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Les rapports se succèdent et les constats restent les mêmes : L’Ademe et l’Arcep en mars 2023, le Shift Project en mai, l’impact environnemental du numérique dérape et s’envole.

Le scenario « business as usual » chiffré par l’Ademe dans son étude de prospective de 2023 estime l’empreinte carbone du digital en France en 2050 à hauteur de 49 MtCO2eq, contre 17 MtCO2eq en 2020 (soit 2,5% des émissions nationales à cette date).

La part du numérique représenterait plus de 60% du total des émissions nationales en 2050 dans l’hypothèse où nous parviendrions par ailleurs à atteindre l’objectif de « neutralité carbone » (soit un quota d’émission d’environ 80MtCO2eq) !

Face à ce constat, comment agir ? Prenons ici le cas particulier de votre fournisseur de Cloud, peut-il être un partenaire dans votre démarche Numérique Responsable ? Que peut-il vous apporter ?

Les indicateurs environnementaux du Datacenter

L’industrie du Datacenter propose depuis longtemps un indicateur d’efficience énergétique, le PUE. Plus récemment des indicateurs de consommation d’eau (WUE) et d’intensité carbone (CUE) commencent également à faire parler d’eux.

Essayons de dresser un état des lieux de ces indicateurs pour les GAFAM ainsi que quelques acteurs du cloud Français.

PUE – Power Usage Effectiveness 

Si tout le monde semble aujourd’hui habitué au PUE, il soulève pour autant toujours des discussions de fond sur son mode de calcul et son intérêt à comparer Datacenters et/ou Clouders entre eux. 

Le PUE décrit l’efficience énergétique d’un Datacenter en mettant en rapport la consommation énergétique totale du bâtiment et la consommation énergétique des équipements (en cela, le PUE n’a pas d’unité). Plus il se rapproche de 1, mieux c’est, cela signifiant que l’essentiel de l’énergie est bel et bien dirigé vers les équipements actifs.  

Le PUE ne préjuge toutefois pas de l’intensité carbone de l’électricité utilisée, ni du taux de charge des équipements, ni de l’impact de la localisation, etc… Il ne peut donc être le seul critère de décision et ne donne qu’une vision parcellaire de l’efficience énergétique d’un datacenter. 

Par ailleurs, le PUE est en réalité dans sa norme déclinée en 4 versions, du PUE0 au PUE3 selon le niveau de granularité et la méthode utilisée. Il est souvent compliqué de savoir de quel PUE parlent les fournisseurs, en particulier les acteurs américains. Ces biais méthodologiques sont notamment rappelés dans ce podcast par Yann Lechelle, ancien CEO de Scaleway, qui souligne les différences de calculs entre acteurs américains et européens.

L’état de l’art du marché 

L’évolution du PUE dans le temps est largement documentée, notamment par l’Uptime Institute

Le PUE a considérablement baissé en l’espace d’une quinzaine d’année (2,5 en 2007, puis 1,67 en 2019 et 1,58 en 2021), ce qui a notamment permis aux Datacenters de voir leur consommation d’énergie s’accroitre de seulement 6% entre 2010 et 2018

Comment se positionnent les acteurs ? 

A l’exception de Scaleway et Oracle, les PUE sont communiqués uniquement de manière agrégée (sans détail par datacenter) et annuelle, ce qui cache sans doute de grosses disparités dans le temps et l’espace (localisation, hébergeur, saisons). 

Tous les fournisseurs se trouvent environ dans les mêmes ordres de grandeurs, entre 1.10 et 1.30, soit bien en dessous de l’état de l’art des Datacenters privés classiques tel que relevé par l’Uptime Institute.

Panorama des PUE des acteurs de l’IT
Panorama des PUE des acteurs de l’IT

On notera pour Scaleway un effort supplémentaire de transparence avec la publication d’un tableau de bord complet sur le comportement de chaque datacenter, avec notamment le PUE en temps réel (les deux valeurs de PUE pour Scaleway concernent les datacenters anciens -avant 2018- et plus récents -après 2018-) :

Scaleway datacenter
Tableau de bord pour DC3 de Scaleway (https://pue.dc3.scaleway.com/)

WUE – Water Usage Effectiveness 

Normé au début des années 2010 (comme le CUE ci-dessous), le WUE met en exergue la quantité d’eau utilisée au regard de l’électricité consommée par les équipements. Son unité est donc en l/kWh, plus il tend vers zéro, mieux c’est. 

Si le PUE et l’énergie tiennent le haut de l’affiche dans les indicateurs observés concernant les Datacenters, ces derniers mois ont vu une montée des préoccupations sur la consommation d’eau parfois gargantuesque des Datacenters, notamment par Google dans la ville de The Dalles ou de manière générale sur les risques liées aux sécheresses

Nous avons assisté de la part des 3 hyperscalers américains à une salve d’annonce d’engagements de type « water positive » consistant à restituer dès 2030 autant d’eau (voir plus pour Google...) qu’ils n’en prélèvent pour leur opération. 

L’état de l’art du marché 

Le WUE n’ayant pas la même renommée et ni le même taux d’adoption que le PUE, il n’existe pas d’historiques similaires. Néanmoins, il apparaît d’après le US department of Energy (DoE) qu’un datacenter US moyen consomme environ 1,8 litres d’eau par kWh

Comment se positionnent les acteurs ? 

Tous les acteurs français et américains se positionnent bien en-dessous de la référence du DoE autour d’un WUE à 0,25 l/kWh, à l’exception de Microsoft qui plafonne à 0,49 l/kWh et de Google pour lequel aucun chiffre ne semble encore disponible. 

Panorama des WUE des acteurs de l’IT
Panorama des WUE des acteurs de l’IT

CUE – Carbon Usage Effectiveness 

Dernier indicateur passé en revue, après l’énergie et l’eau, le carbone évidemment ! 

Le CUE met en relation la quantité de CO2 émise par kWh d’énergie alimentant les équipements, son unité est donc le CO2eq/kWh. Tout comme le WUE, qui tous deux ont été officialisés ensemble au début des années 2010, plus il tend vers 0, plus cela signifie que l'énergie électrique sera décarbonée. 

Paradoxalement, alors que les titres de presses croulent sous l’injonction de réduire les émissions, cet indicateur est le grand absent de toutes les publications des Clouders, à l’exception notable d’OVH. 

A la place se substituent une avalanche d’engagements de toutes sortes : « carbon neutral », « 100% energy renewable », « carbon free energy 24/7 », « net zero carbon » et autre « carbon negative » !  

Difficile d’en mesurer le sérieux quand on sait à quel point la comptabilité carbone autorise des méthodes fort diverses et nombreuses (market-baset/location-based, GHG Protocol, BEGES…) avec une prise en compte des différents périmètres très variables (le fameux scope 3). D’autres se sont déjà prêtés à cette analyse et je vous en conseille fortement la lecture (par exemple ici chez Carbone 4 avec la version webinaire ici en vidéo ou chez nos amis de Boavizta). 

De plus, ces engagements cachent mal une définition floue de ce que peut être une neutralité ou une compensation (offset), en particulier au niveau d’une entreprise. Il faut lire à ce sujet l’avis de l’Ademe de juillet 2021 sur la réalité scientifique et méthodologique de la neutralité carbone : elle ne peut s’appliquer qu’à un Etat ou une planète, et non une entreprise. De même, des études récentes ont tendance à montrer l’inanité des offres de compensations actuellement sur le marché (voir par exemple ces articles du Guardian ici et ). 

L’état de l’art du marché 

Il n’existe malheureusement pas dans la littérature de CUE moyen ou type (sauf erreur de ma part !). 

Comment se positionnent les acteurs ? 

Seul OVH affiche publiquement un CUE de 0,20 tCO2eq/MWh

Aucun autre chiffre pour n’importe quel autre acteur n’est disponible. Face à cette rareté de la mesure, essayons de faire malgré tout une synthèse des différents engagements des fournisseurs :

Panorama des engagements environnementaux des acteurs de l’IT
Panorama des engagements carbone des acteurs de l’IT

En schématisant ces engagements, il semble apparaitre quelques points de passage partagés par les différents acteurs : 

  • Carbon neutral : Ce point de passage semble s’accorder sur une définition où les émissions sont compensées par des projets de compensation (évitement et/ou captation). En anglais dans le texte, pour Microsoft, il s’agit d’« offset their emissions with payments either to avoid a reduction in emissions or remove carbon from the atmosphere ». 
    Nous noterons sur ce premier point de passage quelques absents, tel AWS. 
  • 100% renewable : Contrairement à ce que l’on pourrait penser, il ne s’agit pas d’un engagement à consommer entièrement de l’électricité renouvelable quel que soit le moment de la journée (voir après la particularité de Google sur ce sujet). 
    Il s’agit ici plutôt de s’engager que pour chaque kWh consommé, 1 kWh d’électricité verte soit produit, mais sans doute ailleurs sur la planète. 
    Par conséquent, vous ne pouvez pas déduire de cet engagement l’intensité carbone réelle consommée par vos services durant leur usage car il n’est en rien représentatif de l’intensité carbone du réseau électrique auquel le datacenter est relié. 
  • Net-zero carbon : cet engagement est clairement lié aux objectifs de l’accord de Paris et d’une neutralité carbone planétaire pour 2050. Dans ce cas, pas d’offsets achetés sur le marché mais une émission de carbone naturellement absorbée par les capacités naturelles de la planète. 
    C’est clairement dans cet engagement que la contradiction relevée par l’Ademe dans sa note citée précédemment apparait la plus évidente. 

La confusion régnant dans la définition méthodologique de ces objectifs, il n’est pas impossible (voir probable ?) que chaque acteur ait une définition bien à lui de qu’il entend par ces différents termes mais dans la mesure où cette définition n’est jamais clairement explicitée, ces engagements sont de toute évidence à prendre avec beaucoup de méfiance et de précaution. 

Quelques providers affichent par ailleurs des particularités que l’on retrouve peu chez les autres : 

  • Google et Microsoft se sont engagés pour 2030 sur une consommation réelle et 24x7 d’électricité verte partout où ils opèrent. C’est une version améliorée et « temps réel » de l’engagement « 100% renewable » précédent. 
    A ce titre, Google, tout comme Microsoft mais de manière plus discrète, sont membres signataires de l'initiative Go Carbon Free 24x7
  • Microsoft de son côté a la palme de l’objectif le plus ambitieux puisqu’ils considèrent qu’ils auront enlevés de l’atmosphère en 2050 tout le carbone émis par l’entreprise depuis sa création… 
    les promesses n’engagent que ceux qui y croient ! 

Conclusions

L’exercice de collecte et de comparaison des indicateurs environnementaux et des engagements des différents fournisseurs de Cloud est rendu délicat par le flou méthodologique et les effets d’annonce ronflants de certains acteurs. 

Il est évident que ces acteurs industriels font preuve d’une efficience certaine dans la gestion de leurs Datacenters et de leurs services, les niveaux de PUE et WUE atteints étant sans exception bien meilleurs que ceux des Datacenters privés lambdas.  

Nous avons la conviction que l’usage raisonnable et éclairé des services de Cloud Public est un allié important d’un point de vue environnemental mais que l’exigence nécessaire dans cet usage « raisonnable » n’est pour l’instant malheureusement pas au rendez-vous.  

En aucun cas l’utilisation d’un de ces fournisseurs ne vous décharge de votre responsabilité dans le « juste » usage des ressources que vous déployez.

Le Cloud, sous ses atours alléchants et son élasticité éthérée, repose sur une matérialité bien réelle.

Vous pouvez avant même de déployer votre première ressource faire des choix structurants, notamment dans le choix de la région (l’intensité carbone en France peut être plus de 15 à 20 fois moins élevé que celle en Irlande) avant d’user des ressources de votre fournisseur sans tomber dans les travers habituels (sur-qualité, défaut de mesure ou accumulation compulsive !). 

De même, il nous revient nous, membres de l’écosystème gravitant autour de ces Cloud Providers, de militer plus que jamais auprès d’eux et d’autres organisations (boavizta, cigref, crip, numeum, hcne…) afin d’obtenir plus de transparence et de leviers de leur part.

Sources

AWS 

AZURE 

GCP 

META 

OVH 

SCALEWAY 

Antoine LAGIER

Antoine a réalisé pendant plusieurs années des projets d’infrastructure sur des sujets de stockage, de virtualisation, de supervision ou d’ordonnancement. Technophile avéré, il s'est tourné vers le conseil en Cloud Computing et transformation des DSI. Il fait partie de notre équipe Cloud Transformation. Antoine est un passionné de lecture et de musique - il débarque régulièrement à la péniche avec sa guitare ! C'est également un féroce adversaire au babyfoot...