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L’IA va-t-elle faire exploser la demande d’électricité ?

L’intelligence artificielle générative ne se limite pas aux données : elle exige une quantité massive d’électricité ! L’IA va-t-elle faire exploser la demande d’électricité… et notre facture avec ? C’est la question à laquelle répond le pôle de recherche de Crédit Mutuel AM.

Derrière les prouesses de l’IA se cachent des infrastructures « énergivores », dominées par des data centers en fonctionnement continu, dont la croissance est « fulgurante ». Océane Balbinot-Viale, Gabrielle Capron et Céline Zanella, analystes au pôle de recherche financière et extra-financière de Crédit Mutuel Asset Management, font le point sur la situation. « Un centre de données hyperscale de 100 MW fonctionnant à pleine capacité, font-elles remarquer, consomme autant d’électricité que 100.000 foyers !

Cette intensité énergétique s’explique par l’usage massif de puces graphiques, particulièrement voraces, et par des systèmes de refroidissements permanents. »

Selon l’Agence internationale de l’énergie, la demande électrique des data centers devrait, à l’échelle mondiale, passer de 460 TWh en 2024 à plus de 1.000 TWh en 2030, puis à 1.300 WHt en 2035. « Dans ce contexte, souligne les analystes de Crédit Mutuel AM, les géants de la tech américaine investissent à une vitesse inédite : jusqu’à 300 Md$ en 2025 pour l’IA, soit 20 % de plus que l’investissement total du secteur énergétique aux Etats-Unis. » Le risque de pénurie électrique se profile. Pour répondre aux enjeux, le mix électrique devra évoluer « en profondeur ».

Selon le World Energy Outlook 2025, les renouvelables devraient s’imposer comme la principale source d’énergie à horizon 2035, grâce à leur compétitivité et leur rapidité de déploiement. Leur part dans le mix mondial progresserait d’environ 10 points de pourcentage par rapport à aujourd’hui, tandis que celle des énergies fossiles reculerait de 80 % à 71 %.

« Cette transformation, relèvent les expertes du pôle de recherche de la filiale de La Française, soulève toutefois des défis majeurs : adaptation des réseaux et déploiement de solutions de stockage – batteries ou stations de pompage-turbinage – indispensables pour compenser l’intermittence des sources éolienne, solaire et hydraulique. »

Course à la puissance

Les capacités existantes en gaz et en nucléaire resteront « stratégiques » pour la flexibilité, mais de fortes contraintes pèsent sur de nouvelles installations : le gaz souffre de pénuries chez les équipementiers, tandis que le nucléaire et les réacteurs modulaires offrent une énergie bas carbone mais nécessitant des délais pour le nucléaire « classique », avec un premier réacteur attendu cette année en Chine, pas avant deux ans pour GE-Hitachi au Canada et après 2030 aux Etats-Unis. Leur « viabilité » commerciale demeure encore incertaine.

« Les impacts de cette course à la puissance diffèrent fortement selon les régions, tant par l’ampleur de la demande mondiale que par les structures de marché et la disponibilité de l’offre électrique, qui restent très hétérogènes, font encore observer les spécialistes dans leur étude sur la question. Aux Etats-Unis, la croissance est explosive, avec une hausse estimée à plus de 500 TWh d’ici à 2030, alors que des tensions sont déjà visibles sur les réseaux. La charge liée aux data centers pourrait, selon les scénarios, représenter entre 30 % et 65 % de la nouvelle demande électrique. »

En Europe, la hausse de la demande en provenance des data centers est modérée (entre 115 TWh et 130 TWh), compte tenu d’une régulation plus stricte et de la sobriété énergétique post-guerre en Ukraine. Avec le développement récent des renouvelables, l’Europe est dans une situation d’excédent de production, les capacités fossiles étant largement sous-utilisées.

Les préoccupations portent sur le dimensionnement du réseau et les pics de charge, si les capacités prévues en gaz, hydroélectricité, nucléaire et biomasse sont saturées. Les capacités fossiles excédentaires continueront de jouer un rôle « primordial » en périodes de tensions sur le réseau.

En Asie-Pacifique, la dynamique est « agressive », mais la consommation des data centers en Chine et en Inde reste « marginale ». « La montée en puissance de l’IA et du cloud, commentent les expertes, propulse l’expansion des data centers, portée par des modèles open source à bas coût (Deepseek, par exemple) et des politiques de souveraineté numérique. La capacité installée devrait plus que doubler, passant de 36 GW en 2024 à 92 GW en 2030.

Cette dynamique entraîne une hausse rapide de la consommation électrique (de 15 % à 20 % par an), pour atteindre 300 TWh en 2030, contre 150 TWh en 2024.

Tensions sociales

Dans des systèmes électriques « colossaux » comme ceux de la Chine et de l’Inde, dominés par l’industrie lourde et une population massive, les data centers resteront marginaux, avec une part qui ne dépassera pas 2 % de la consommation totale en 2030 (contre moins de 1 % en 2024).

Dans cette région du monde, le mix électrique est dominé par le charbon (plus 70 % en 2024 et encore au moins 55 % en 2035). Une source d’énergie qui reste la principale option pour sécuriser l’approvisionnement, malgré la montée des renouvelables et du nucléaire…

L’explosion de la demande énergétique soulève une question sociale : qui paiera la facture ? Aux Etats-Unis, les prix de détail ont déjà l’an dernier progressé en moyenne de 6 %, avec des hausses parfois spectaculaires (+ 19 %, par exemple, dans le New Jersey). Du fait, notamment, de la demande des data centers, les prix de gros devraient atteindre 51 $/MWh en 2026, vs 47 $/MWh en 2025.

En Europe, la hausse pourrait être contenue grâce à la progression des renouvelables, mais une pression sur les pics ne peut être exclue. « Si les infrastructures ne suivent pas, estiment Océane Balbinot-Viale, Gabrielle Capron et Céline Zanella, les ménages et les PME pourraient supporter une part disproportionnée du coût de l’alimentation des grands consommateurs, accentuant les tensions sociales autour de la transition énergétique. »

Il est possible que l’Etat intervienne pour réguler ce que le marché ne peut assurer : la disponibilité de la ressource, qu’il s’agisse d’énergie ou d’eau. L’efficience devient une priorité stratégique. Les leviers de réduction de la consommation incluent des systèmes de refroidissement « avancés », une conception « optimisée » des data centers et des micro-réseaux « hybrides » combinant solaire, batteries et turbines à gaz modulaires.

Les opérateurs sécurisent également des approvisionnements pour garantir à long terme l’alimentation en énergie verte. « La disponibilité d’électricité décarbonée, concluent les analystes de Crédit Mutuel AM, deviendra un critère clé pour l’implantation des data centers, même si la fiabilité du réseau reste la priorité absolue. Alors qu’elle promet des gains d’efficacité et des innovations, l’IA soulève aussi des défis systémiques qui dépassent la seule facture énergétique. »

ML