BAT-EQ-135 : un onduleur de data center vaut 2 500 à 3 100 kWh cumac par kW de puissance

Un onduleur à double conversion redresse le courant alternatif du réseau en courant continu, qui alimente aussi les batteries, puis le reconvertit en alternatif propre pour les serveurs. Chaque étage a des pertes, dissipées en chaleur dans les semi-conducteurs, les selfs et les transformateurs. La fiche fixe le seuil à 98 % de rendement dans le mode de conversion répondant à la classe 1.

L’écart paraît faible, il ne l’est pas. À titre d’illustration, passer de 96 à 98 % divise les pertes par deux : pour une charge informatique de 500 kW, elles passent de 500 × 0,04 = 20 kW à 500 × 0,02 = 10 kW. Sur les 8 760 heures d’une année, 10 × 8 760 = 87 600 kWh économisés sur la seule conversion. Et toute la puissance perdue dans l’onduleur devient de la chaleur que le refroidissement de la salle doit évacuer : dix kilowatts de pertes en moins, c’est aussi dix kilowatts de froid en moins à produire en permanence.

Reste le mode de fonctionnement. Beaucoup d’onduleurs proposent un mode économique où la charge est alimentée directement par le réseau à travers un bypass, avec un meilleur rendement mais une protection dégradée. La fiche exige 98 % « pour le mode de conversion répondant à la classe 1 », c’est-à-dire, dans la norme NF EN IEC 62040-3, la classe de performance dynamique de sortie la plus exigeante : la tension reste dans un gabarit étroit lors d’une variation brusque de charge, d’un passage sur batterie ou d’un défaut réseau. Pour la très grande majorité des machines, ce mode est la double conversion, pas le mode économique. Le rendement à retenir est donc celui du mode qui protège réellement les serveurs, pas la meilleure valeur du catalogue.

Le bénéficiaire est l’exploitant ou le propriétaire du centre de données qui fait installer l’ASI : hébergeur, opérateur de colocation, fournisseur cloud, mais aussi entreprise, banque, établissement de santé ou collectivité qui exploite son propre site informatique. La fiche ne fixe aucune condition de taille sur le centre de données lui-même ; le seul seuil porte sur la machine, avec une puissance active de sortie assignée d’au moins 100 kW.

La mise en place doit être réalisée par un professionnel ; la fiche ne nomme ni qualification ni mention RGE. Comme pour toute opération CEE, le mandataire ou l’obligé qui valorise les certificats doit être intervenu au plus tard le jour de l’engagement, en pratique avant la signature du devis.

Le montant en kWh cumac est le produit d’une valeur du barème par P, la puissance active de sortie assignée de l’ASI en kW : 3 100 kWh cumac par kW quand P est supérieure à 100 kW et inférieure ou égale à 200 kW, 2 500 kWh cumac par kW quand P dépasse 200 kW. Pas de zone climatique, pas de coefficient d’usage, pas de distinction entre neuf et existant.

La puissance active de sortie assignée est la puissance en kW que le constructeur garantit en sortie de l’onduleur dans les conditions de la norme. Ce n’est ni la puissance apparente en kVA, souvent affichée en premier sur la plaque, ni la charge réellement appelée par les serveurs le jour de la mise en service. Sur les onduleurs récents, le facteur de puissance de sortie assigné vaut fréquemment 1, et les kW égalent les kVA ; quand il est inférieur à 1, les kW sont inférieurs aux kVA.

Le barème produit un effet de seuil. À 200 kW, le montant est de 3 100 × 200 = 620 000 kWh cumac. À 201 kW, on bascule dans la seconde tranche : 2 500 × 201 = 502 500 kWh cumac, soit moins qu’à 200 kW, et la seconde tranche ne rattrape la première qu’à 2 500 × 248 = 620 000, c’est-à-dire 248 kW. Ce n’est pas une raison pour sous-dimensionner un onduleur, mais c’est utile quand deux calibres voisins sont possibles.

Un cas limite n’est pas tranché par la fiche : une ASI de 100 kW exactement. Le point 3 l’admet (« supérieure ou égale à 100 kW »), mais le point 5 ouvre sa première tranche à « 100 kW < P », ce qui laisse 100 kW pile sans valeur de barème. C’est probablement un décalage d’écriture, mais la lecture prudente est de ne pas bâtir un dossier sur une machine de 100,0 kW : le calibre immédiatement supérieur évite la discussion.

Quatre cas, avec la puissance active de sortie assignée lue sur la documentation du constructeur. Une salle serveurs d’entreprise, dans un local dédié sans poste de travail, équipée d’une ASI de 120 kW : 3 100 × 120 = 372 000 kWh cumac. Un hébergeur régional qui installe une machine de 200 kW : 3 100 × 200 = 620 000 kWh cumac. Une salle de colocation équipée d’une ASI de 400 kW : 2 500 × 400 = 1 000 000 kWh cumac. Un centre de données qui installe une unité de 1 000 kW : 2 500 × 1 000 = 2 500 000 kWh cumac.

Les centres de données travaillent presque toujours en redondance. La fiche parle d’un dispositif ASI et de la puissance active de sortie assignée de cette ASI ; elle ne dit rien d’un système de plusieurs unités en parallèle ni d’une ASI modulaire dont la puissance dépend du nombre de modules insérés. La lecture prudente est de retenir, pour chaque machine, la puissance assignée telle qu’elle est livrée et facturée, sans additionner des unités distinctes ni compter des emplacements de modules vides. Deux ASI de 300 kW en architecture 2N, facturées comme deux machines, donnent 2 500 × 300 = 750 000 kWh cumac chacune, soit 750 000 + 750 000 = 1 500 000 kWh cumac pour le site. C’est le seul point où une confirmation écrite du délégataire se justifie avant l’engagement.

Les trois exigences sur la machine, classe 1, puissance active de sortie assignée d’au moins 100 kW, rendement d’au moins 98 % dans le mode de conversion répondant à la classe 1, s’apprécient conformément à la norme NF EN IEC 62040-3 dans son édition de mai 2021, celle qui fixe les méthodes d’essai des onduleurs : mesure du rendement, classement de la performance dynamique de sortie, déclaration de la puissance assignée. Une fiche technique qui se réfère à une édition antérieure ou à une méthode maison ne démontre pas la conformité au sens de la fiche.

Sur le rendement, la fiche écrit un seuil et un mode, mais pas de point de charge, alors que le rendement d’un onduleur varie selon le taux de charge et que la norme prévoit des mesures à plusieurs taux. La lecture prudente est de s’appuyer sur la valeur déclarée par le constructeur pour le mode double conversion, mesurée selon la norme, et de vérifier qu’elle atteint 98 % dans la plage de charge où l’installation va réellement travailler, plutôt que sur un pic affiché pour un point favorable.

La preuve de réalisation, en pratique la facture, doit mentionner la mise en place d’un dispositif performant d’alimentation sans interruption, ainsi que la classe, la puissance active de sortie assignée et le rendement de celui-ci. La fiche ne prévoit pas de rattrapage par la marque et la référence complétées d’un document du fabricant : la preuve elle-même doit porter ces mentions. Il faut donc obtenir de l’installateur, avant facturation, un libellé du type « mise en place d’une ASI performante, classe 1 selon NF EN IEC 62040-3, puissance active de sortie assignée 400 kW, rendement 98,2 % en double conversion », et une désignation du site ou de la salle qui le rattache à un centre de données.

Un dossier BAT-EQ-135 représente vite plusieurs centaines de milliers, voire plusieurs millions de kWh cumac pour une seule facture. Le premier risque tient au libellé : une facture qui ne désigne l’onduleur que par sa marque et son modèle ne suffit pas. Sans la classe, la puissance active assignée et le rendement écrits noir sur blanc, la preuve de réalisation n’est pas celle que la fiche exige. Le deuxième motif porte sur la puissance : une plaque lue en kVA au lieu de kW peut placer la machine dans la mauvaise tranche et fausser le montant déclaré.

Le bon ordre : vérifier que le local répond à la définition du centre de données, faire intervenir le mandataire avant toute signature, choisir une machine dont la documentation affiche la classe 1 et 98 % en double conversion selon la norme, lire la puissance active de sortie assignée en kW, puis faire reprendre ces informations sur le devis et la facture. Le calcul tient alors en une multiplication.

• Facture sans la classe, la puissance active de sortie assignée ou le rendement : la preuve exigée par la fiche n’est pas constituée, et aucun document du fabricant ne la remplace.
• Puissance déclarée en kVA au lieu de kW, ou charge raccordée retenue à la place de la puissance assignée de la machine.
• Rendement pris dans le mode économique sur bypass, onduleur de classe 2 ou 3, ou documentation se référant à une édition de la norme antérieure à mai 2021.
• Local hors définition : salle avec opérateurs, plateau de bureaux secouru, atelier sans fonction d’hébergement de données. Unités en parallèle additionnées ou emplacements de modules vides comptés dans la puissance.
• Mandataire ou obligé intervenu après la signature du devis, ou opération engagée à compter du 1er août 2029.