Les petits réacteurs modulaires (PRM), des réacteurs nucléaires à fission de plus petite taille et partiellement préfabriqués, sont souvent présentés comme la solution idéale pour alimenter les centres de données. En fournissant une énergie propre, continue et fiable là où elle est nécessaire, les PRM semblent être la clé pour répondre aux besoins énergétiques de l'IA. Mais cette renaissance du nucléaire est-elle réaliste ?
Les analystes d'IDTechEx suivent de près les tendances en matière d'infrastructures de centres de données et de technologies énergétiques émergentes. Leur nouveau rapport, « Marché des petits réacteurs nucléaires modulaires (PRM) 2026-2046 : Technologies, acteurs, analyse comparative, prévisions », met en lumière les développements des projets PRM les plus prometteurs. Il propose une analyse comparative basée sur les données pour 10 types de réacteurs différents et des prévisions sur 20 ans pour le marché des PRM, segmentées par technologie et par région.
Les SMR ont le potentiel de devenir une partie intégrante du mix de production d'électricité mondial pour les centres de données et le réseau électrique global, et devraient atteindre plus de 1900 TWh de production annuelle d'électricité d'ici 2046.
Comparaison de différentes sources d'alimentation pour centres de données. Source de l'image : IDTechEx
Pourquoi les SMR pour les centres de données ?
L'atout majeur des petites centrales nucléaires (PCN) réside dans leur capacité à réduire considérablement les risques de dépassements de coûts et de retards de construction, fréquents dans l'industrie nucléaire traditionnelle. Leur puissance plus faible (généralement inférieure à 300 MWe) et leur encombrement réduit permettent également une plus grande flexibilité d'implantation, assurant une production d'électricité au plus près des centres de données et une mise en service bien plus rapide que les grandes infrastructures énergétiques.
Sur le marché des SMR, les économies d'échelle évoluent : elles ne reposent plus sur la taille de chaque centrale (comme dans un grand projet nucléaire conventionnel), mais sur la production en série de SMR. La production de masse de SMR offre un potentiel important en termes de coût actualisé de l'énergie (LCOE), d'autant plus que l'énergie nucléaire est disponible en continu, contrairement aux énergies renouvelables intermittentes – un critère essentiel pour les centres de données.
En réalité, le premier prototype d'un SMR (FOAK) sera probablement coûteux. La plupart des concepteurs de SMR s'accordent à dire que surmonter cette inertie et s'engager dans la production d'au moins 6 à 10 unités du même réacteur permettrait de réduire les coûts jusqu'à 40 % par rapport au FOAK. On trouve des exemples similaires de courbes d'apprentissage observées dans la fabrication de petits réacteurs nucléaires pour sous-marins.
Le rôle des hyperscalers de centres de données
Les géants des centres de données comme Microsoft, Amazon, Google et Meta figurent parmi les rares organisations privées disposant des ressources financières suffisantes pour financer non seulement des centres de données individuels, mais aussi des projets de parcs entiers. Dès 2026, ces accords se concrétisent, chaque géant prenant des engagements auprès de différents développeurs de centrales nucléaires.
Les petits réacteurs modulaires (SMR) peuvent être classés selon leurs différentes technologies de réacteur. Parmi les concepts les plus prometteurs figurent les réacteurs à gaz à haute température (HTGR), les réacteurs à neutrons rapides à métal liquide (LMFR) et les réacteurs à sels fondus (MSR). Il n'est donc probablement pas surprenant que Google, Amazon et Meta aient investi massivement dans des start-ups spécialisées dans les SMR, chacune développant une technologie de réacteur différente : Google avec Kairos Power (MSR), Amazon avec X-Energy (HTGR) et Meta avec deux start-ups LMFR : Oklo et TerraPower.
Les HTGR, LMFR et MSR sont considérés comme des réacteurs nucléaires de quatrième génération (Gen IV).
Dans son rapport complet sur le marché des SMR, IDTechEx compare ces types de réacteurs à l'aide d'un cadre d'analyse comparative quantitative. Cette évaluation repose sur des paramètres tels que l'intérêt de l'industrie, la sûreté et l'efficacité, afin de comparer ces réacteurs Gen IV entre eux, ainsi qu'avec des technologies de réacteurs nucléaires Gen III+ plus établies, comme les réacteurs à eau pressurisée (REP) et les réacteurs à eau bouillante (REB).
Les SMR ne seront pas une solution miracle, mais une stratégie à long terme
Avant de s'enthousiasmer pour la perspective de centres de données alimentés à l'énergie nucléaire, il est important de prendre en compte les échéanciers. Même les start-ups les plus dynamiques du secteur des SMR, telles que Kairos Power, X-Energy et TerraPower, prévoient qu'il faudra attendre environ 2030 pour que leur premier SMR pleinement opérationnel commence à fournir de l'électricité. Même en l'absence de retards, il est important de noter que ces objectifs concernent le déploiement initial. Un déploiement à plus grande échelle, pour atteindre une puissance de plusieurs gigawatts, prendra au moins quelques années supplémentaires.
Par comparaison, le secteur des centres de données anticipe qu'une pénurie d'électricité importante pourrait freiner le développement dès 2028. En clair, les SMR ne seront pas la solution à la pénurie d'énergie qui menace les centres de données à court terme. Cependant, cela ne signifie pas qu'ils ne peuvent pas devenir un élément essentiel de l'infrastructure à long terme.
Bien que les centrales à gaz constituent la principale source d'énergie pour répondre aux besoins énergétiques dans les années à venir, les récents événements mondiaux ont mis en évidence la volatilité des marchés pétroliers et gaziers. Les petits réacteurs modulaires nucléaires (SMR) offrent une solution flexible et évolutive pour alimenter les centres de données en énergie bas carbone, grâce à un combustible facile à stocker.
Les géants des centres de données sont devenus des organisations dont le capital rivalise avec celui de petits États. Le rapport d'IDTechEx sur les petits réacteurs nucléaires modulaires (SMR) analyse comment les gouvernements et les géants des centres de données investissent dans ces réacteurs pour sécuriser leurs besoins futurs en électricité, sur un marché qui pourrait atteindre 53,8 milliards de dollars d'ici 2036 et près de 300 milliards de dollars d'ici 2046.
