Entreprises et marchés

IA et énergie : comment investir dans la chaîne des data centers

L’essor de l’intelligence artificielle accroît les besoins en calcul et, avec eux, les besoins en électricité des data centers. Du fabricant de puces à l’exploitant nucléaire, cette chaîne ouvre des pistes d’investissement diverses, mais soumises à des risques technologiques, réglementaires et financiers très différents.

Un data center relié par des lignes électriques à une centrale nucléaire et à un poste de distribution.
Illustration : Actu.ai

L’intelligence artificielle ne se résume pas aux assistants conversationnels et aux images générées à la demande. Derrière ces services se trouvent des puces, des serveurs, des systèmes de refroidissement, des réseaux électriques et des contrats d’approvisionnement sur plusieurs années. À la fin de 2024, l’essor des modèles d’IA place donc l’énergie au cœur de la stratégie des grands groupes technologiques, mais aussi des réflexions des investisseurs.

La course engagée par des entreprises comme Apple, Microsoft et Google pour développer et déployer l’IA augmente les besoins en infrastructures de calcul. Pour un investisseur, la question ne consiste pas seulement à identifier le prochain champion logiciel. Elle consiste aussi à comprendre qui fournit les équipements, l’électricité et les capacités de réseau indispensables à cette économie numérique.

Pourquoi l’IA fait de l’électricité un enjeu stratégique

Entraîner un grand modèle d’IA, puis le faire fonctionner pour des millions d’utilisateurs, mobilise des milliers de processeurs spécialisés dans des centres de données. Ces bâtiments doivent être alimentés en permanence et refroidis. Les besoins ne viennent d’ailleurs pas uniquement de l’IA : le cloud, la vidéo en ligne, les usages professionnels et les cryptomonnaies participent également à la hausse de la consommation électrique numérique.

Une projection publiée en 2024 estime que la consommation combinée des data centers, de l’IA et des cryptomonnaies, évaluée à 460 térawattheures en 2022, pourrait dépasser 1 000 térawattheures en 2026. Ce chiffre ne mesure donc pas la seule empreinte de l’IA. Il illustre néanmoins pourquoi l’accès à une électricité abondante devient une contrainte concrète pour les projets de centres de données.

Pour les opérateurs, le prix du kilowattheure ne suffit pas. Ils recherchent aussi une production disponible à toute heure, une visibilité sur plusieurs années et une empreinte carbone compatible avec leurs objectifs climatiques. Le réseau électrique local, sa capacité à raccorder de nouveaux sites et la vitesse des autorisations deviennent ainsi des critères aussi importants que le terrain ou les bâtiments.

Maillon de la chaîneRôle dans l’économie de l’IACe que l’investisseur doit examiner
Puces et serveursRéalisent les calculs nécessaires à l’entraînement et à l’usage des modèlesCycles technologiques rapides, concentration des clients, capacités de production
Data centers et refroidissementHébergent les équipements et assurent leur fonctionnement continuCoût de l’électricité, raccordement au réseau, efficacité énergétique
Réseaux électriquesAcheminent l’énergie jusqu’aux sites de calculDélais de raccordement, investissements dans les lignes et postes électriques
Production d’électricitéFournit une énergie pilotable ou variable selon la technologieRégulation, contrats de long terme, prix de gros et coûts d’exploitation
Uranium et combustibleApprovisionnent la filière nucléaireVolatilité des matières premières, géopolitique, durée des contrats

Le nucléaire peut-il alimenter l’essor des data centers ?

Le nucléaire attire l’attention pour une raison simple : une centrale peut fournir de l’électricité de manière continue, avec de faibles émissions de carbone sur l’ensemble de son cycle de vie par rapport aux énergies fossiles. Cette production pilotable peut compléter les sources renouvelables, dont la production dépend des conditions météorologiques, ainsi que les dispositifs de stockage et les interconnexions entre réseaux.

Il serait toutefois réducteur d’affirmer que l’IA « doit » être alimentée par le nucléaire. Les data centers peuvent recourir à une combinaison de nucléaire, de renouvelables, de gaz, de stockage et de contrats d’achat d’électricité. Le choix dépend du pays, du réseau local, de la réglementation, du calendrier du projet et du niveau de disponibilité recherché.

L’accord conclu par Microsoft et Constellation Energy, annoncé en septembre 2024, est devenu un cas emblématique de ce rapprochement. Le contrat porte sur une durée de 20 ans et accompagne le projet de redémarrage de l’unité 1 de la centrale de Three Mile Island, rebaptisée Crane Clean Energy Center. Constellation prévoit une capacité de 835 MW et un retour en service en 2028, sous réserve des validations réglementaires et de la réalisation du projet.

Cet exemple doit être lu avec précision. Il ne signifie pas qu’un réacteur est physiquement réservé à un seul data center : il s’agit d’un accord d’approvisionnement et d’une remise en service destinée à apporter une production décarbonée au réseau. Il montre en revanche qu’un grand acheteur technologique peut contribuer à rendre économiquement envisageable le maintien ou le redémarrage d’une capacité nucléaire existante.

Les petits réacteurs modulaires, souvent appelés SMR, nourrissent une autre partie des attentes du marché. Leur principe est de s’appuyer sur des unités de puissance plus réduite et, selon les concepts, sur une fabrication davantage standardisée. Sur le papier, ils pourraient être déployés par étapes et répondre à certains besoins industriels ou locaux. Mais cette promesse ne dispense ni des procédures de sûreté, ni des autorisations, ni de la démonstration des coûts réels à l’échelle commerciale.

Investir dans l’IA et l’énergie : une chaîne de valeur, pas un seul marché

L’expression « investir dans l’IA » recouvre des profils d’entreprises très différents. Il en va de même pour l’énergie nucléaire. Une société d’extraction d’uranium, un exploitant de centrales et un développeur de réacteurs avancés n’ont ni les mêmes revenus, ni la même maturité, ni les mêmes risques.

Cameco illustre l’exposition au début de la chaîne nucléaire, avec l’extraction d’uranium et les services associés au combustible. Son activité est sensible à la demande anticipée des centrales, aux contrats conclus avec les électriciens et aux évolutions du marché de l’uranium. La hausse de l’intérêt pour le nucléaire peut soutenir la visibilité du secteur, mais ne protège pas contre les variations de prix ou les risques d’approvisionnement internationaux.

Constellation Energy se situe à un autre endroit de la chaîne. L’entreprise exploite des capacités de production nucléaire et vend de l’électricité. Dans son cas, l’enjeu réside notamment dans la disponibilité des centrales, les coûts d’exploitation, les accords commerciaux et les règles de marché. Son partenariat avec Microsoft illustre le rôle que peuvent jouer les contrats de long terme entre producteurs d’énergie et grands consommateurs numériques.

Oklo, de son côté, développe des technologies de fission avancée. Son profil relève davantage du pari technologique et industriel : la valeur potentielle dépend de la capacité à faire aboutir une technologie, à obtenir les autorisations requises, à financer les installations et à trouver des clients. Contrairement à un producteur qui exploite déjà un parc de centrales, une entreprise de ce type ne doit pas être évaluée sur les mêmes critères.

Les renouvelables, les batteries, les équipements de réseau et les logiciels d’optimisation énergétique font aussi partie du tableau. L’IA peut servir à prévoir la production solaire ou éolienne, à équilibrer un réseau ou à mieux piloter la consommation des bâtiments. Inversement, l’expansion des data centers peut créer de nouveaux besoins de flexibilité électrique. La relation entre IA et énergie est donc plus large que le seul nucléaire.

Deux façons de s’exposer au lien entre IA et énergie

Acteurs établis de l’énergie

  • Revenus généralement issus d’actifs ou de contrats déjà opérationnels.
  • Exposition aux prix de l’électricité, du combustible et aux coûts d’exploitation.
  • Les projets de redémarrage ou de prolongation restent soumis aux autorisations.
  • Profil souvent moins dépendant d’une seule avancée technologique.
  • Exemples de rôles : producteur d’électricité, réseau, uranium ou combustible.

Technologies nucléaires avancées

  • Potentiel lié à la mise au point de nouveaux réacteurs et à de futurs contrats.
  • Dépendance élevée aux autorisations, au financement et à l’exécution industrielle.
  • Calendrier commercial plus incertain que pour des actifs déjà exploités.
  • Valorisation souvent sensible aux annonces et aux anticipations du marché.
  • Exemple de rôle : développeur de réacteurs avancés comme Oklo.

Comment évaluer les entreprises exposées à cette tendance

La première précaution consiste à ne pas confondre une histoire séduisante avec un modèle économique démontré. Un contrat annoncé, une intention de partenariat ou une technologie prometteuse ne produisent pas nécessairement des revenus immédiats. Les investisseurs peuvent commencer par situer l’entreprise dans la chaîne de valeur, puis vérifier ce qui relève d’une activité existante et ce qui dépend encore d’un projet futur.

Quelques questions permettent de structurer l’analyse :

  • Les revenus sont-ils déjà récurrents ? Un exploitant de centrale, un fournisseur de réseau ou une entreprise de services peuvent disposer de flux d’activité plus établis qu’un concepteur de réacteur en développement.
  • Quel est le calendrier réaliste ? Dans l’énergie, un permis, un raccordement ou la rénovation d’une installation peuvent retarder un projet malgré l’intérêt commercial qu’il suscite.
  • Qui porte le risque financier ? Il faut examiner la dette, les besoins de capitaux, les engagements contractuels et la capacité de l’entreprise à absorber des surcoûts.
  • Le client est-il suffisamment solide et diversifié ? Un accord avec une grande entreprise technologique peut améliorer la visibilité, mais une forte dépendance à un seul client demeure un risque.
  • Quel est le niveau de valorisation ? Une action peut déjà intégrer des anticipations très favorables sur l’IA, le nucléaire ou le prix de l’uranium.

La diversification reste une distinction essentielle. S’exposer directement à une jeune entreprise de réacteurs avancés revient à accepter un risque spécifique élevé. Une exposition via des entreprises établies de l’électricité, du réseau ou du combustible peut présenter un profil différent, sans être dépourvue de volatilité. Cette lecture ne constitue pas une recommandation d’achat ou de vente : elle rappelle que la thématique ne remplace pas l’analyse de chaque dossier ni l’évaluation de sa propre tolérance au risque.

Réglementation, climat et géopolitique : les variables qui peuvent tout changer

L’énergie nucléaire est indissociable de décisions publiques. Les autorités encadrent la sûreté, la gestion des déchets, la prolongation ou le redémarrage des réacteurs, la construction de nouvelles installations et le raccordement au réseau. Un projet peut donc être économiquement cohérent tout en restant exposé à des délais réglementaires ou à des oppositions locales.

Les politiques climatiques renforcent parallèlement l’intérêt pour les productions bas carbone. Pour les grandes entreprises technologiques, l’enjeu est double : garantir une alimentation électrique suffisante pour les capacités de calcul et réduire les émissions associées à leur activité. Les contrats de long terme peuvent donner de la visibilité aux producteurs, mais ils ne suppriment ni les contraintes physiques du réseau ni les coûts de mise à niveau des infrastructures.

La géopolitique compte également, en particulier pour l’uranium et les chaînes d’approvisionnement industrielles. Les investisseurs doivent se demander d’où proviennent les matières premières, quels pays participent à la fabrication des équipements et comment une tension internationale pourrait affecter les délais ou les prix. Dans ce secteur, les dépendances se révèlent parfois plusieurs années après la décision d’investissement.

Ce qu’il faut surveiller en 2025

Au 25 décembre 2024, trois indicateurs paraissent particulièrement utiles pour suivre la rencontre entre IA et énergie. Le premier est la multiplication des contrats d’électricité de long terme signés par les opérateurs de data centers et les entreprises technologiques. Ils renseignent sur la réalité de la demande, au-delà des annonces sur l’IA.

Le deuxième concerne les raccordements au réseau. Une centrale ou une ferme solaire ne répond aux besoins d’un data center que si les lignes, transformateurs et autorisations permettent effectivement d’acheminer l’électricité au bon endroit. Les entreprises d’infrastructure électrique pourraient ainsi jouer un rôle aussi déterminant que les producteurs eux-mêmes.

Enfin, il faudra distinguer les réacteurs déjà en exploitation, les installations dont le redémarrage est engagé et les technologies encore au stade du développement. L’IA accélère la recherche de capacités électriques, mais elle n’annule pas les réalités industrielles. C’est dans cet écart entre demande numérique immédiate et projets énergétiques de long terme que se concentrent à la fois les opportunités et les principaux risques.

Questions fréquentes

Pourquoi l’intelligence artificielle augmente-t-elle les besoins en électricité ?

Les modèles d’IA sont entraînés et exécutés sur de nombreux serveurs, souvent équipés de processeurs très puissants. Ces équipements consomment de l’électricité et dégagent de la chaleur, ce qui exige aussi du refroidissement. L’IA n’est pas la seule cause de la demande des data centers, mais elle s’ajoute au cloud et aux autres usages numériques intensifs.

L’énergie nucléaire est-elle indispensable aux data centers d’IA ?

Non. Les data centers peuvent combiner nucléaire, renouvelables, stockage, réseaux interconnectés et autres moyens de production. Le nucléaire intéresse les opérateurs parce qu’il fournit une électricité pilotable et bas carbone. Son déploiement reste toutefois conditionné par les règles de sûreté, les délais de projet, les coûts et les capacités du réseau électrique local.

Quel est le lien entre Microsoft et Constellation Energy ?

En septembre 2024, Microsoft et Constellation Energy ont annoncé un contrat de 20 ans associé au projet de redémarrage de l’unité 1 de Three Mile Island, renommée Crane Clean Energy Center. Constellation vise une capacité de 835 MW et une remise en service en 2028, sous réserve des autorisations et de la réalisation du projet.

Quelle différence entre Cameco, Constellation Energy et Oklo ?

Ces entreprises interviennent à des étapes distinctes. Cameco est exposée à l’uranium et au combustible nucléaire. Constellation Energy exploite des capacités de production d’électricité nucléaire. Oklo développe des réacteurs avancés. Leurs perspectives, leurs revenus actuels et leurs risques ne sont donc pas comparables, même si elles bénéficient toutes de l’attention portée au nucléaire.

Quels risques faut-il considérer avant d’investir dans l’IA et l’énergie ?

Les principaux risques comprennent la volatilité boursière, des valorisations déjà élevées, les retards réglementaires, les surcoûts de construction, les besoins de financement et les contraintes de raccordement au réseau. Pour l’uranium, il faut ajouter les fluctuations de prix et les risques géopolitiques. Un partenariat annoncé ne garantit jamais à lui seul la rentabilité future d’une entreprise.

Sources

Références consultées pour la rédaction de cet article. Les adresses sont indiquées à titre informatif et ne sont pas des liens.

  1. Agence internationale de l’énergie, rapport Electricity 2024www.iea.org/reports/electricity-2024
  2. Constellation Energy, annonce du Crane Clean Energy Center et de l’accord avec Microsoftwww.constellationenergy.com
  3. Nuclear Regulatory Commission, informations sur les réacteurs avancéswww.nrc.gov/reactors/new-reactors/advanced.html
  4. Cameco, présentation de l’entreprise et de ses activitéswww.cameco.com
  5. Oklo, présentation des technologies de fission avancéeoklo.com