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Une ligne électrique tombée expose un problème croissant des centres de données IA
Cette semaine, un incident inhabituel s'est produit près de Washington, DC, lorsqu'une ligne électrique est tombée, provoquant une perturbation inattendue du réseau électrique. En temps normal, le réseau aurait dû se rétablir en quelques secondes, mais cette fois-ci, il a fallu plus de 10 minutes pour retrouver une stabilité. La cause ? Plus de 3 gigawatts de centres de données ont cessé de consommer de l'énergie presque simultanément.
L'événement a entraîné une montée en tension sur le réseau PJM, qui s'étend de la Virginie du Nord jusqu'à Chicago. Les données ont été collectées par Ting Labs, une startup spécialisée dans la gestion de capteurs IoT installés sur les prises électriques des particuliers. Bien que l'incident n'ait pas causé de coupure de courant, il a provoqué des clignotements de lumières dans toute la région, illustrant l'impact potentiel des centres de données sur le réseau électrique.
La Virginie du Nord, située dans le territoire de PJM, est connue pour abriter la plus forte concentration de centres de données au monde. Ricardo de Azevedo, CTO chez ON.Energy, a comparé cet événement à un "canari dans la mine de charbon", soulignant que de tels incidents impliquant de grandes charges deviennent de plus en plus fréquents.
Un problème récurrent et croissant
Cet incident rappelle un événement similaire survenu il y a deux ans sur le même réseau PJM, et pourrait être le signe avant-coureur de perturbations plus importantes à l'avenir. PJM Interconnection, qui gère les réseaux allant du New Jersey à l'Illinois, dessert 67 millions de clients, ce qui en fait le plus grand opérateur de réseau aux États-Unis.
Lorsque la ligne électrique est tombée, les centres de données ont immédiatement basculé sur leur alimentation de secours, entraînant une réduction de 3,1 gigawatts de charge en seulement 30 secondes. Le réseau a tenté de se stabiliser, mais d'autres charges ont continué à chuter. Au pic de l'incident, le réseau PJM avait un surplus de 3,49 gigawatts d'électricité, et il a fallu 11 minutes pour que la situation se normalise. Les centres de données déconnectés représentaient environ 3% de la demande totale sur PJM à ce moment-là, selon Reuters.
Bien que 3% puisse sembler insignifiant, le réseau électrique doit maintenir un équilibre presque parfait entre l'offre et la demande. Des déséquilibres peuvent entraîner des variations de tension, que le réseau et les appareils connectés peuvent tolérer jusqu'à un certain point. Au-delà, des systèmes de sécurité se déclenchent, provoquant des déconnexions.
La réponse des centres de données
Face à la fluctuation causée par la chute de la ligne électrique, les centres de données en Virginie du Nord ont basculé sur l'alimentation de secours, retirant ainsi leur charge du réseau. Ce processus a amplifié la chute initiale de l'offre, entraînant une baisse encore plus importante de la demande et provoquant des clignotements de lumières.
La plupart des centres de données prennent des décisions en une fraction de seconde. Ceux qui se sont déconnectés cette semaine n'ont pas fait exception. Ali Zain Banatwala, spécialiste senior des modèles de marché à l'Independent Electricity System Operator, a souligné la nécessité de trouver un moyen pour que ces charges se déconnectent ou se reconnectent de manière séquentielle, afin de permettre aux opérateurs de réseau de développer des procédures plus robustes.
Solutions potentielles
Une solution pourrait être de concevoir des centres de données capables d'absorber les perturbations sans se déconnecter. ON.Energy, une startup innovante, travaille sur un produit pour aider les centres de données et le réseau à gérer de tels événements. L'entreprise a développé une alimentation sans interruption pour un campus entier de centres de données, couvrant non seulement les serveurs, mais aussi les refroidisseurs et autres équipements.
Le système d'ON.Energy cache le centre de données derrière une banque de batteries connectées à un équipement de conversion d'énergie sophistiqué. Ainsi, le réseau ne perçoit qu'une charge stable, évitant les pics et les creux individuels. Ce système permet aux centres de données d'ajuster les charges de calcul, y compris l'entraînement de l'IA, sans perturber le réseau.
Vers une meilleure gestion des fluctuations
Plus important encore, ce système permet aux centres de données d'absorber les fluctuations de puissance du réseau. Plutôt que de se déconnecter, le système d'ON.Energy peut utiliser l'excédent de puissance pour charger ses batteries, et fournir de l'énergie aux serveurs lorsque le flux diminue. Il peut suivre les variations du réseau en quelques millisecondes, évitant ainsi les baisses ou hausses de tension qui ont causé le problème récent pour PJM.
ON.Energy est en train d'installer un total de 3 gigawatts de ses systèmes sur quatre campus de centres de données différents, selon de Azevedo.
Les mesures des gestionnaires de réseau
Les gestionnaires de réseau ont également pris conscience du problème. Par exemple, ERCOT prévoit d'exiger que de grandes charges comme les centres de données "traversent" les perturbations, selon de Azevedo.
Cependant, le temps presse. La déconnexion massive de cette semaine était deux fois plus importante qu'un événement similaire en 2024, où 60 centres de données s'étaient déconnectés simultanément, retirant 1,5 gigawatts de charge du réseau. À cette époque, les centres de données représentaient environ 6% de la charge de PJM, selon Synapse Energy Economics. D'ici 2040, ils devraient représenter 24%. Si le problème n'est pas résolu rapidement, la situation pourrait devenir beaucoup plus grave.
