Leanna Loughlin
Vice-président principal, Pratique mondiale — Énergie et production d’électricité
La demande mondiale pour les centres de données augmente de façon exponentielle. Les organisations de tous les secteurs dépendent de ces installations pour la capacité de stockage et de traitement qui alimente tout, des vastes archives en nuage aux charges de travail d'IA énergivores.
Il ne s’agit pas seulement d’entreprises et d’investisseurs qui reconnaissent l’importance des centres de données , le gouvernement canadien traite maintenant les centres de données comme une infrastructure nationale stratégique.
Bien que cette croissance présente de nouvelles occasions, elle comporte également des défis et des risques importants, surtout en ce qui concerne l'alimentation et la demande en énergie. Les grands centres de données peuvent consommer plus de 100 mégawatts (MW) d'énergie, avec des services émergents comme l'IA et la cryptomonnaie susceptibles de stimuler les demandes d'énergie encore plus élevées à l'avenir.
Les responsables de centre de données doivent également respecter les limites de connexion au réseau, les efforts visant à réduire la dépendance aux combustibles fossiles et la volatilité des coûts énergétiques. Les directives suivantes explorent le paysage énergétique des centres de données du Canada, notamment les options de génération émergente, les règlements, le transfert des risques et les considérations contractuelles, ainsi que les compromis entre l'innovation et le risque.
Les centres de données peuvent exercer une pression considérable sur les réseaux nationaux, dans la mesure où certains pays limitent maintenant l'accès.
Au Canada, de nombreuses provinces utilisent des gels temporaires, le plafonnement de la capacité totale et des systèmes d'attribution stricts pour contrôler comment et si de nouveaux centres de données peuvent se connecter à la grille.
Cependant, la demande pour de nouveaux centres de données continue de se faire sans cesse et les propriétaires recherchent des solutions d'alimentation qui ne dépendent pas uniquement des réseaux. Ces solutions comprennent différentes technologies de production d'énergie et de stockage , comme les énergies renouvelables, le gaz naturel, le lithium et le nucléaire , ainsi que de nouveaux types de relations entre les fournisseurs d'électricité et les centres de données.
Avec les propriétaires de centres de données et leurs clients sous pression pour réduire les émissions de carbone, trouver des sources d'énergie qui ne sont pas dérivées des combustibles fossiles est une priorité. Bien qu'il y ait une innovation importante dans le secteur de l'énergie, différentes options présentent de nouveaux risques.
Par exemple, il est peu probable que les énergies renouvelables comme le vent et l'énergie solaire soient capables de fournir l'uniformité de l'énergie de base requise par les grands centres de données. Les batteries au lithium-ion peuvent emmagasiner d'énormes volumes d'énergie, mais présentent un risque d'incendie, augmentant le risque de pannes causées par des batteries endommagées.
L'énergie nucléaire offre une autre option. Les petits réacteurs modulaires (SMR) peuvent générer la quantité requise d'électricité à faible teneur en carbone et à faible coût. Plus loin encore, les solutions émergentes telles que la fusion peuvent potentiellement ouvrir de plus grandes possibilités de répondre à de vastes besoins énergétiques à faible teneur en carbone.
Comme de nombreuses technologies révolutionnaires, les principaux défis comprennent des coûts de production élevés en premier plan, l'incertitude quant à la sécurité et à la fiabilité, et des obstacles réglementaires importants dans la plupart des régions. L'engagement récent de Microsoft envers le nucléaire, dans le cadre de sa stratégie de réouverture de la centrale nucléaire de Three Mile Island, peut servir d'appui à un investissement nucléaire privé à grande échelle dans l'avenir.
La décision de Microsoft de relancer une centrale nucléaire modelée, à un coût important, montre que les propriétaires de centre de données sont prêts à adopter différentes approches pour répondre à leurs besoins en électricité. Les autres modèles comprennent les ententes d'achat d'électricité sur place et virtuelle (VPPA).
L'alimentation sur place rassemble la production d'énergie et un centre de données sur un seul site. Par exemple, une centrale solaire et un centre de données pourraient être situés ensemble. Cela offre des avantages évidents en termes de relation étroite entre un responsable de centre de données, ses clients et les propriétaires de centrale électrique, tout en présentant plusieurs risques opérationnels.
La colocalisation d'une centrale électrique et d'un centre de données pose d'importants défis géographiques et environnementaux. Les énergies renouvelables comme le vent, l'énergie solaire et le système de stockage d'énergie par batterie (BESS) ont besoin d'un terrain important pour fournir la production constante et fiable dont les grands centres de données ont besoin , et les sites appropriés sont peu susceptibles de répondre à d'autres besoins critiques, comme les connexions réseau à faible latence ou la proximité des utilisateurs finaux. Les options nucléaires font face à d'autres contraintes : les zones d'exclusion et les autres exigences en matière de sécurité rendent le co-emplacement inefficace.
Du point de vue des risques commerciaux, les installations énergétiques et les centres de données sont souvent développés, détenus et exploités par différentes parties, de sorte que les contrats doivent clairement aborder la façon dont les pertes ou les interruptions d'une usine ont une incidence sur l'autre. Par exemple, si un incendie à la centrale électrique cause une panne, l'opérateur du centre de données et ses clients ont besoin de mécanismes définis pour la compensation et la continuité.
Chaque province canadienne a une approche différente pour alimenter les centres de données. Bien que la plupart des provinces permettent la production d'énergie localisée et dédiée, des restrictions importantes s'appliquent toujours aux utilisateurs à forte demande. L'Alberta est actuellement la seule province qui permet et encourage la production d'énergie autofournie et qui permet actuellement l'utilisation de technologies du gaz naturel.
De tels projets sont souvent soumis à des contraintes par les mêmes règles d'utilisation sur le site/l'unique, et font face à des incertitudes quant aux structures tarifaires et aux réglementations de changement de vitesse. À l'extérieur de l'Alberta, les provinces limitent généralement les systèmes de compteurs à des installations renouvelables à faible puissance (< 100 kW), avec compteur net et à usage personnel, et exigent généralement une interconnexion de réseau, même lorsqu'une alimentation dédiée est proposée. Par conséquent , les développeurs de centres de données au Canada doivent collaborer étroitement avec les autorités municipales et provinciales, les services publics et les opérateurs de systèmes pour assurer une alimentation fiable.
En général, les centres de données doivent avoir une disponibilité exceptionnellement élevée d' environ 99 %, ce qui équivaut approximativement à un maximum de 26 minutes d'arrêt par année. Le fait de ne pas respecter cet engagement peut exposer le propriétaire du centre de données à de grandes sanctions financières par l'entremise de contrats. Il est donc essentiel d'évaluer l'impact total d'une panne de courant et de traiter adéquatement la capacité de rechange. Il est également essentiel de limiter la responsabilité en cas de panne aux dommages-intérêts extrajudiciaires convenus et d'harmoniser les plafonds contractuels avec les limites assurées réalistes lors de la rédaction des obligations contractuelles.
Un autre élément potentiel du cadre contractuel est une entente d'achat d'énergie virtuelle (VPPA). Il s' agit d'un contrat financier entre le centre de données et un producteur d'énergie tiers qui précise que le centre de données achètera, et le fournisseur d'électricité tiers fournira une alimentation stable et constante. Les modalités du contrat et l'assurance contre les pertes d'exploitation pour couvrir les atteintes à la vie privée doivent être soigneusement prises en compte.
La satisfaction de la demande future en électricité pour les centres de données sera fondamentale pour réaliser le potentiel économique et commercial offert par de nouvelles technologies comme l'IA.
Cependant, les ressources énergétiques entraînent actuellement un goulot d'étranglement, avec une pression sur les propriétaires de centres de données et les fournisseurs d'électricité pour trouver de nouvelles approches. L'atténuation du risque de temps d'arrêt du centre de données en raison de pannes de courant et l'évaluation des risques posés par les sources d'alimentation émergentes sont deux priorités clés pour les propriétaires et les investisseurs.
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Vice-président principal, Pratique mondiale — Énergie et production d’électricité
Chef national de la pratique sectorielle — Électricité et énergies renouvelables