Le photovoltaïque au service de l’IA, l’IA au service du photovoltaïque – 1/4

Lundi 14 septembre, la communauté photovoltaïque mondiale se retrouve à Rotterdam pour l’EU PVSEC 2026. La séance plénière scientifique d’ouverture sera consacrée à la place du photovoltaïque dans le système énergétique, plutôt qu’aux nouveaux records de rendement des cellules. Parmi les trois interventions, celle de Jef Poortmans, d’imec, s’intitule « AI for PV and PV for AI: Linking Nanoscale to TeraWatt(h) ».

À travers une série de publications, nous proposons, chez Awendio Solaris, d’explorer les liens entre l’innovation solaire et les infrastructures qui alimentent l’intelligence artificielle.

Cette relation mérite toute notre attention. Le solaire peut contribuer à alimenter l’IA, tandis que l’IA peut nous aider à découvrir de meilleurs matériaux photovoltaïques, à améliorer la fabrication et à exploiter plus efficacement les systèmes énergétiques.

Le défi de l’électricité

Selon les dernières projections de l’Agence internationale de l’énergie, la consommation électrique mondiale des centres de données devrait presque doubler, passant de 485 TWh en 2025 à environ 950 TWh en 2030. Celle des installations dédiées à l’IA devrait tripler sur cette même période.

L’électricité suscite une attention considérable : un campus de 1 GW représente une charge physique exceptionnelle pour le réseau et une facture annuelle de près de 600 millions de dollars. Construire un centre de données de cette puissance coûte de l’ordre de 50 milliards de dollars, dont environ 35 milliards pour les puces. En raison de leur prix élevé et de leur dépréciation rapide, les processeurs graphiques (GPU) pèsent lourdement dans l’équation économique de l’exploitant, représentant plus de 60 % des coûts annuels totaux.

En comparaison, l’électricité constitue un poste de dépenses relativement modeste, souvent estimé entre 5 et 10 % du coût total. La conclusion peut sembler contre-intuitive : sur le plan économique, les centres de données dédiés à l’IA se caractérisent bien davantage par leur intensité capitalistique que par leur intensité énergétique. Ainsi, lorsque l’on décrit l’IA comme énergivore, le problème soulevé n’est pas véritablement une question de coût.

C’est une question de rapidité. Le facteur limitant est le délai nécessaire pour raccorder un site et l’alimenter en électricité. Aux États-Unis, le temps d’attente pour raccorder une nouvelle installation de production au réseau est passé d’environ 15 mois il y a vingt ans à près de 45 mois aujourd’hui. Les files d’attente s’allongent également du côté des consommateurs. Le réseau texan ERCOT, pourtant l’un des plus réactifs d’Amérique du Nord, connaît une demande de pointe d’environ 80 GW et cumule des demandes de raccordement représentant bien plus de 200 GW de consommation supplémentaire. La plupart sont spéculatives et n’aboutiront jamais, mais elles ralentissent néanmoins le traitement des projets concrets.

Le constat est clair : le manque ne se situe pas dans la production. Les raccordements, les autorisations et les équipements électriques sont des freins majeurs au développement. L’accès à une alimentation fiable détermine de plus en plus la vitesse à laquelle de nouvelles capacités de calcul peuvent devenir opérationnelles.

Face aux délais de raccordement, les développeurs américains de centres de données avancent sur des projets intégrant une production électrique au gaz naturel sur site. Cette demande a créé une pénurie de turbines à gaz, dont les capacités de production sont déjà réservées pour plusieurs années. Les centrales nucléaires et les petits réacteurs modulaires, ou SMR, suscitent également un vif intérêt, mais leur déploiement se mesure en décennies et leur coût sera très élevé.

L’opportunité du solaire

Pour le solaire, cette situation ouvre la possibilité de se différencier à la fois par le coût et par la rapidité de mise à disposition de l’électricité.

La modularité du photovoltaïque, ses délais de construction courts et sa compétitivité économique en font un candidat solide pour accompagner cette croissance, avec le stockage et l’ensemble du système électrique. Le solaire et le stockage ne résolvent pas les difficultés du réseau. Mais ils offrent ce qu’aucune autre solution ne propose aujourd’hui : un projet pouvant être mis sous tension en une douzaine de mois.

Cette perspective prend une dimension concrète. À Abou Dhabi, Masdar et EWEC développent un projet associant 5,2 GW de solaire à 19 GWh de batteries, conçu pour fournir 1 GW en continu, jour et nuit. Son financement a été bouclé en juillet et sa mise en service est prévue en 2027.

La géographie reste déterminante. Les batteries permettent de décaler la production diurne vers les heures du soir ; les périodes prolongées de faible ensoleillement et les conditions hivernales exigent une stratégie d’approvisionnement plus large. Les centres de données ont besoin d’une alimentation fiable à toute heure.

La principale opportunité consiste à concevoir ensemble, dès le départ, la production solaire, le stockage et les besoins électriques des centres de données. Cela implique de choisir des sites disposant de ressources énergétiques et d’infrastructures adaptées, de sécuriser des contrats d’approvisionnement à long terme et de fournir une électricité fiable selon un calendrier crédible.

Pour la filière solaire, l’IA représente un nouveau client exigeant… et une raison d’accélérer l’innovation sur toute la chaîne de valeur photovoltaïque.

À quel rythme pourrions-nous développer l’IA si la disponibilité de l’énergie guidait, dès le départ, l’implantation des centres de données ?

À suivre : comment l’IA peut accélérer la recherche sur les matériaux et les cellules photovoltaïques.