Le secteur des centres de données connaît une croissance sans précédent, alimentée par les charges de travail liées à l'intelligence artificielle, l'expansion du cloud computing et la numérisation de la quasi-totalité des secteurs économiques. Cette croissance s'accompagne d'un défi que les gestionnaires d'installations et les fournisseurs de colocation connaissent bien : assurer le refroidissement de toute cette puissance de calcul.
Le marché mondial du refroidissement des centres de données a atteint environ 1 130 000 milliards de dollars en 2024 et devrait dépasser 1 130 000 milliards de dollars d’ici 2032, avec un taux de croissance annuel composé supérieur à 121 000 milliards de dollars. L’Amérique du Nord est à la pointe de cette expansion, représentant près de 391 000 milliards de dollars de parts de marché mondiales, grâce notamment aux pôles établis en Virginie du Nord, à Dallas-Fort Worth, à Phoenix et à Chicago qui stimulent une grande partie de la demande.
Mais le véritable enjeu ne se résume pas à la taille du marché. Il s'agit d'un changement fondamental dans les performances attendues des systèmes de refroidissement et des raisons pour lesquelles les approches traditionnelles peinent à suivre le rythme.
La révolution de l'IA redéfinit les règles de la gestion thermique
Il y a quelques années encore, les opérateurs de centres de données prévoyaient des densités de racks de 5 à 10 kilowatts. Ces chiffres paraissent aujourd'hui dérisoires. Les installations dédiées à l'IA déploient couramment des racks consommant entre 50 et 120 kilowatts, l'architecture Blackwell de NVIDIA poussant la dissipation thermique de chaque GPU à plus de 1 200 watts, soit quatre fois plus qu'en 2017. Certaines installations envisagent désormais des densités de racks proches de 140 kilowatts pour accueillir les clusters d'entraînement d'IA de nouvelle génération.
Il ne s'agit pas d'une évolution mineure, mais d'une transformation fondamentale de la charge thermique qui rend obsolètes de nombreux systèmes de refroidissement traditionnels. Les unités de climatisation classiques des salles informatiques, conçues pour une ère de calcul à faible densité, ne peuvent tout simplement pas évacuer suffisamment d'énergie thermique pour maintenir les infrastructures d'IA modernes dans leurs paramètres de fonctionnement.
L'Agence internationale de l'énergie a indiqué que la consommation mondiale d'électricité des centres de données a atteint environ 415 térawattheures en 2024 et prévoit qu'elle pourrait plus que doubler pour atteindre 945 térawattheures d'ici 2030. À titre de comparaison, ce chiffre dépasse la consommation annuelle totale d'électricité du Japon. Une part importante de cette énergie – généralement de 30 à 40 % dans les installations traditionnelles – est directement consacrée au refroidissement.
La disponibilité de l'énergie redessine la carte des centres de données
Le lien entre refroidissement et consommation d'énergie n'a jamais été aussi crucial. Les centres de données se livrent désormais une concurrence féroce pour l'électricité, une situation qui aurait semblé inimaginable il y a seulement cinq ans.
Grid Strategies, une société de conseil spécialisée dans le suivi des prévisions des fournisseurs d'électricité, a constaté que les prévisions de croissance de la demande de pointe sur cinq ans publiées par ces mêmes fournisseurs sont passées de 38 gigawatts en 2023 à 128 gigawatts en 2024, et cette tendance s'est encore accentuée depuis. Sur le territoire de PJM Interconnection, qui s'étend de l'Illinois à la Caroline du Nord et abrite la plus forte concentration de centres de données du pays, les projections de croissance de la demande de pointe jusqu'en 2030 attribuent 30 gigawatts de nouvelle demande directement à l'expansion de ces centres.
Selon la division 451 Research de S&P Global, la demande en électricité des centres de données a atteint environ 62 gigawatts en 2025 et devrait presque tripler pour atteindre 134 gigawatts d'ici 2030. La Virginie représente à elle seule plus de 12 gigawatts de cette demande, suivie du Texas avec près de 10 gigawatts.
Ces contraintes énergétiques ont allongé les délais de construction de 24 à 72 mois sur les marchés établis et contraint les opérateurs à explorer des sites qu'ils n'avaient jamais envisagés auparavant. Des villes comme Kansas City, Minneapolis, Columbus et les marchés internationaux émergents sont devenus des emplacements viables pour les centres de données, notamment grâce à un meilleur accès à l'électricité. La nouvelle réalité est simple : les centres de données s'implantent là où l'électricité est disponible.
Pour les exploitants d'installations, l'efficacité du refroidissement n'est pas seulement un enjeu opérationnel, mais un impératif stratégique qui influe directement sur l'emplacement des installations et leur rapidité de mise en service. Chaque watt économisé sur le refroidissement est un watt disponible pour le calcul.
Le défi du clustering : quand les centres de données deviennent les plus grands consommateurs
La concentration des centres de données sur les marchés établis engendre des difficultés croissantes. Dans le comté de Loudoun, en Virginie, les centres de données ont représenté 211 012 TW de la consommation électrique totale en 2023, dépassant même la consommation résidentielle (181 012 TW). À l’échelle de l’État de Virginie, les centres de données ont consommé environ 261 012 TW d’électricité cette même année, et ce pourcentage n’a cessé d’augmenter depuis.
Ce regroupement engendre des risques pour la fiabilité du réseau, dont les opérateurs doivent tenir compte dans leur planification. En 2024, une perturbation électrique mineure dans le comté de Fairfax, en Virginie, a contraint 60 centres de données à basculer simultanément sur des groupes électrogènes de secours. La perte soudaine de 1 500 mégawatts – soit l’équivalent de la consommation électrique totale de Boston – a failli provoquer des pannes généralisées sur l’ensemble du réseau régional.
Ces incidents soulignent l'importance cruciale de la fiabilité des systèmes de refroidissement. Lorsque des dizaines d'installations se disputent les mêmes ressources électriques, toute panne de refroidissement entraînant une augmentation de la consommation d'énergie ou le déclenchement de procédures d'urgence affecte non seulement une installation, mais l'ensemble de l'infrastructure régionale.
Évolutions technologiques : de l'air au liquide
Face à l'augmentation des besoins thermiques, l'industrie a accéléré l'adoption des technologies de refroidissement liquide. En 2024, le refroidissement liquide représentait 461 000 tonnes du marché du refroidissement des centres de données, et cette part continue de croître avec la mise en service de nouveaux centres dédiés à l'IA. Les analystes du secteur prévoient que le refroidissement liquide restera la solution dominante dans les nouvelles constructions jusqu'à la fin de la décennie.
Les systèmes de refroidissement direct sur puce utilisent désormais des plaques froides capables de gérer un flux thermique supérieur à 300 watts par centimètre carré, des densités thermiques que le refroidissement par air ne peut tout simplement pas atteindre. Le refroidissement par immersion, où les serveurs sont immergés dans un fluide diélectrique, est passé des déploiements expérimentaux aux environnements de production chez les hyperscalers tels que Meta et Microsoft.
Cette évolution technologique a des implications importantes pour les exploitants d'installations. Les architectures hybrides, qui combinent le traitement d'air traditionnel avec des boucles de refroidissement liquide, sont devenues la norme dans les projets de modernisation, permettant aux installations existantes de supporter des charges de travail plus élevées sans remplacement complet de l'infrastructure.
Cependant, ces systèmes de pointe nécessitent une expertise pointue pour leur installation, leur mise en service et leur maintenance. La complexité de la gestion de plusieurs modes de refroidissement (traitement de l'air, eau glacée, refroidissement direct par liquide et, potentiellement, systèmes à immersion) exige des partenaires de service possédant une solide expérience des applications de réfrigération industrielle.
Fluides frigorigènes naturels : l'impératif de durabilité
Les réglementations environnementales complexifient les décisions relatives au refroidissement. La loi AIM impose une réduction de la production d'hydrofluorocarbures (HFC) d'ici 2036, et l'utilisation de fluides frigorigènes courants comme le R-410A dans les nouveaux équipements est interdite depuis janvier 2025. Les exploitants de centres de données doivent désormais planifier la transition vers de nouveaux fluides frigorigènes en respectant à la fois les exigences réglementaires et leurs engagements en matière de développement durable.
Les fluides frigorigènes naturels, notamment le dioxyde de carbone (CO2) et l'ammoniac, suscitent un intérêt croissant en tant qu'alternatives durables. Les systèmes au CO2 présentent un profil environnemental très favorable, avec un potentiel de réchauffement climatique de seulement 1, contre plus de 2 000 pour de nombreux fluides frigorigènes synthétiques comme les composés traditionnels à base de fréon. Les systèmes à l'ammoniac, éprouvés depuis longtemps dans les applications industrielles, offrent une efficacité thermodynamique exceptionnelle pour les besoins de refroidissement à grande échelle.
Bien que ces fluides frigorigènes soient utilisés depuis des décennies dans des applications industrielles telles que la transformation des aliments, l'entreposage frigorifique et les installations agricoles, ils sont de plus en plus évalués pour les applications dans les centres de données où leur profil environnemental correspond aux objectifs de développement durable des entreprises et aux évolutions réglementaires.
Les exploitants qui envisagent des systèmes de réfrigération à fluides naturels ont tout intérêt à collaborer avec des prestataires de services possédant une expertise reconnue dans les applications à l'ammoniac et au CO2. Les protocoles de sécurité, les exigences réglementaires et les procédures de maintenance spécialisées diffèrent considérablement de ceux des fluides frigorigènes conventionnels utilisés en CVC. L'expérience est primordiale, et c'est une expérience dont beaucoup d'entrepreneurs spécialisés dans le refroidissement des centres de données traditionnels sont dépourvus.
Conformité et certification : une complexité croissante
Les systèmes de refroidissement des centres de données sont de plus en plus soumis à des réglementations exigeant des connaissances spécialisées. Les installations de plus de 3 250 mètres carrés (35 000 pieds carrés) entraînent souvent des obligations de conformité supplémentaires, et les systèmes à base d’ammoniac imposent des obligations spécifiques en matière de sécurité et de déclaration, quelle que soit la taille de l’installation.
Les normes industrielles d'organismes tels que l'ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers), l'IIAR (International Institute of Ammonia Refrigeration) et la RETA (Refrigerating Engineers & Technicians Association) définissent les meilleures pratiques suivies par les opérateurs qualifiés. Les certifications de niveau de l'Uptime Institute, exigées par de nombreuses entreprises et sociétés de colocation, incluent des dispositions spécifiques relatives à la redondance et à la fiabilité des systèmes de refroidissement.
Pour les exploitants d'installations qui évaluent leurs partenaires de services, la connaissance de ces normes est indispensable : c'est une exigence minimale. Les conséquences du non-respect de ces normes vont de l'échec des audits et de la perte des certifications aux sanctions réglementaires et, dans le pire des cas, à des défaillances catastrophiques du système.
Le coût caché : les temps d'arrêt dans un monde fonctionnant 24h/24 et 7j/7
L'enjeu financier de la fiabilité des systèmes de refroidissement n'a jamais été aussi important. Des études sectorielles menées entre 2024 et 2025 montrent de façon constante que les temps d'arrêt non planifiés coûtent aux grandes entreprises 300 000 € ou plus par heure, et 411 000 000 € d'organisations signalent des coûts dépassant 1 000 000 € par heure lors de pannes critiques. Pour certaines entreprises du classement Fortune 500, ces coûts peuvent même dépasser 5 millions de dollars par heure.
Selon l'étude ITIC 2024 sur le coût horaire des temps d'arrêt, 971 000 milliards de dollars de grandes entreprises de plus de 1 000 employés indiquent qu'une seule heure d'indisponibilité leur coûte plus de 100 000 dollars. Lorsque les systèmes de refroidissement tombent en panne et que les serveurs commencent à subir une limitation thermique, voire pire, à s'arrêter complètement, ces coûts s'accumulent à la minute.
Les pannes des systèmes de refroidissement figurent régulièrement parmi les principales causes d'interruptions de service des centres de données. Selon le rapport 2024 de l'Uptime Institute, les problèmes d'alimentation et de refroidissement sont responsables d'environ 701 000 milliards de dollars d'incidents majeurs. Pour les fournisseurs de colocation, une seule panne importante peut entraîner des pénalités liées aux SLA, une perte de clients et une atteinte durable à leur réputation, impactant les cycles de vente pendant des années.
Cette réalité entraîne une augmentation des investissements dans les programmes de maintenance préventive, les architectures de refroidissement redondantes et les partenariats avec des prestataires de services capables d'intervenir rapidement en cas d'urgence.
Ce que font actuellement les opérateurs visionnaires
Les opérateurs les mieux préparés pour répondre aux exigences de 2026 et au-delà partagent plusieurs caractéristiques. Ils investissent dans des infrastructures de refroidissement capables d'évoluer avec la densité croissante des racks. Ils diversifient leurs approches de refroidissement en intégrant le refroidissement liquide aux systèmes traditionnels à air. Ils anticipent les transitions vers de nouveaux fluides frigorigènes avant que les échéances réglementaires ne les contraignent à prendre des décisions précipitées. Enfin, ils développent des partenariats avec des prestataires de services maîtrisant les systèmes de réfrigération industrielle.
La croissance du secteur des centres de données ne montre aucun signe de ralentissement. La création de données à l'échelle mondiale continue de s'accélérer, les charges de travail liées à l'IA se développent dans tous les secteurs et l'infrastructure nécessaire à cette transformation numérique doit être conçue et maintenue par des professionnels qualifiés qui comprennent les exigences spécifiques du refroidissement des systèmes critiques.
Pour les gestionnaires d'installations et les opérateurs de colocation qui évoluent dans ce contexte, le message est clair : l'infrastructure de refroidissement n'est plus un simple produit de base. C'est un avantage concurrentiel qui influe directement sur la disponibilité, l'efficacité, la durabilité et, en fin de compte, la rentabilité.
À propos de IR Pros
Industrial Refrigeration Pros (IR Pros) met à profit plus de 30 ans d'expérience dans le domaine du froid industriel pour le refroidissement des centres de données. Présente sur l'ensemble du territoire américain, forte de techniciens formés en usine et d'une expertise pointue des systèmes de réfrigération à l'ammoniac et au CO2 acquise au fil de plusieurs décennies d'expérience dans les secteurs de l'agroalimentaire, de l'entreposage frigorifique et de l'agriculture, IR Pros garantit la fiabilité indispensable aux infrastructures critiques. Titulaire des licences requises, assurée et engagée à respecter les normes de sécurité les plus strictes du secteur, IR Pros propose des services de conception-construction, des solutions de modernisation, des programmes de maintenance préventive et une assistance d'urgence 24h/24 et 7j/7 pour les exploitants de centres de données qui ne peuvent se permettre aucune interruption de service.
Pour découvrir comment le IR Pros peut répondre aux besoins de refroidissement de votre centre de données, contactez-nous pour une évaluation de vos installations.
Références :
- Fortune Business Insights, “ Taille et part du marché du refroidissement des centres de données | Rapport prévisionnel [2032] ”, 2025.
- Grand View Research, “ Taille du marché du refroidissement des centres de données | Rapport sectoriel, 2030 ”, 2025.
- Global Market Insights, “ Rapport sur la taille, la part et les prévisions du marché du refroidissement des centres de données, 2034 ”, novembre 2025.
- S&P Global, “ La demande en électricité des centres de données devrait augmenter de 221 TP12 T en 2025 et presque tripler d'ici 2030 ”, octobre 2025.
- World Resources Institute, “ Alimenter le boom des centres de données américains : le défi de la prévision des besoins en électricité ”, 2025.
- Agence internationale de l'énergie, Rapports sur la consommation d'énergie des centres de données, 2024-2025.
- Pew Research Center, “ La consommation d'énergie des centres de données américains dans un contexte de boom de l'intelligence artificielle ’, octobre 2025.
- ITIC, “ Enquête 2024 sur le coût horaire des temps d’arrêt ”, 2024.
- Forum économique mondial, “ Comment les centres de données peuvent éviter de doubler leur consommation d’énergie d’ici 2030 ”, décembre 2025.
- Département de l'Énergie des États-Unis, “ Rapport 2024 sur la consommation d'énergie des centres de données américains ”, Laboratoire national Lawrence Berkeley, 2024.
