Comme Internet, les énergies décarbonées doivent être disponibles 24h/24, 7j/7

Grâce à l'électricité, nos centres de données sont capables de diffuser chaque jour et à toute heure des milliards de recherches Google, de vues sur YouTube et plus encore. Rien qu'en 2017, nous avons acheté plus de sept milliards de kilowattheures d'électricité (soit à peu près l'équivalent de la consommation annuelle d'électricité de l'État du Rhode Island) à des parcs solaires et éoliens construits spécialement pour Google. Cet investissement nous a permis de compenser 100 % de notre consommation annuelle d'électricité via des achats d'énergies renouvelables sans intermédiaires.

Si cette étape était en effet importante, elle ne représentait toutefois qu'un premier pas vers un défi plus ambitieux à long terme : nous procurer une quantité d'énergie décarbonée suffisante pour couvrir notre consommation d'électricité partout, à tout moment. Autrement dit, nous voulons créer un futur où chaque site Google sera alimenté jour et nuit par une énergie décarbonée produite localement.

En octobre 2018, nous avons franchi une étape importante en publiant une étude sur les sources d'alimentation électrique de Google à l'échelle mondiale, afin de mesurer notre progression par rapport à nos objectifs. Cette étude approfondie met en évidence les performances énergétiques déjà remarquables de certains de nos centres de données, ainsi que les avancées d'autres sites qui ont encore une marge de progression. L'étude est illustrée par des cartes de densité qui reflètent l'utilisation des énergies carbonées sur des sites spécifiques et permettent de suivre visuellement, heure par heure, le profil énergétique des centres de données Google.

Les informations issues de ces cartes et d'autres initiatives en matière d'énergies renouvelables orienteront la stratégie à adopter pour atteindre notre objectif : utiliser une énergie décarbonée, 24h/24 et 7j/7.

Disponibilité permanente des énergies décarbonées : un enjeu crucial

Malgré notre approvisionnement à grande échelle en énergies renouvelables, les sites Google consomment toujours des énergies carbonées. Comme n'importe quel consommateur d'électricité, chaque site Google est relié à son réseau électrique local. Le bouquet énergétique des différentes régions comprend généralement des sources décarbonées (énergies éolienne, solaire, hydraulique et nucléaire, par exemple) et des ressources carbonées, telles que le charbon, le gaz naturel et le pétrole. Nous dépendons de ces ressources carbonées, notamment lorsque la vitesse du vent et la lumière du soleil diminuent, mais aussi dans des endroits où l'accès aux énergies décarbonées est limité.

Pour remédier à ce problème, nous achetons des énergies renouvelables en excédent dans les régions ou aux heures où les énergies solaire et éolienne sont produites en abondance. Nous achetons, par exemple, de plus grandes quantités d'énergie éolienne dans des régions comme le Midwest, aux États-Unis, pour compenser nos faibles achats d'énergies renouvelables en Asie. Dans certaines régions, nous achetons même de l'énergie solaire supplémentaire en plein jour pour contrebalancer notre consommation nocturne d'électricité carbonée.

Nos investissements participent directement à l'ajout d'énergies renouvelables aux réseaux locaux et à la réduction des émissions de dioxyde de carbone. Ces aspects sont qualifiés "d'additionnalité du projet"¹. À l'échelle mondiale, les énergies solaire et éolienne que nous achetons permettent d'annuler l'empreinte carbone de notre consommation annuelle d'électricité. Toutefois, cette solution est loin d'être idéale. Nous souhaitons œuvrer pour un avenir dans lequel nous ne dépendrons plus du tout des énergies carbonées. Pour décarboner entièrement le secteur de l'électricité, il faut pouvoir compter sur des énergies décarbonées 24h/24 et 7j/7.

Pour Google, amorcer cette transformation est impératif. Nous souhaitons faire de la lutte contre le réchauffement climatique un véritable enjeu commercial. En tant que consommateur important d'électricité, nous cherchons à réduire notre empreinte écologique. En outre, en tant qu'entreprise en pleine croissance, nous misons sur la rentabilité et les garanties financières offertes par les sources d'énergie renouvelable. En poursuivant cet objectif à long terme, nous voulons faire en sorte que l'énergie décarbonée représente bien plus qu'une partie du portefeuille énergétique mondial, certes importante, mais disponible en quantité limitée. Notre but est de pouvoir l'utiliser pour toutes nos activités, et, à terme, pour alimenter l'intégralité du réseau électrique.

Un paysage énergétique décarboné Les énergies décarbonées se définissent comme l'ensemble des sources de production d'électricité qui n'émettent pas directement de dioxyde de carbone. Cela inclut les énergies renouvelables comme les énergies solaire, éolienne, géothermique, hydraulique, biomasse² et nucléaire.

En analysant des données énergétiques détaillées, nous pouvons comparer la consommation d'électricité d'un centre de données spécifique avec l'approvisionnement en électricité décarbonée au niveau du réseau régional, heure par heure. Aujourd'hui, cette électricité décarbonée provient de deux sources : d'une part, de l'énergie liée aux contrats d'achat d'électricité à long terme signés par Google avec des parcs éoliens et solaires dans des régions spécifiques³, et d'autre part, des réseaux électriques régionaux alimentés par des sources d'énergie nucléaires, hydrauliques non incluses dans ces contrats.

Lorsque nous mesurons dans quelle proportion la consommation horaire d'électricité d'un centre de données est couverte par des énergies décarbonées, nous comptabilisons d'abord les énergies renouvelables liées aux contrats d'achat d'électricité de Google dans une région donnée.⁴. Si la production d'énergie renouvelable achetée par Google au niveau régional pour une heure donnée est égale ou supérieure à la consommation d'un centre de données, cela signifie que ce dernier est entièrement alimenté par des sources d'énergie décarbonée sur cet intervalle. Toutefois, si, à une certaine heure, cette production ne suffit pas à couvrir la consommation du centre de données, le bouquet énergétique du réseau régional fournit l'électricité manquante.

Cartes de densité relatives à l'utilisation des énergies carbonées dans les centres de données

Finlande D'après notre analyse, en 2017, aucun des campus des centre de données Google n'a été entièrement alimenté 24h/24 et 7j/7 par des énergies décarbonées. Cependant, nous commençons à entrevoir les possibilités sur certains de nos campus, comme notre centre de données finlandais. Comme indiqué ci-dessous, en 2017, la consommation horaire d'électricité du site était majoritairement couverte par la production régionale d'énergie décarbonée.

Deux facteurs ont contribué à ce résultat. Tout d'abord, grâce à la compétitivité du marché de l'électricité dans les pays nordiques, Google a pu signer plusieurs contrats d'achat d'électricité issue de l'énergie éolienne dans la région⁵. Et, en plus de fournir une quantité considérable d'électricité au réseau, la production énergétique liée à ces contrats est souvent supérieure à la consommation horaire d'électricité de notre centre de données finlandais. Ensuite, le réseau électrique finlandais bénéficie de nombreuses autres sources d'énergie décarbonée, comme les énergies nucléaire, hydraulique et biomasse.

Caroline du Nord En raison de leur caractère variable, des énergies renouvelables telles que le solaire ou l'éolien ne permettent pas d'alimenter un site 24h/24 et 7j/7, même dans des régions où elles sont disponibles. Cela peut être problématique en cas de diminution de la lumière du soleil et de la force du vent dans des régions où les autres sources d'énergie décarbonées sont peu nombreuses. Prenons l'exemple de notre centre de données basé à Lenoir, en Caroline du Nord. Nous avons travaillé main dans la main avec le fournisseur d'énergie local pour établir l'un des premiers programmes d'achat d'énergie solaire du pays. Ainsi, l'alimentation en énergie décarbonée du centre de données est plutôt bien adaptée à sa consommation d'électricité diurne. Cependant, son profil énergétique nocturne dépend beaucoup plus de sources carbonées. Au total, les énergies décarbonées ont couvert 67 % de la consommation d'électricité de ce centre de données en 2017.

Taïwan Bien que la plupart de nos campus de centres de données aient fait des progrès remarquables pour que leur consommation horaire d'électricité soit couverte par des énergies décarbonées, d'autres peuvent encore s'améliorer. Prenons l'exemple de notre centre de données situé dans le comté de Changhua, à Taïwan. Même si le bouquet énergétique du réseau local comprend des énergies décarbonées telles que le nucléaire, le solaire et l'éolien, les sources utilisant le charbon et le gaz naturel sont toujours majoritaires. Moins de 20 % de la consommation horaire d'électricité de notre centre de données taïwanais en 2017 provenait d'énergies régionales décarbonées, comme le révèle la carte ci-dessous.

En 2018, nous avons signé notre premier contrat d'achat d'électricité en Asie, une première pour une entreprise à Taïwan. Nous sommes convenus d'acheter la production d'un ensemble de panneaux solaires d'une puissance de 10 mégawatts (qui fait partie d'un parc solaire plus important) dans la ville de Tainan, à Taïwan. L'ensemble comptera 40 000 panneaux solaires déployés au-dessus d'étangs de pêche commerciaux, optimisant ainsi l'efficacité de l'utilisation des terrains au bénéfice de l'aquaculture locale. Cette opération va améliorer le profil énergétique décarboné de notre centre de données local.

La voie à suivre La création d'un avenir décarboné ne sera pas chose aisée, mais l'urgence liée au réchauffement climatique exige des solutions audacieuses. En plus d'évaluer nos progrès, nous avons identifié différentes mesures clés que nous (et d’autres acteurs du monde entier) devons prendre, comme le fait de doubler les achats d'énergies renouvelables dans davantage de régions, pour atteindre une production énergétique décarbonée 24h/24 et 7j/7.

Il sera nécessaire de faire preuve d'innovation en matière de stratégie, de technologie et de modèles économiques. Des mesures stratégiques et économiques devront être prises pour supprimer les barrières liées à l'alimentation en énergie décarbonée. En outre, de nouvelles approches devront être envisagées pour reconnaître l'importance sociétale de ce type d'énergies. Enfin, nous devrons évaluer de façon appropriée les différentes sources d'énergie en fonction de leurs attributs. Google continuera d'encourager les réformes sur le marché de l'électricité favorisant l'accès à des énergies décarbonées à l'échelle mondiale.

Nous savons ce qu'il nous reste à faire et nous sommes très enthousiastes à l'idée de poursuivre nos efforts.