Efficacité énergétique des centres de données: conseils utiles à l’attention des cantons et communes

La construction d’un centre de données commercial a un fort impact sur la commune et le canton d’implantation. Un nouveau centre de calcul peut d’une part créer des emplois, générer des recettes fiscales supplémentaires et accroître l’attractivité de la région. Mais il a également des répercussions positives sur l’infrastructure communale et l’approvisionnement en énergie. Voici les principaux aspects à prendre en compte:

• Réseau électrique : Un centre de données nécessite un réseau électrique robuste et fiable ainsi qu’un raccordement performant. Si les centres de calcul conventionnels ont une puissance de raccordement comprise entre 2 et 20 MW, les centres de données IA peuvent nécessiter jusqu’à 200 MW. Selon la taille de la commune et du canton où ils sont implantés, cela peut représenter une part considérable des besoins en électricité de la commune et du canton. Cela implique donc parfois de développer l’infrastructure électrique, par exemple de faire construire une nouvelle sous-station par le gestionnaire de réseau de distribution compétent.

• Approvisionnement en eau : Le refroidissement par eau des systèmes informatiques est plus efficace sur le plan énergétique que le refroidissement par air. Toutefois, selon le système de refroidissement, la consommation annuelle d’eau peut atteindre 1 500 m³ par GWh d’énergie informatique consommée, ce qui peut nécessiter de développer l’infrastructure et de souscrire un contrat spécial de fourniture d’eau. La commune a donc tout intérêt à aborder la question des besoins en eau dans le permis de construire.

• Utilisation des rejets thermiques : selon une enquête de l’OFEN, il est théoriquement possible d’exploiter jusqu’à 80 % de la consommation de courant d’un centre de données sous forme de rejets de chaleur. D’où de considérables opportunités pour les communes et les cantons de développer des projets énergétiques durables, par exemple par l’utilisation des rejets thermiques non fossiles dans un réseau de chauffage à distance. Les objectifs climatiques de la Suisse impliquent les efforts de toutes les parties prenantes pour utiliser autant que possible les rejets de chaleur.

• Groupes électrogènes de secours : Les centres de données sont équipés de générateurs diesel qui garantissent une alimentation électrique de secours fiable sur place en cas de panne du réseau électrique. Les générateurs peuvent également contribuer à réserve d’électricité de la Confédération. A charge des communes et des cantons d’informer les exploitants de groupes électrogènes de secours de cette possibilité.

Les cantons et communes sont souvent informés tardivement des projets de construction de centres de données. Ils ne sont pas impliqués dans la planification dès le début, ce qui rend difficile la saisie des opportunités. Il convient par exemple de clarifier le plus tôt possible les opportunités d’utilisation des rejets de chaleur. Ce qui est loin de figurer parmi les priorités si les pouvoirs publics ne sont pas de la partie. Les cantons et les communes ont intérêt à rechercher le dialogue avec les agences cantonales de promotion économique et les fournisseurs d’énergie régionaux, qui sont souvent informés très tôt des projets de centres de données.

Le canton et la commune peuvent se préparer aux défis et aux opportunités qu’implique la construction d’un centre de données sur leur territoire. Ils peuvent mettre à profit différentes approches pour influencer positivement la planification, la construction et l’exploitation.Nous présentons ci-dessous les principaux instruments et des exemples d’application.

Les instruments suivants permettent aux cantons et aux communes de créer les conditions-cadres nécessaires à une planification efficace des centres de données et à une utilisation optimale des rejets de chaleur.

1. Loi cantonale sur l’énergie

Les cantons peuvent définir dans leurs lois sur l’énergie des exigences en matière d’efficacité énergétique et d’utilisation des rejets thermiques des centres de données. Les modèles de prescriptions énergétiques des cantons (MoPEC) contiennent des propositions législatives concrètes pour l’utilisation des rejets de chaleur. Selon la version 2025, si plus de 2 GWh de rejets thermiques annuels ne peuvent pas être utilisés par l’entreprise elle-même, ceux-ci doivent être mis à la disposition de tiers au prix de revient MoPEC 2025, art. 1.18).

1.1 Exemples pratiques

La loi sur l’énergie du canton de Schaffhouse (SHR 730.100, art. 23) impose des exigences élevées aux entreprises produisant de grandes quantités de rejets thermiques: si plus de 2 GWh de rejets de chaleur annuels ne peuvent pas être utilisés par l’entreprise elle-même que ce soit techniquement ou économiquement, ceux-ci doivent être mis à la disposition de tiers au prix de revient. Afin de garantir la sécurité des acheteurs, le canton peut cautionner des prêts pour la mise en place d’une source de remplacement en cas de défaillance imprévue d’une source de rejets thermiques.

Les bâtiments neufs présentant un excédent de rejets de chaleur ont en outre dans l’obligation d’exploiter tout le potentiel de production d’électricité solaire, ne peuvent s’approvisionner qu’en électricité provenant de sources renouvelables et peuvent être soumis à des exigences supplémentaires en matière d’efficacité énergétique.

En s’appuyant sur ces dispositions, l’ordonnance sur l’énergie du canton de Schaffhouse (SHR 730.101, § 25a *) exige que les centres de données aient un PUE+ ≤ 1.20 au plus tard trois ans après leur mise en service ou soient certifiés avec le label SDEA-Gold.

L’ordonnance sur l’énergie du canton de Vaud stipule que les rejets thermiques produits dans les bâtiments, en particulier ceux provenant de la production de froid et de processus artisanaux ou industriels, doivent être utilisés dans les limites de la proportionnalité (RLVLEne, article 48). A cette fin, le cadastre thermique cantonal, accessible au public, répertorie les principales sources de rejets de chaleur pouvant être utilisées dans les réseaux de chaleur ou de froid. Ces données peuvent être exploitées pour l’élaboration de plans pour l’énergie.

2. Plan directeur cantonal

Si le plan directeur cantonal répertorie les installations ou zones industrielles présentant un potentiel de rejets thermiques, celles-ci peuvent être prises en compte dans la planification énergétique territoriale.

2.1 Exemple pratique

Le plan directeur du canton de Zurich définit, notamment sur la base des dispositions cantonales correspondantes (voir ci-dessous la loi cantonale sur les constructions), des principes contraignants pour les autorités en matière d’utilisation rationnelle et durable des sources d’énergie (Plan directeur cantonal, section 5.4). Les autorités sont également tenues d’identifier dans les plans directeurs régionaux les installations présentant un potentiel de rejets de chaleur supérieur à 5 GWh par an, ce qui correspond au potentiel des centres de données de petite à moyenne taille.

3. Planification énergétique communale ou régionale

Les communes et régions ont intérêt à prendre en compte le potentiel de rejets thermiques des centres de données dans leur planification énergétique territoriale. C’est ce que proposent par exemple les cantons de Berne, Thurgovie et Vaud dans leurs guides pour l’élaboration d’un plan directeur communal de l’énergie.

3.1 Exemples pratiques

La ville de Berne évalue le potentiel de rejets de chaleur des centres de données situés sur son territoire et approche activement les acheteurs potentiels (plan directeur de l’énergie de la ville de Berne, Fiches de mesures, mesures 28R et 36). La ville de Winterthour a directement intégré le potentiel de rejets de chaleur du centre de données «Vantage» situé dans le quartier de Neuhegi dans la planification du réseau de chauffage à distance.

4. Loi cantonale sur les constructions

Les dispositions cantonales en matière de construction ou d’aménagement du territoire peuvent également imposer des exigences en matière de récupération des rejets thermiques.

4.1 Exemple pratique

L’ordonnance spéciale sur les constructions I du canton de Zurich stipule que les rejets de chaleur produits dans un bâtiment, en particulier ceux provenant de la production de froid ou de processus industriels ou commerciaux, doivent être utilisés dans la mesure où cela est possible du point de vue technique, opérationnel et économique. Si, dans les bâtiments neufs ou existants après rénovation et transformation, plus de 2 GWh de rejets de chaleur annuels provenant de la production de froid ne peuvent pas être utilisés sur place, ils doivent être mis à la disposition de tiers au prix de revient (art. 30a BBV I).

Comment les cantons et les communes peuvent-ils procéder dans le cadre d’un projet de centre de données? Quelles sont les tâches à accomplir et comment les réaliser?

1. Communication avec la population

Un projet de centre de données ne fait pas toujours l’unanimité auprès de la population, par exemple en raison de sa forte consommation d’électricité et d’eau, des bouleversements architecturaux et logistiques qu’il induit, des investissements éventuels dans les infrastructures énergétiques publiques (p. ex. construction d’une nouvelle sous-station) ou de son impact sur le paysage urbain. Il est donc recommandé d’organiser une ou plusieurs séances d’information, si possible avec la participation de l’exploitant du centre de données et du fournisseur d’énergie. Cela permet de recueillir les préoccupations et, dans la mesure du possible, de les dissiper. Il convient d’informer la population de manière transparente des enjeux d’un tel projet mais aussi des opportunités qu’il peut offrir. Le cas échéant, il peut également être intéressant de communiquer sur l’utilisation prévue des rejets de chaleur.

2. Soutien de la Confédération et du canton

Le premier interlocuteur des communes pour les questions relatives à un projet de centre de données est généralement le service cantonal de l’énergie. SuisseEnergie peut apporter son aide pour certaines questions, par exemple en mettant la commune ou le canton en contact avec des spécialistes qui peuvent les conseiller et participer à une séance d’information. Les projets de réseaux de chaleur peuvent être subventionnés par le biais de programmes de soutien existants ou de contributions spéciales du canton.

Depuis l’entrée en vigueur de la loi fédérale sur le climat et l’innovation, les exploitants de réseaux thermiques peuvent demander une couverture des risques auprès de l’Office fédéral de l’énergie afin d’atténuer les risques en cas de restriction ou de suppression de la production de chaleur.La couverture est plafonnée à 5 millions de francs et couvre au maximum la moitié des dommages financiers subis. Cette mesure améliore l’attractivité de l’utilisation des rejets de chaleur des centres de données. Les communes ont donc tout intérêt à faire la promotion de ce nouvel instrument auprès des exploitants de réseaux de chaleur.

3. Mise en réseau

Les cantons et les communes peuvent mettre en réseau les acteurs concernés par un projet de construction. Outre la société d’exploitation du centre de données, il s’agit par exemple du gestionnaire de réseau de distribution local, de diverses autorités (de délivrance des autorisations), de spécialistes de la planification et bien sûr des exploitants de réseaux thermiques (chauffage de proximité et à distance) ou des responsables du développement des sites dans les environs. Plus la mise en relation de ces acteurs est précoce, plus les chances sont grandes d’exploiter de manière optimale le potentiel d’utilisation des rejets de chaleur ou d’installations d’alimentation électrique de secours utiles au réseau.

4. Contact avec les responsables du projet

Si votre canton ou votre commune est informée d’un projet de centre de données sur son territoire, il est préférable de contacter spontanément les responsables du développement du projet ou de l’exploitation du centre de calcul. Vous pouvez par exemple les aider à entrer en contact avec les acteurs concernés, les informer des aspects importants et des outils utiles en matière d’efficacité énergétique et d’utilisation des rejets thermiques ainsi que des exigences légales (voir chapitre précédent « Planification ») et, le cas échéant, organiser conjointement une séance d’information à l’intention de la population. Grâce à cette collaboration active, vous augmentez vos chances de voir émerger un centre de calcul efficace, avec une exploitation optimale des rejets thermiques et, le cas échéant, l’intégration au réseau du système d’alimentation électrique de secours.

5. Etude de l’impact sur l’environnement

Lors de la planification d’un centre de données, il convient de vérifier si le stockage des combustibles destinés au système d’alimentation électrique de secours (p. ex. générateurs diesel) présente un risque pour l’environnement. Selon l’ordonnance relative à l’étude de l’impact sur l’environnement (OEIE), une étude de l’impact sur l’environnement est obligatoire pour

• les installations destinées à la production d’énergie d’une puissance supérieure à 50 MW_th pour les énergies fossiles (OEIE, annexe 21.2) ou

• les réservoirs destinés au stockage de gaz ou de combustible liquide d’une capacité supérieure, en conditions normales, à 50 000 m³ de gaz ou 5 000 m³ de liquides (OEIE, annexe 22.3).

En plus de ces prescriptions nationales, chaque canton peut fixer ses propres exigences (p. ex. en matière de consommation d’eau, de production d’énergie renouvelable, de stockage d’énergie ou de biodiversité).

6. Permis de construire

Le permis de construire pour le projet concret de centre de données peut être assorti de conditions. Cela requiert une base légale. Les conditions possibles peuvent être les suivantes:

• Elaboration d’un concept énergétique complet pour toutes les installations techniques du bâtiment.

• Conditions relatives au respect des valeurs limites en matière d’efficacité énergétique: les outils de la SDEA ou la fiche technique SIA 2068 peuvent être utiles. L’exploitant doit prouver par des calculs le respect des valeurs limites avant le début des travaux, le documenter à l’aide d’un concept de mesure et le justifier chaque année pendant l’exploitation.

• Obligation d’utiliser les rejets de chaleur en interne, dans la mesure où cela est possible du point de vue technique et opérationnel et économiquement viable. L’exploitant peut également être tenu de mettre les rejets de chaleur à la disposition de tiers, comme c’est notamment prévu dans les nouveaux modèles de prescriptions énergétiques des cantons 2025 (MoPEC 2025, art. 1.18).

• Obligation d’un approvisionnement en électricité issue d’énergies renouvelables et produite sur place.

• Obligation d’utiliser les eaux grises au lieu de l’eau du réseau.

• Réglementation contractuelle du volume d’eau fourni pour le refroidissement du centre de données.

7. Evaluation et certification par la SDEA

La Swiss Datacenter Efficiency Association (SDEA) propose le SDEA Navigator, un outil en ligne permettant d’évaluer de manière exhaustive l’efficacité énergétique et la durabilité des centres de données et des infrastructures informatiques. L’évaluation repose sur trois indicateurs centraux:

• Efficacité des centres de données (PUE⁺) : un PUE amélioré qui tient également compte de l’utilisation des rejets de chaleur.

• Efficacité informatique (ITIE) : évaluation de l’utilisation des systèmes informatiques (serveurs, stockage, réseau) ainsi que de l’efficacité énergétique des composants utilisés.

• Empreinte carbone (CUE+) : enregistrement des émissions liées à l’exploitation du centre de calcul en tenant compte de l’origine de l’énergie utilisée.

Le SDEA Navigator convient aussi bien aux centres de données existants qu’aux projets en phase de planification ou de construction. Au cours de la phase de planification, des évaluations d’efficacité approfondies peuvent déjà être réalisées sur la base de spécifications techniques et d’hypothèses relatives à l’exploitation. Celles-ci sont particulièrement utiles aux autorités dans le cadre de demandes de permis de construire ou de décisions d’implantation.

La certification proprement dite avec le label SDEA intervient après la mise en service, dès que les données mesurées sur 12 mois sont disponibles. Celles-ci sont vérifiées dans le cadre d’un audit indépendant.

8. Fiche technique SIA 2068 (prénorme, en cours d’élaboration)

La fiche technique SIA 2068 «Efficacité énergétique dans les centres de calcul» traite principalement de l’infrastructure technique (infrastructure électrotechnique et installations de refroidissement) et définit des paramètres de planification ainsi que des valeurs limites et des valeurs cibles pour des indicateurs tels que la Power Usage Effectiveness (PUE), en tenant également compte de l’utilisation des rejets de chaleur (PUE+). Cette fiche technique complétera le label SDEA et devrait être publiée mi-2026. Il est recommandé aux cantons et aux communes de l’intégrer dans les exigences relatives à l’octroi des permis de construire.

Les pouvoirs publics ont également un rôle à jouer concernant l’efficacité des centres de données existants et la promotion de l’utilisation des rejets thermiques.

1. Convention d’objectifs

Les centres de données dont la consommation électrique annuelle dépasse 500 MWh relèvent du modèle des gros consommateurs selon le MoPEC (modèles de prescriptions énergétiques des cantons). C’est le cas de la plupart des centres de données de taille moyenne à grande. Les exploitants sont donc tenus d’analyser et d’optimiser leur consommation d’énergie. A cette fin, ils concluent généralement une convention d’objectifs avec la Confédération ou leur canton d’implantation car cela leur permet d’être exemptés de la taxe sur le CO₂ et d’obtenir le remboursement du supplément réseau. Certains cantons imposent une convention d’objectifs.

La classification en tant que gros consommateur se base sur les chiffres de consommation effectifs et n’intervient donc qu’après la mise en service d’une installation. Cela signifie que la convention d’objectifs ne peut pas être utilisée pour exiger des mesures de construction dès l’obtention du permis de construire.

2. Subventions pour l’efficacité énergétique

Les programmes de subvention soutiennent les entreprises exploitantes dans leurs investissements en faveur de l’efficacité énergétique de leurs centres de calcul. Le service cantonal de l’énergie, le fournisseur d’électricité compétent ou le service local de conseil en énergie peuvent informer les responsables du centre de données de l’existence de ces programmes de subvention.

• Une liste des principaux programmes d’encouragement nationaux et cantonaux est disponible sur francs énergie.

• Le programme ProKilowatt de l’Office fédéral de l’énergie aide également les entreprises à remplacer leurs installations existantes et à utiliser des technologies plus efficaces. Il soutient des mesures d’efficience électrique qui ne sont pas rentables sur le plan économique et qui n’ont pas encore été mises en oeuvre.

3. Partenariats et mise en réseau

Les partenariats sont essentiels pour réussir à exploiter la précieuse ressource que constituent les rejets de chaleur. Les communes ou les cantons peuvent contribuer activement à mettre en relation les exploitants de centres de données avec des acheteurs potentiels de rejets thermiques. Plus les acteurs concernés se réunissent tôt dans le projet, plus les rejets de chaleur pourront être exploités de manière efficace pour chauffer les bâtiments situés à proximité.

La couverture des risques par la Confédération peut contribuer à améliorer l’attractivité de l’utilisation des rejets de chaleur. Elle atténue les risques en cas de limitation ou de suppression de la production de chaleur.

4. Label SDEA

La certification par le label SDEA garantit la transparence de l’efficacité énergétique et de l’impact climatique des centres de données existants. Elle fournit une base solide pour les optimisations internes, la communication externe ou l’intégration stratégique dans les plans énergétiques et climatiques. Le label aide les cantons et les communes à identifier les installations particulièrement efficaces ou inefficaces.

5. Indicateurs clés pour les centres de calcul

L’efficacité des centres de calcul peut être évaluée à l’aide de différents indicateurs.

Entretien avec le président de la commune

Un grand centre de données est en cours de construction à Beringen, dans le canton de Schaffhouse. Dans cette interview, le président de la commune, Roger Paillard, explique les enjeux pour la commune, les solutions qui ont été trouvées et ses conseils aux autres communes.