Fiabilité et efficacité énergétique :les data centers adoptentles onduleurs haute tension

Portés par l’essor de l’IA et la croissance exponentielle des données, les data centers changent d’échelle et voient leurs besoins énergétiques exploser. Pour concilier performance, fiabilité et durabilité, certains sites opèrent ainsi une transition vers des architectures haute tension.
Entretien avec Almamy Faty, Business developer Critical Power & UPS chez ABB France

Quelles sont les nouvelles priorités des exploitants de data centers ?

Leurs besoins évoluent rapidement sous l’effet combiné de la croissance exponentielle des données, de l’essor de l’IA et, ainsi que du recours à des puces toujours plus puissantes et des exigences environnementales. Selon l’Agence internationale de l’énergie, la consommation électrique des data centers devrait doubler d’ici 2030, pour représenter 3 à 4 % de la demande mondiale.

Cette tendance se traduit par l’émergence d’infrastructures de plus en plus énergivores : alors que, jusqu’à récemment, les plus grands data centers affichaient des consommations de quelques dizaines de MW, certains atteignent désormais plusieurs centaines.

C’est le cas, par exemple, d’un nouveau data center d’Applied Digital, aux États-Unis qui a fait appel aux solutions pour couvrir des besoins de 400 MW.
À ces échelles, les architectures basse tension ont atteint leurs limites et le secteur se tourne donc vers des solutions en haute tension.

En quoi celles-ci sont-elles pertinentes ?

Une distribution moyenne tension concilie efficacité énergétique et compacité des installations, tout en permettant de déplacer et centraliser les équipements de protection électrique en dehors de l’espace IT initialement en basse tension. Cette approche autorise également le recours à des sources d’énergie de haute qualité, avec des puissances de courant nominal plus élevées. 

Passer en haute tension permet de réduire les pertes électriques, d’alléger les infrastructures câblées et de simplifier l’architecture, c’est une approche plus adaptée aux installations de forte puissance. Par exemple, notre onduleur HiPerGuard fournit une alimentation de 6,6 à 35 kV, capable de compenser les perturbations électriques. 

Cette fiabilité s’avère primordiale, quand on sait qu’un incident peut coûter jusqu’à 1 million de dollars. Avec des puissances plus élevées, il devient également possible d’optimiser les investissements en mutualisant des équipements comme les groupes électrogènes ou les cellules haute tension. Dans certain cas, le data center via l’onduleur HiPerGuard peut même devenir un élément de support au réseau (demand response, support à la tension etc … ). Enfin, la réduction des équipement électriques et des sections de câbles raccourcit les temps de construction.

Sur la question de l’énergie, qu’en est-il de l’efficacité de cet onduleur ?

Grâce à un transformateur et à une inductance de ligne conçus pour maximiser ses performances, l’onduleur moyenne tension atteint un rendement de 98 % et supprime les pertes des onduleurs double conversion en basse tension qui n’ont plus lieu d’être !

Ce ratio lui permet d’éviter l’émission d’environ 1245 tonnes de CO₂ sur une durée de vie moyenne de 15 ans. Un tel niveau d’efficacité contribue donc à réduire les coûts d’exploitation tout en renforçant la durabilité des data centers. À ce titre, une architecture moyenne tension peut facilement être couplée à des parcs éoliens ou photovoltaïques, fonctionnant eux-mêmes en moyenne tension.
Sur le plan environnemental, l’HiPerGuard fait partie du programme EcoSolutions d’ABB, un programme de circularité des produits offrant une transparence totale sur les impacts environnementaux tout au long du cycle de vie des produits.

On le voit, les data centers évoluent rapidement. Ce qui pose naturellement la question de la modularité des systèmes d’électrification…

Avec nos onduleurs moyenne tension, la scalabilité est pleinement assurée : il est possible de mettre en parallèle jusqu’à 10 machines, permettant d’évoluer par blocs de 25 MW.
Sur le site d’Applied Digital, de nouvelles tranches seront ainsi prochainement mises en œuvre. Savoir répondre aux besoins des exploitants de data centers au fil du temps, c’est aussi leur garantir des coûts d’exploitation maîtrisés, grâce à des choix de conception limitant la maintenance, avec une intervention seulement tous les dix ans.

Avec un onduleur moyenne tension comme le HiPerGuard, un exploitant de data center gagne en rendement, réduit ses pertes et améliore son PUE, optimisant ainsi à la fois la consommation énergétique et la fiabilité du site. Résultat :  passer de la basse tension à la moyenne tension est un vrai levier de performance opérationnelle et énergétique.