électricité suisse d’ici 2030, estime Adrian Altenburger, professeur à la Haute École spécialisée de Lucerne. C’est plus que la demande énergétique totale du canton de Zurich en 2023.

Une analyseLien externe réalisée par l’École polytechnique fédérale de Zurich (EPFZ) estime que pour satisfaire cette demande, le pays devrait produire ou importer 4,6 TWh d’électricité supplémentaires, soit l’équivalent de l’éclairage de 800’000 milliards d’ampoules.

Selon Adrian Altenburger, il sera difficile d’obtenir l’électricité nécessaire à partir d’énergies renouvelables, parce que les centres de données consomment la même quantité d’énergie toute l’année, 24 heures sur 24. Cette demande constante est l’un des facteurs qui poussent les responsables politiques et les spécialistes à rouvrir le débat sur l’augmentation de la production d’électricité de base, comme l’énergie hydraulique ou nucléaire.

La Suisse aura besoin d’une planification rigoureuse si elle veut éviter que ses centres de données ne surchargent le réseau électrique, poursuit le professeur. Selon les données disponibles, ils consomment déjà l’une des parts d’électricité les plus élevées parmi les pays numérisés. 

L’IA pourrait augmenter l’impact des centres de données «de manière drastique»

L’expansion rapide des applications basées sur l’IA risque de rendre les centres de données suisses encore plus gourmands en énergie. La chercheuse Louise Aubet estime que l’IA augmentera «de manière drastique» la demande en électricité des centres de données, ce qui pourrait absorber la capacité créée par les gains d’efficacité dans d’autres secteurs.  

L’entraînement de grands modèles de langage (LLM) tels que GPT ou Gemini est particulièrement gourmand en énergie. Une grande partie de cette formation se déroule en dehors de la Suisse, principalement dans les pays qui dominent le développement de l’IA et hébergent les plus grands clusters informatiques, tels que les États-Unis et la Chine.

Mais si la demande mondiale en modèles d’IA hautement performants continue de croître, la Suisse pourrait se sentir contrainte de développer une partie de cette capacité sur son territoire.

Cela pourrait se traduire par l’extension de son supercalculateur Alps ou le développement de nouvelles infrastructures dédiées à l’entraînement. Une telle expansion s’inscrirait également dans la volonté du gouvernement de renforcer la souveraineté numériqueLien externe du pays. 

>> La Suisse a déjà investi des millions pour réduire sa dépendance vis-à-vis des géants technologiques américains, mais cela pourrait ne pas suffire. Pour en savoir plus:

Davantage d’efficacité et de transparence sont nécessaires 

L’IA étant appelée à entraîner une augmentation de la consommation d’électricité, la question de l’efficacité devient centrale.

«La consommation des centres de données augmentera rapidement si nous n’utilisons pas les infrastructures informatiques de manière beaucoup plus efficace», déclare ainsi Matthias Haymoz, qui dirige l’Association suisse pour l’efficacité des centres de données (SDEA). Selon une étude réalisée en 2021 (résumée en français p. 6-8) sur mandat de l’Office fédéral de l’énergie, plus de 40% du potentiel d’efficacité reste inexploité et pourrait être atteint grâce à une meilleure utilisation et gestion des technologies de l’information.

La plupart des opérateurs ne gèrent que les bâtiments, tandis que les infrastructures informatiques appartenant aux clients sont souvent exclues des efforts d’efficacité, précise Matthias Haymoz.

La directrice d’AlgorithmWatch CH, Angela Müller, salue les initiatives des opérateurs en matière d’efficacité, mais prévient: le problème est structurel. «Nous nous basons sur les déclarations des opérateurs eux-mêmes, mais nous ne disposons d’aucune donnée publique et nous ne savons pas vraiment ce qui se passe derrière ces murs gris.»

Selon elle, ce manque de transparence contribue à l’inquiétude du public. «La population veut savoir quel sera le coût réel de la numérisation alimentée par l’IA», ajoute-t-elle.

Texte relu et vérifié par Gabe Bullard, traduit de l’anglais par Albertine Bourget/ptur