La demande d’électricité aux États-Unis est en plein essor après des années de stagnation, tirée par les technologies émergentes telles que l’intelligence artificielle et les véhicules électriques et suscitant des avertissements sur la stabilité du réseau électrique.
Les ventes au détail d’électricité totaliseront près de 4 milliards de kilowattheures cette année, un record, a prévu cette semaine l’agence gouvernementale d’analyse énergétique. La North American Electric Reliability Corporation, un organisme de réglementation, a considérablement augmenté ses prévisions de demande de pointe en électricité pour la prochaine décennie, inversant ainsi les taux de croissance stables ou en baisse par rapport aux années précédentes.
Les attentes d’une plus grande consommation d’énergie surviennent alors que des conditions météorologiques extrêmes testent les réseaux électriques à travers le pays. Un gel profond qui devrait balayer le centre des États-Unis ce week-end a mis les opérateurs de réseau en état d’alerte, de l’Ohio au Texas.
Les services publics sont également contraints de modifier leur manière de répondre à la demande, à mesure que les centrales électriques abandonnent le charbon et les combustibles nucléaires au profit du gaz naturel et de l’énergie solaire et éolienne intermittente.
Jim Robb, directeur général de Nerc, a déclaré au Financial Times que la croissance projetée de la demande au cours des 10 prochaines années est désormais près du double de ce qu’elle était il y a cinq ans.
« L’explosion des centres de données est très, très réelle. . . de nombreux services publics ont du mal à répondre à cette demande », a déclaré Robb, dont l’organisation se concentre sur l’amélioration de la fiabilité du système électrique en vrac en Amérique du Nord.
Robb a déclaré que les réseaux électriques s’étendant du centre du pays, du Minnesota à la Louisiane, étaient déjà confrontés à un « risque élevé » de pannes, en particulier lors d’événements météorologiques violents. Certains services publics ont retardé la connexion des clients industriels et des centres de données en raison de problèmes de fiabilité, une tendance qui risque de saper les politiques de l’administration Biden visant à rapatrier la fabrication de l’étranger, a-t-il ajouté.
La demande d’électricité aux États-Unis a augmenté progressivement pendant près de deux décennies, les gains d’efficacité compensant les effets de la croissance démographique et économique. Mais cette tendance est désormais sur le point de changer à mesure que de plus en plus de technologies énergétiques fonctionnent à l’électricité. La demande bénéficie d’un coup de pouce supplémentaire grâce à la loi sur la réduction de l’inflation, la loi climatique et fiscale adoptée en 2022 qui prévoit des subventions pour attirer les investissements étrangers et accélérer la transition énergétique.
Grid Strategies, un cabinet de conseil américain, a déclaré que les prévisions nationales de croissance de la demande d’électricité au cours des cinq prochaines années avaient « grimpé » de 2,6 % en 2022 à 4,7 % en 2023, dans un rapport basé sur une analyse des dépôts des services publics auprès du gouvernement fédéral. Commission de régulation de l’énergie.
« Il s’agit probablement d’une sous-estimation de la demande », a déclaré John Wilson, co-auteur du rapport intitulé L’ère de la croissance plate de la puissance est révolueajoutant que certains services publics ont publiquement exprimé des attentes de demande plus élevées que ce qu’ils ont déclaré dans les documents déposés auprès des régulateurs.
Wilson a déclaré que le principal moteur de l’augmentation de la demande d’électricité était les 481 milliards de dollars de projets industriels annoncés depuis 2021, notamment la fabrication de puces et de batteries. Un autre facteur important est la construction prévue de 150 milliards de dollars de nouveaux centres de données d’ici 2028 et de technologies propres telles que les pompes à chaleur électriques, les chauffe-eau et les voitures.
Nerc prévoit une croissance de la demande d’électricité de pointe en hiver de 11,6 pour cent au cours de la décennie entre 2024 et 2033, contre une croissance de 5,4 pour cent entre 2019 et 2028. Les pointes d’été au cours des mêmes périodes devraient désormais augmenter de 9,2 pour cent, par rapport à 5,2 pour cent dans les prévisions précédentes.
L’un des exemples les plus visibles de l’augmentation de la demande d’électricité est celui des centres de données dans le nord de la Virginie, qui abrite la plus grande concentration de serveurs Internet au monde. Les incitations offertes par le gouvernement de l’État ont attiré plus de 250 centres de données soutenant les opérations gérées par Amazon, Microsoft, Google et d’autres géants du Web.
La puissance de pointe requise par l’industrie a doublé entre 2018 et 2022 pour atteindre 2 767 mégawatts, selon Dominion Energy, le principal service public de la région.
L’utilisation croissante des applications d’IA oblige les centres de données à installer une infrastructure adaptée aux clusters de serveurs énergivores. Certaines exigences plus importantes en matière d’IA portent des densités allant jusqu’à 50 à 100 kW par rack, soit jusqu’à 10 fois les centres standards, selon un rapport du groupe immobilier commercial Jones Lang LaSalle.
Cela constitue une opportunité de croissance pour les services publics tels que Dominion, qui réalise environ un cinquième de ses ventes d’électricité aux centres de données. Mais cela pose également des problèmes de fiabilité, qui ont contraint Dominion à arrêter temporairement de connecter de nouveaux clients de centres de données en 2022.
L’entreprise a depuis recommencé à établir de nouvelles connexions, mais rationne l’électricité pour certains clients en raison des contraintes sur les lignes de transport. Dominion a récemment prévu que la demande d’électricité augmenterait de 85 pour cent sur son territoire de service au cours des 15 prochaines années, ce qui est près de cinq fois plus rapide que la croissance des 15 années précédentes.
Le Texas, un autre État où la demande d’électricité augmente rapidement, a imposé des coupures de courant à 4,5 millions de clients lors d’une tempête hivernale en 2021. La demande lors d’une longue et torride vague de chaleur l’été dernier a battu à plusieurs reprises des records.
Les régulateurs affirment que la combinaison de l’évolution des combustibles de production et de la demande croissante rend la planification de la fiabilité plus complexe, et ils appellent les services publics à accroître leurs investissements. Mais obtenir des permis pour construire des projets de production, de transport et de stockage et les connecter au réseau est un défi. Fin 2022, il y avait une file d’attente de plus de 2 000 projets en attente d’interconnexion, et les délais d’attente moyens étaient d’environ cinq ans, selon la Ferc.
Cette semaine, PJM, le plus grand opérateur de réseau du pays, a demandé à Talen Energy de retarder la retraite deux unités de production de charbon près de Baltimore pendant trois ans, invoquant des « impacts sur la fiabilité ». Les services publics ont également retardé le retrait des centrales au charbon du Nebraska et du Missouri.
Robb a déclaré qu’il était urgent de construire davantage de lignes de transport pour connecter davantage de production renouvelable au réseau, tout en ajoutant davantage de production de gaz naturel pour améliorer la fiabilité, au moins à court terme. À l’avenir, les investissements dans de nouvelles technologies de batteries pourraient fournir un stockage d’énergie suffisamment important pour assurer la fiabilité, a-t-il déclaré.
Ne pas relever le défi de l’investissement aurait pour conséquence que davantage de fournisseurs d’électricité « crient à l’oncle », coupant l’approvisionnement des clients et menaçant la croissance économique, a déclaré Robb.
« Nous constatons que cette tendance se poursuit jusqu’à ce que nous construisions davantage d’infrastructures pour relever ce défi. »