L'IEA met en évidence les opportunités et les défis de l'IA dans le secteur mondial de l'énergie

L'Agence internationale de l'énergie (AIE) s'est plongée dans l'interaction dynamique entre l'IA et l'énergie mondiale, mettant en évidence les opportunités et les défis que cette technologie apporte à la table. La soif de puissance de l'IA est palpable, en particulier dans les centres de données tentaculaires où ces modèles sophistiqués sont formés et déployés. Selon l'AIE, un centre de données centré sur l'IA typique guge autant d'électricité que 100 000 ménages. Et accumulez vous-même - les plus grands centres de données actuellement en construction devraient exiger 20 fois ce montant. C'est une réalité stupéfiante qui est difficile à ignorer.

Les investissements croissants dans les centres de données

L'appétit mondial pour les centres de données a grimpé en flèche, les investissements doublent presque depuis 2022 et atteignent une barre d'un demi-milliard de dollars en 2024. Cette vague soulève des sourcils au sujet des besoins en électricité croissante. En 2024, les centres de données ont consommé environ 1,5% de l'électricité mondiale, totalisant environ 415 térawatt-heures (TWH). Mais ne laissez pas ce pourcentage vous tromper - leur impact local est beaucoup plus prononcé. Depuis 2017, la consommation a augmenté d'environ 12% par an, dépassant de loin la croissance globale de la demande d'électricité.

Les États-Unis mènent la charge, représentant 45% de cette consommation, suivie de la Chine à 25% et en Europe à 15%. Fait intéressant, près de la moitié de la capacité du centre de données américaines est concentrée dans seulement cinq grappes régionales. Pour l'avenir, l'AIE prévoit que la consommation d'électricité du centre de données mondiales sera plus que doubler d'ici 2030, atteignant environ 945 TWH. Pour mettre cela en perspective, c'est un peu plus que la consommation totale actuelle d'électricité du Japon.

L'IA est le moteur de cette croissance. Les États-Unis devraient voir l'augmentation la plus significative, les centres de données potentiellement représentant près de la moitié de toute la croissance de la demande d'électricité d'ici 2030. À la fin de la décennie, les centres de données américains devraient consommer plus d'électricité que l'utilisation combinée de ses industries manufacturières à forte intensité d'énergie comme l'aluminium, l'acier, le ciment et les produits chimiques.

Le scénario de «cas de base» de l'AIE projette autour de 1 200 TWH de la consommation d'électricité du centre de données mondial d'ici 2035. Cependant, il existe un large éventail d'incertitude, avec des projections variant de 700 TWH dans le «cas de vents contraires» à 1 700 TWH dans les «contraintes de décollage», selon les taux d'adoption de l'IA, les améliorations de l'efficacité et le secteur de l'énergie.

Fatih Birol, le directeur exécutif de l'AIE, a souligné l'importance de l'IA dans le paysage énergétique: "L'IA est l'une des plus grandes histoires dans le monde de l'énergie aujourd'hui - mais jusqu'à présent, les décideurs et les marchés n'ont pas les outils pour comprendre pleinement les effets de grande envergure. Aux États-Unis, les centres de données sont sur le cap en compte de la moitié de la croissance de l'électricité; au Japon, plus de la moitié; et de Malaysia,".

Répondre à la demande d'énergie mondiale de l'IA

Pour alimenter ce boom de l'IA, un mélange d'énergie diversifié est essentiel. L'IEA suggère que les énergies renouvelables et le gaz naturel seront à l'avant-garde, mais les technologies émergentes comme les petits réacteurs nucléaires modulaires (SMR) et les systèmes géothermiques avancés ont également un rôle à jouer. Les énergies renouvelables, renforcées par le stockage et les infrastructures de grille, devraient répondre à la moitié de la croissance de la demande du centre de données dans le monde d'ici 2035. Le gaz naturel sera crucial, en particulier aux États-Unis, avec une augmentation attendue de 175 TWH pour répondre aux besoins du centre de données d'ici 2035 dans le cas de base. L'énergie nucléaire contribuera également de manière significative, en particulier en Chine, au Japon et aux États-Unis, les premiers SMR prévus vers 2030.

Cependant, la simple génération de génération ne suffit pas. L'AIEA souligne le besoin urgent de mises à niveau des infrastructures, en particulier dans les investissements en réseau. Les réseaux existants sont déjà sous tension, ce qui pourrait retarder environ 20% des projets de centres de données planifiés dans le monde en raison de files d'attente de connexion complexes et de longs délais pour des composants critiques comme les transformateurs.

Le potentiel de l'IA pour optimiser les systèmes énergétiques

Au-delà de son appétit énergétique vorace, l'IA détient un immense potentiel pour révolutionner le secteur de l'énergie lui-même. L'IEA décrit plusieurs applications:

• Approvisionnement énergétique: L'industrie du pétrole et du gaz, un adopteur précoce, exploite l'IA pour optimiser l'exploration, la production, l'entretien et la sécurité, y compris la réduction des émissions de méthane. L'IA peut également améliorer l'exploration minérale critique.
• Secteur de l'électricité: L'IA peut améliorer les prévisions des énergies renouvelables variables, réduisant la réduction. Il améliore l'équilibrage de la grille, la détection des défauts (réduisant les durées des délais de 30 à 50%) et peut débloquer une capacité de transmission significative par le biais de la gestion plus intelligente - de 175 GW potentiellement sans construire de nouvelles lignes.
• Utilisations finales: Dans l'industrie, l'adoption généralisée de l'IA pour l'optimisation des processus pourrait produire des économies d'énergie équivalentes à la consommation totale d'énergie du Mexique aujourd'hui. Les applications de transport telles que la gestion du trafic et l'optimisation des itinéraires pourraient économiser l'énergie équivalente à 120 millions de voitures, bien que les effets de rebond des véhicules autonomes aient besoin de surveillance. Le potentiel d'optimisation des bâtiments est significatif mais entravé par une numérisation plus lente.
• Innovation: l'IA peut accélérer considérablement la découverte et les tests de nouvelles technologies énergétiques, telles que les chimies avancées de batterie, les catalyseurs pour les carburants synthétiques et les matériaux de capture de carbone. Cependant, le secteur de l'énergie sous-utilise actuellement l'IA pour l'innovation par rapport à des domaines comme la biomédecine.

La collaboration est essentielle pour faire des défis

Malgré le potentiel, les barrières importantes entravent l'intégration complète de l'IA dans le secteur de l'énergie. Ceux-ci incluent l'accès aux données et les problèmes de qualité, les infrastructures et les compétences numériques inadéquates (la concentration de talents d'IA est plus faible dans les secteurs de l'énergie), les obstacles réglementaires et les problèmes de sécurité. La cybersécurité est une épée à double tranchant: bien que l'IA améliore les capacités de défense, elle équipe également les attaquants d'outils sophistiqués. Les cyberattaques sur les services publics ont triplé au cours des quatre dernières années.

La sécurité de la chaîne d'approvisionnement est une autre préoccupation critique, en particulier en ce qui concerne les minéraux critiques comme le gallium (utilisé dans les puces avancées), où l'approvisionnement est très concentré. L'IEA conclut que le dialogue et la collaboration plus profonds entre le secteur de la technologie, l'industrie de l'énergie et les décideurs sont primordiaux. La résolution des défis d'intégration du réseau nécessite un centre de données plus intelligent, l'exploration de la flexibilité opérationnelle et la rationalisation des permis.

Alors que l'IA présente des opportunités de réductions substantielles d'émissions par optimisation, ces gains ne sont pas garantis et pourraient être compensés par les effets de rebond. "L'IA est un outil, potentiellement incroyablement puissant, mais c'est à nous - nos sociétés, nos gouvernements et nos entreprises - comment nous l'utilisons", a déclaré le Dr Birol.

"L'AIEA continuera à fournir les données, l'analyse et les forums de dialogue pour aider les décideurs et les autres parties prenantes à naviguer sur la voie à venir alors que le secteur de l'énergie façonne l'avenir de l'IA, et l'IA façonne l'avenir de l'énergie."