L'énergie nucléaire : une solution fiable et résiliente face à la croissance des data centers

Innovation

L'innovation redéfinit les data centers modernes, du refroidissement à la gestion de la consommation électrique. Des avancées telles que le refroidissement par liquide et par immersion, les systèmes de répartition de charge basés sur l'IA et la conception modulaire permettent de réduire le gaspillage d'énergie et d'améliorer l'efficacité. Les systèmes de monitoring intelligents répartissent désormais les charges de traitement de manière automatique en fonction de la température, de la demande et de la disponibilité des énergies renouvelables ^[5], ce qui se traduit par des gains de performance mesurables. Les data centers utilisant des analyses prédictives basées sur l'apprentissage automatique atteignent souvent des indices PUE (Power Usage Effectiveness ou Efficacité de l'utilisation de l'énergie) de 1,2 ou moins, contre une moyenne mondiale de 1,56 en 2024 ^[6].

Cependant, les gains d’efficacité ne suffisent pas, à eux seuls, à répondre au défi fondamental de la sécurité d’approvisionnement énergétique. À mesure que la demande devient plus volatile, le nucléaire passe du statut de solution durable à celui de stratégie de résilience, permettant aux opérateurs une meilleure capacité d’anticipation face aux contraintes.

L'intégration des énergies renouvelables s'accélère à mesure que les opérateurs déploient des installations solaires, éoliennes et de stockage par batterie sur site, créant ainsi des systèmes hybrides qui réduisent les émissions et renforcent la résilience. Google s'est associé au Sonoran Solar Energy Centre, en Arizona, pour alimenter son centre de données de Mesa à l'aide d'énergie solaire et éolienne, notamment grâce à une centrale solaire de 260 MW et à un système de stockage d'énergie par batterie d'une capacité de 1 GWh ^[7]. Amazon, Meta et Apple emboîtent le pas en investissant dans leurs propres infrastructures renouvelables ^[8]. Cependant, pour les opérations à grande échelle ou critiques, les énergies renouvelables ne peuvent à elles seules garantir une disponibilité constante. C'est là que le nucléaire, en particulier les petits réacteurs modulaires (SMR), entre en jeu.

Les SMR offrent une énergie à faible empreinte carbone, capable de fonctionner en continu et d’être déployée à proximité des centres de demande. Pour les data centers, les SMR constituent un véritable tournant : une source d’énergie sûre, localisée et à faible empreinte carbone, capable de garantir à la fois résilience et durabilité. Il s'agit d'un domaine émergent où convergent infrastructure numérique et ingénierie des énergies bas carbone. Pourtant, la voie vers des data centers alimentés par l'énergie nucléaire n'est pas purement technique ; elle est fortement influencée par le cadre réglementaire qui régit ces deux secteurs.

souligne Gary Trouve, expert en sûreté nucléaire et gestion des risques chez Assystem UK.

Dans ce contexte, le déploiement de SMR pour l’alimentation énergétique des data centers nécessite non seulement des compétences techniques de pointe, mais aussi une expertise approfondie en matière de sûreté nucléaire, de réglementation et d'intégration de systèmes. Au sein de ce cadre complexe, Assystem apporte une expertise éprouvée aux projets SMR, en réalisant des études de faisabilité et de sûreté, modélisées via des jumeaux numériques pour soutenir la conception des réacteurs, ainsi que des services de conseil stratégique pour aider les porteurs de projets à définir des stratégies de sûreté robustes et adaptées à leurs besoins. Le jumeau numérique occupe en effet une place de plus en plus centrale tant pour les installations nucléaires que pour les data centers. Il accélère les cycles d'innovation, optimise les processus de la conception à l'exploitation et permet une prise de décision plus rapide et plus fiable en offrant une vue d'ensemble du système, continuellement mise à jour, sur les performances, les risques et la résilience. À mesure que les systèmes énergétiques et digitaux prennent de l'ampleur et gagnent en complexité, cette capacité devient indispensable. Pour en savoir plus sur nos projets SMR, cliquez ICI.

Législation et évolution du marché

La règlementation structure le marché des data centers à travers des exigences en matière de confidentialité des données, de cybersécurité et de durabilité. Bien que la confidentialité des données ne soit pas un enjeu énergétique en soi, les règles de localisation et de souveraineté des données déterminent de plus en plus l’implantation des data centers, indépendamment des capacités du réseau local. Ces contraintes accentuent le besoin d’une alimentation de base sûre et à faible empreinte carbone, positionnant l’énergie nucléaire comme un catalyseur stratégique pour un déploiement conforme et résilient, en particulier dans les régions confrontées à des contraintes de réseau ou à des limitations d’approvisionnement en électricité.

Parallèlement, les enjeux de durabilité et d’ESG redéfinissent la stratégie énergétique. Les choix énergétiques ne sont plus uniquement évalués au regard du coût et de la disponibilité, mais aussi de la transparence, de l’examen des investisseurs et des engagements carbone à long terme. Comprendre ces dynamiques réglementaires et de marché est essentiel pour positionner le nucléaire comme une solution crédible pour le secteur des data centers.

1. Qu'est-ce que le rapport ESG ?
   Le rapport ESG présente aux investisseurs et parties prenantes les performances d'une entreprise en matière d'environnement, de responsabilité sociale et de gouvernance. Alors que ces rapports deviennent progressivement obligatoires, les opérateurs à forte consommation d'énergie, tels que les data centers, font l'objet d'une surveillance accrue quant à leurs choix énergétiques. Une électricité fortement émettrice de carbone est désormais perçue comme un facteur de risque tandis que les partenariats dans le domaine du nucléaire permettent de démontrer des progrès crédibles en termes de réduction des émissions de scope 2, de décarbonisation à long terme et de résilience opérationnelle. Les coupures de courant comportant des risques financiers et de réputation, une production d’électricité pilotable et à faible intensité carbone renforce à la fois la crédibilité en matière de durabilité et la confiance des investisseurs.
2. Que sont les objectifs de neutralité carbone ?Les objectifs de neutralité carbone (ou « Net Zero ») sont des engagements nationaux visant à équilibrer les émissions et les réductions à une date définie. Ces objectifs exercent une pression directe sur les data centers pour qu'ils se décarbonisent sans sacrifier leur fiabilité 24 heures sur 24, 7 jours sur 7. L'énergie nucléaire offre une alimentation électrique continue et sans émissions, fournissant une voie crédible et évolutive pour atteindre les objectifs de scope 2 et de scope 3 grâce à une véritable réduction des émissions à la source, plutôt que par le seul recours à des compensations ou à des instruments contractuels.
3.  Quelles sont les lois relatives à la souveraineté des données qui s'appliquent aux data centers ?
   Les lois sur la souveraineté et la localisation des données imposent des règles quant au lieu où certains types de données doivent être stockés et/ou traités, obligeant ainsi les data centers à s'implanter dans des juridictions spécifiques, indépendamment de la capacité du réseau électrique ou de la disponibilité énergétique. Cela a souvent un impact considérable sur l'exploitation et les investissements des data centers, contraignant les opérateurs à implanter leurs installations dans des régions où les raccordements au réseau sont limités ou bien où l'énergie renouvelable n'est pas fiable.

Le nucléaire offre une solution stratégique à ce défi : en fournissant une électricité locale et indépendante du réseau, il permet aux data centers de respecter les exigences de souveraineté des données sans compromettre la sécurité énergétique ni la durabilité.

explique Gary Trouve.

Les opérateurs peuvent s'implanter là où la réglementation les oblige à exercer leurs activités, et pas seulement là où le réseau le permet.

• Pôles européens historiques (FLAP-D – Francfort / Londres / Amsterdam / Paris / Dublin, et la Finlande) : longs délais d'attente (plus de 10 ans) pour les gros volumes de données informatiques en raison des contraintes de transport et de la saturation des files d'attente.
• États-Unis (hubs hyperscale comme la Virginie du Nord) : délais d'attente de plusieurs années (plus de 5 ans), mais les services publics et les investisseurs privés prennent des mesures (par exemple, nouvelles centrales, accords d'achat d'électricité) pour alléger la pression.
• Marchés en croissance de la zone EMEA / MENA / APAC (Émirats arabes unis, Arabie saoudite, Maroc, Inde, Égypte, Ouzbékistan) : délais d'attente généralement plus courts lorsque les gouvernements donnent la priorité aux projets et développent rapidement les capacités, mais les délais dépendent des infrastructures locales de transport d’électricité et de la nécessité ou non de nouvelles sous-stations.

Ces facteurs ne constituent pas seulement des défis en matière de conformité ; ce sont des signaux du marché qui favorisent l'adoption du nucléaire. Les opérateurs qui intègrent l'énergie nucléaire dans leur stratégie de développement durable seront les mieux placés pour se conformer à des réglementations de plus en plus strictes en matière d'émissions de carbone, attirer des investisseurs et des clients soucieux des critères ESG, et s'assurer de disposer de l'énergie de base fiable et à faible empreinte carbone nécessaire à leur croissance à long terme. Le cadre réglementaire n'est pas un obstacle pour les data centers alimentés par le nucléaire, mais un moteur.

Alors que les data centers deviennent de plus en plus dépendants de systèmes énergétiques localisés et numérisés, la cybersécurité est essentielle tant pour la conformité que pour la résilience opérationnelle. Assystem a aidé un grand opérateur électrique des Émirats arabes unis à définir et à déployer un cadre national de cybersécurité pour les réseaux intelligents (Smart Grid), conforme aux normes internationales (NISTIR 7628). Cette expertise « secure‑by‑design », qui couvre la gouvernance, la stratégie de gestion des risques et l'infrastructure numérique, s'applique directement aux opérateurs de data centers qui doivent répondre aux exigences en matière de souveraineté des données dans des environnements énergétiques fortement réglementés et en pleine digitalisation. Cliquez ICI pour en savoir plus sur ce projet.

Construire l’avenir : les opportunités d’Assystem

À mesure que l’économie numérique mondiale se développe, le besoin d’expertise à la croisée de l’énergie, des infrastructures et des technologies digitales augmente lui aussi. Bon nombre des défis techniques auxquels est confrontée l’industrie nucléaire peuvent s’appliquer aux data centers, notamment en matière de risques et de fiabilité, compte tenu de la complexité croissante des systèmes.

poursuit Gary Trouve.

Assystem a déjà mis cette expertise en pratique en accompagnant un opérateur britannique de data centers sur sept sites, via une étude probabiliste de sûreté (EPS) destinée à évaluer leur conformité aux normes IEEE. Grâce à la modélisation des systèmes électriques et CVC et à l'identification des défaillances de cause commune, le projet a permis au client de démontrer sa conformité contractuelle tout en acquérant une vision claire de l'impact des choix de conception sur la fiabilité. Pour en savoir plus sur ce projet, cliquez ICI.

Fort d'un héritage ancré dans l'ingénierie nucléaire et d'une présence croissante dans les infrastructures numériques, Assystem opère à la croisée de ces deux secteurs stratégiques. Cette position unique nous permet de comprendre en profondeur comment les systèmes énergétiques et digitaux convergent, et ce qu'il faut pour les faire fonctionner ensemble.

En nous appuyant sur des méthodologies mises au point pour les secteurs du nucléaire et de la défense, nous proposons une approche éprouvée et impartiale pour évaluer les risques et la fiabilité des systèmes critiques à forts enjeux. Lorsqu'elle est appliquée aux data centers, cette approche aide les opérateurs à dépasser les hypothèses et à acquérir une compréhension factuelle de la manière dont leurs installations se comportent en situation de crise. Cette analyse approfondie permet de faire de meilleurs choix de conception, de faciliter les relations avec les autorités de réglementation et les parties prenantes, et d'ouvrir la voie à la mise en place d'infrastructures résilientes, à faible empreinte carbone et fonctionnant 24 heures sur 24, 7 jours sur 7.

commente Hannah Thompson, Directrice des opérations du département Sûreté nucléaire et gestion des risques chez Assystem UK.

En appliquant des méthodes issues des pratiques du secteur nucléaire pour évaluer la fiabilité des infrastructures — telles que l’étude probabiliste de sûreté (EPS), la modélisation de jumeaux numériques et l’analyse des risques à l’échelle des systèmes — les exploitants de data centers peuvent quantifier la résilience avec davantage de précision. Cette approche deviendra d’autant plus importante avec le développement des installations et l’intensification de la concurrence, offrant un réel avantage aux acteurs qui l’auront adoptée en premier.

Les data centers de demain ne se contenteront pas d’alimenter l’économie numérique, ils seront le moteur même de la transition énergétique. Et si les bâtiments les plus gourmands en énergie de la planète devenaient les moteurs les plus influents de la décarbonisation ? Grâce au nucléaire, cet avenir est à la fois réalisable et à notre portée.

conclut Gary Trouve.