Le réseau énergétique des États-Unis est soumis à une extrême pression alors que l'électrification rapide et la forte hausse de la demande énergétique imposent des contraintes sans précédent sur les infrastructures de transport. Le boom de l'intelligence artificielle envoie les taux de demande d'énergie dans la stratosphère, les géants du cloud se précipitant pour développer à travers le pays des campus de centres de données très gourmands en énergie. En parallèle, les campagnes en faveur des énergies propres et la transition vers les énergies renouvelables électrifient de plus en plus la vie quotidienne, des véhicules électriques aux systèmes de chauffage et de climatisation. Ce changement marque une rupture nette avec les deux décennies précédentes, durant lesquelles la demande d'électricité américaine n'a progressé que modérément — une longue période de consommation quasi stable qui laissait peu de raisons aux planificateurs du réseau d'investir dans une expansion majeure du transport.

Une évaluation officielle publiée en janvier par la North American Electric Reliability Corporation (NERC) a constaté que 60 pour cent des régions de réseau aux États-Unis (neuf sur 15) présentent un risque « élevé » ou « majeur » de ne pas couvrir la demande d'énergie dès 2030. Une désignation de risque majeur indique que la demande dépassera bientôt l'offre dans cette région dans un scénario de statu quo. Un risque élevé signifie que, bien que les ressources soient suffisantes, des pénuries critiques pourraient survenir lors d'événements météorologiques extrêmes. Certaines des zones les plus peuplées du pays, dont New York et la Pennsylvanie, sont desservies par ces réseaux à risque.

Cela représente un problème majeur et urgent pour la sécurité énergétique nationale. « À court terme, ce déséquilibre peut signifier l'envoi de davantage d'électricité dans les lignes de transport que leur capacité nominale ne le permet, avec un risque de défaillance des équipements », indique un récent rapport d'Atmos. « Avec le temps, cela peut provoquer des pannes de courant, en particulier pendant les périodes de pointe. »

Il ne s'agit pas seulement d'une menace majeure pour la sécurité énergétique et l'économie ; c'est une question de vie ou de mort. Les périodes de demande de pointe sont généralement provoquées par des événements météorologiques extrêmes, durant lesquels les gens ont besoin de chauffage ou de climatisation par nécessité et non par simple confort. Près d'un demi-million de personnes dans le monde sont mortes de la chaleur chaque année entre 2000 et 2019, selon une étude du prestigieux journal médical The Lancet publiée en février de cette année. L'étude estime que la climatisation évite environ 190 000 décès par an. Le froid, lui aussi, constitue une menace réelle et croissante pour la vie humaine. Ces schémas météorologiques extrêmes devraient devenir plus intenses et plus fréquents à l'avenir, ce qui signifie que la demande d'énergie continuera de croître et que la fiabilité du réseau sera plus importante que jamais.

La NERC, organisation de surveillance à but non lucratif couvrant les réseaux du Canada, des États-Unis et du Mexique, a mis en évidence plusieurs moteurs et goulots d'étranglement critiques derrière ces niveaux de risque élevé. Le premier et le plus notable est la demande énergétique en flèche tirée par le boom de l'intelligence artificielle. Aux États-Unis, la consommation d'électricité devrait augmenter de près de 2 pour cent en moyenne par an, soit plus du double de son taux de croissance des dix dernières années, selon les chiffres de l'Agence internationale de l'énergie. Les centres de données sont un élément clé de cette croissance : l'Agence internationale de l'énergie a estimé que la consommation mondiale d'électricité des centres de données pourrait environ doubler d'ici 2030, les serveurs optimisés pour l'IA étant un moteur majeur de cette hausse.

La menace suivante pour la stabilité du réseau est la part croissante de ressources intermittentes et dépendantes de la météo, comme l'éolien et le solaire, dans le bouquet énergétique national. Si le stockage d'énergie constitue une solution à la variabilité croissante de ces sources, l'expansion des systèmes de stockage sur batterie et le développement de solutions de stockage à plus long terme n'ont pas suivi le rythme des ajouts de capacité de production.

Les réseaux font également face à d'importants goulets d'étranglement dans les ajouts de capacité de transport nécessaires pour accompagner cette croissance massive des flux d'énergie. « Le développement du transport est freiné dans certaines régions par des risques croissants dans les achats et des retards de la chaîne d'approvisionnement. Parmi les autres causes de retard figurent les impacts économiques, les problèmes de planification et de construction, les questions d'autorisation ou l'évolution des besoins », détaille le rapport de la NERC. « Sur près de 900 projets en construction ou en planification pour les 10 prochaines années, au moins 390 projets ont été retardés par rapport à leurs dates de mise en service initialement prévues. » Cela s'ajoute à un pipeline déjà sous tension : les files d'attente d'interconnexion à travers le pays ont enflé ces dernières années, avec des milliers de projets de production — pour la plupart renouvelables — attendant des années l'autorisation de se raccorder au réseau, comme le documentent les analyses annuelles du Lawrence Berkeley National Laboratory.

En conséquence, les délais pour que des capacités supplémentaires se raccordent effectivement au réseau ne cessent de s'allonger. Alors que le paysage énergétique national est devenu de plus en plus diversifié et concurrentiel, avec l'arrivée des fournisseurs d'énergies renouvelables et désormais des géants de la tech dans le secteur, le processus d'interconnection des générateurs est devenu plus complexe et considérablement plus lent.

« Les réformes nécessaires sont de plus en plus claires », argue Atmos. « Les opérateurs de réseau peuvent rationaliser les revues d'interconnexion et réduire les réétudes en cascade déclenchées lorsque des projets se retirent de la file ou y changent de position. Les services publics et les planificateurs régionaux peuvent construire le transport en fonction des besoins futurs anticipés plutôt que d'attendre que des générateurs individuels ne se présentent. Les nouveaux centres de données et autres grands consommateurs d'électricité peuvent être coordonnés avec de nouvelles capacités de production et des mises à niveau locales du réseau. Des connexions plus étroites entre les réseaux fragmentés du pays permettraient aux régions de partager l'électricité excédentaire et de répondre plus efficacement aux périodes de demande extrême. » Les régulateurs ont commencé à avancer dans cette direction — en 2024, la Federal Energy Regulatory Commission a émis des ordonnances visant à accélérer les processus d'interconnexion et à exiger une planification du transport coordonnée à plus long terme — mais la mise en œuvre de ces réformes sur le paysage réseau fragmenté de la nation reste un travail en cours.

Le défi est que ce sont des problèmes énormes impliquant un très grand nombre d'acteurs et des réseaux disparates, et coordonner de telles réformes n'est pas une mince affaire. Cependant, ne pas s'unir autour de l'objectif commun d'expansion et de modernisation du réseau n'est pas une option. Le monstre énergétique que l'IA a créé ne disparaîtra pas, et son coût ne devrait pas se mesurer en vies humaines.

Par Haley Zaremba pour Oilprice.com