La croissance rapide des data centers, portée par le cloud computing, l’intelligence artificielle (IA) et les services numériques critiques, s’accompagne de contraintes fortes en matière de continuité de service, de consommation énergétique et de gestion thermique. Les infrastructures doivent garantir un fonctionnement 24/7, tout en maîtrisant les coûts d’exploitation, l’empreinte environnementale et la montée en charge des équipements informatiques (IT).
Dans ce contexte, Fuji Electric accompagne les exploitants et ingénieurs data center avec des solutions industrielles éprouvées combinant alimentation électrique critique, instrumentation de mesure, systèmes de supervision et pilotage énergétique. Ces solutions permettent de sécuriser les procédés, d’optimiser l’énergie et de fiabiliser durablement les infrastructures.
Dans un data center, la moindre défaillance électrique ou thermique peut entraîner des pertes majeures. Il est donc essentiel de s’appuyer sur des équipements robustes et des systèmes de mesure fiables pour piloter l’ensemble des installations.
La répartition de la consommation d’énergie d’un data center montre que les serveurs représentent environ 50% de la consommation totale, tandis que le refroidissement constitue une part d’environ 30%, et que l’éclairage ainsi que d’autres usages représentent environ 7%. La consommation énergétique des data centers est principalement due au fonctionnement constant des serveurs, au refroidissement des équipements et aux systèmes de sécurité.
Les solutions Fuji Electric permettent de :
Réduction empreinte énergétique
Optimisation ressources critiques
Efficacité énergétique pilotée
Performance durable mesurée
Les centres de données, ou data centers, sont au cœur de l’écosystème numérique mondial. Ils assurent le stockage, le traitement et la transmission de volumes massifs de données pour les entreprises, les institutions et les particuliers. Véritables piliers de l’économie numérique, ces infrastructures permettent l’accès à des ressources informatiques via Internet, soutenant ainsi le développement de l’intelligence artificielle, du cloud computing et des applications critiques.
La sécurité des données et la disponibilité des services sont des priorités absolues pour les data centers, qui doivent garantir une continuité de fonctionnement sans faille. Cependant, la consommation électrique de ces centres représente un enjeu majeur, tant sur le plan économique qu’environnemental. Face à la croissance exponentielle des besoins en stockage et en traitement de données, il devient indispensable d’optimiser la gestion énergétique des infrastructures pour limiter leur impact sur les ressources et l’environnement, tout en assurant la sécurité et la fiabilité des services numériques.
L’accès à des volumes d’électricité adéquats et fiables constitue un défi majeur pour les exploitants de data centres, qui doivent également faire face à une dépendance croissante à l’électricité. Réduire cette dépendance, notamment vis-à-vis des énergies fossiles, est essentiel pour garantir la performance et la durabilité des infrastructures. Les États-Unis jouent un rôle clé dans la modernisation des réseaux électriques afin de soutenir la demande croissante des data centers et autres infrastructures critiques sur leur territoire.
Le datacenter est un maillon essentiel de l’écosystème numérique, supportant le cloud, le streaming vidéo, les jeux en ligne et l’intelligence artificielle. L’intelligence artificielle (IA) est aujourd’hui le moteur de la croissance de la demande en puissance de calcul, ce qui accentue la consommation énergétique et l’impact environnemental des data centers. Il est donc crucial de prendre en compte la durabilité et d’adopter des solutions innovantes pour optimiser la gestion énergétique.
D’après les chiffres récents, les data centers consomment entre 2 et 3 % de l’électricité mondiale, et cette part pourrait atteindre jusqu’à 13 % d’ici 2030. On prévoit également une augmentation annuelle de 8 % des capacités des data centres, ce qui entraînera une consommation d’électricité 2 à 4 fois supérieure à celle observée actuellement.
Les hyperscale data centers, véritables moteurs de l’économie numérique, voient leur consommation croître de 35 % par an jusqu’en 2040. En France, les data centers représentent 2,5 % de l’empreinte carbone nationale et sont responsables de 1 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre liées à l’énergie. Ces chiffres soulignent l’importance de prendre en compte l’impact environnemental des datacenters et la nécessité d’optimiser leur efficacité énergétique pour réaliser des économies et respecter les contraintes ESG.
La maîtrise de l’énergie, du refroidissement et des conditions d’exploitation repose sur une instrumentation industrielle fiable, associée à des systèmes de supervision capables de centraliser et d’analyser les données en temps réel.
Fuji Electric met à disposition des solutions adaptées à chaque étape du fonctionnement d’un data center.
L’alimentation électrique est le principal poste de consommation d’un data center et constitue un enjeu stratégique à la fois économique, technique et environnemental. Un data center convertit l’électricité reçue du réseau en puissance informatique et en énergie thermique. Il est essentiel de prendre en compte les enjeux de durabilité et de conformité réglementaire dans la gestion de l’alimentation électrique. La consommation d’énergie d’un data center dépend avant tout de la taille de la structure. On estime tout de même que les serveurs informatiques et les systèmes de refroidissement représentent environ 80% de la consommation énergétique d’un data center.
Le procédé d’alimentation électrique repose sur une chaîne structurée allant du réseau public ou des sources locales jusqu’aux charges IT. Dans un data center, les charges IT désignent l’ensemble des équipements informatiques directement responsables du traitement, du stockage et de la transmission des données : serveurs, systèmes de stockage et équipements réseau. Elles concentrent l’essentiel de la consommation électrique utile, directement liée à l’activité numérique du site.
Cette chaîne intègre successivement la transformation, la distribution, la protection et la mesure de l’énergie. Chaque niveau de cette chaîne contribue aux pertes globales et impacte directement les indicateurs de performance énergétique.
Les principaux enjeux liés à la consommation électrique des data centers sont :
La qualité de l’énergie et la capacité à mesurer finement les flux électriques à chaque étape sont déterminantes pour atteindre les niveaux de disponibilité exigés par les SLA, tout en améliorant durablement l’efficacité énergétique des data centers.
La densité croissante des équipements IT entraîne une augmentation significative des flux thermiques. En effet, les systèmes de refroidissement consommant entre 30% et 40% de l’énergie d’un data center.
Les systèmes de refroidissement dans les data centers sont essentiels pour éviter la surchauffe des serveurs et maintenir des conditions thermiques stables dans les salles IT.
Une mauvaise maîtrise thermique peut entraîner :
Selon l’architecture du data center, le refroidissement peut s’appuyer sur deux grands modes complémentaires : le refroidissement par ventilation (air) et le refroidissement par liquide.
Par ailleurs, les centres informatiques produisent une quantité importante de chaleur fatale. Cette chaleur peut être valorisée, notamment via des opérations éligibles aux Certificats d’économies d’énergie. La récupération et le recyclage de la chaleur dégagée par les data centers peuvent ainsi servir à chauffer des bureaux ou des logements à proximité, contribuant à améliorer l’efficacité énergétique globale.
Dans les architectures à refroidissement par air (CRAC, CRAH, free cooling), le principe repose sur la circulation contrôlée de volumes d’air froid depuis les unités de traitement d’air vers les baies IT, puis sur le retour de l’air chaud vers les systèmes de refroidissement. Ce flux d’air permet d’extraire la chaleur dissipée par les serveurs et de maintenir une température de fonctionnement conforme aux recommandations.
La maîtrise des flux d’air est essentielle pour garantir une distribution homogène du froid, éviter les recirculations d’air chaud et prévenir l’apparition de zones de surchauffe. Les ventilateurs constituent un élément central de ce procédé et représentent une part significative de la consommation énergétique liée au refroidissement.
L’enjeu consiste à adapter en permanence les débits d’air aux charges thermiques réelles, en fonction de l’occupation des salles, de la densité des baies IT et des variations de charge informatique. Le pilotage dynamique des ventilateurs permet ainsi d’ajuster la puissance consommée au strict besoin de refroidissement.
Une gestion fine et dynamique de la ventilation constitue ainsi un levier majeur pour réduire la consommation énergétique du refroidissement tout en garantissant des conditions thermiques optimales pour les équipements informatiques.
Le refroidissement par liquide (eau glacée, eau tempérée, refroidissement direct à la baie ou par immersion) se développe fortement dans les data centers afin de répondre aux densités de puissance élevées et aux charges thermiques croissantes liées notamment aux applications IA et HPC. Contrairement au refroidissement par air, ce procédé repose sur la capacité du fluide à transporter efficacement la chaleur au plus près des sources de dissipation.
Le principe de fonctionnement repose sur des boucles hydrauliques fermées. Le fluide de refroidissement circule depuis une unité de production de froid ou d’échange thermique vers les équipements à refroidir (échangeurs, portes arrière, plaques froides ou bacs d’immersion), où il capte la chaleur produite par les serveurs. Le fluide réchauffé est ensuite renvoyé vers l’unité de refroidissement afin d’être refroidi avant un nouveau cycle.
La performance énergétique et la fiabilité de ces systèmes dépendent directement de la maîtrise des débits, de l’équilibrage hydraulique et de la qualité des échanges thermiques. Un débit insuffisant peut entraîner une élévation des températures et un risque pour les équipements, tandis qu’un surdébit génère des consommations électriques inutiles au niveau des pompes.
La performance et la fiabilité du refroidissement par liquide reposent ainsi sur une mesure continue et précise des débits, des températures aller/retour, des pressions et de la qualité du fluide, afin d’assurer un échange thermique optimal, un équilibrage hydraulique maîtrisé et la durabilité des installations.
La supervision énergétique centralisée constitue le socle du pilotage opérationnel d’un data center. Elle permet de collecter, agréger et corréler les données issues des systèmes électriques, thermiques et environnementaux afin de fournir une vision globale, fiable et exploitable de l’installation.
En s’appuyant sur l’instrumentation terrain et les systèmes de contrôle, la supervision énergétique permet de transformer les données brutes en indicateurs opérationnels utiles à l’exploitation.
Elle permet notamment :
L’intégration cohérente des données issues des capteurs, des systèmes de comptage et des équipements terrain est essentielle pour optimiser l’exploitation, fiabiliser les décisions techniques et améliorer durablement l’efficacité énergétique du data center.
L’amélioration de l’efficacité énergétique repose sur une approche globale combinant l’optimisation de l’alimentation électrique, du refroidissement et de l’exploitation. En effet, l’énergie représente 54% des dépenses d’un data center. Par conséquent, le suivi précis des consommations d’énergie (charges IT, refroidissement, auxiliaires) grâce à des systèmes de mesure et de supervision permet d’identifier les postes énergivores et de réduire les pertes.
Les paramètres clés à surveiller incluent la température et l’humidité des salles IT, les débits et pressions des circuits de refroidissement, la qualité de l’énergie électrique, les consommations par poste ainsi que l’état des équipements critiques. Leur suivi en continu est indispensable pour prévenir les incidents, optimiser l’exploitation et garantir la performance énergétique.
Une solution de supervision industrielle permet de centraliser l’ensemble des données issues des systèmes électriques, thermiques et environnementaux, de détecter les dérives en amont et d’anticiper les incidents. Elle facilite la maintenance, améliore la réactivité des équipes d’exploitation et contribue à l’optimisation continue des performances énergétiques et opérationnelles du data center.
La consommation d’eau, principalement liée aux systèmes de refroidissement par liquide ou aux tours aéroréfrigérantes, constitue un enjeu environnemental croissant pour les data centers. La mesure précise des débits d’eau à chaque étape du procédé permet de suivre les volumes consommés, d’identifier les dérives et d’optimiser le fonctionnement des boucles hydrauliques. L’utilisation de l’eau recyclée pour le refroidissement des systèmes est une méthode émergente pour réduire l’impact environnemental des data centers. Les débitmètres industriels contribuent ainsi à une gestion plus sobre et plus durable de la ressource en eau, tout en garantissant la performance thermique des installations.
Les débitmètres à ultrasons optimisent le refroidissement des data centers en garantissant une mesure fiable des débits d’eau glacée et de refroidissement liquide.
24 février 2026