Les impacts technologiques de l'évolution du mix énergétique et ses conséquences sur l'outil industriel et les réseaux

B. LE MIX ÉNERGÉTIQUE DE L'INDUSTRIE INCORPORE DÉJÀ UNE PART IMPORTANTE D'ÉLECTRICITÉ, EN PARTICULIER GRÂCE AUX ACTEURS FORTEMENT ÉLECTRO-INTENSIFS

En France, la première source d'énergie de l'industrie est l'électricité^79(*), juste devant le gaz. Sont qualifiées d'« industries électro-intensives » celles qui satisfont simultanément deux critères : avoir une consommation d'électricité supérieure à 2,5 kWh par euro de valeur ajoutée et exercer une activité industrielle « appartenant à un secteur dont l'intensité des échanges avec les pays tiers [...] est supérieure à 4 % »^80(*). Elles sont par nature particulièrement exposées à la concurrence internationale, ce qui justifie qu'elles fassent l'objet d'une fiscalité et d'une protection spécifique.

1. La dépendance forte des industries électro-intensives au prix de l'électricité est un facteur de fragilité dans la compétition internationale

L'activité des industries électro-intensive est fortement dépendante du prix de l'électricité.

Montant moyen de la facture d'électricité des entreprises
au 1^er semestre 2025 ^81(*)

Pays	Facture moyenne TTC (€/kWh)
Italie	0,364
Allemagne	0,322
Royaume-Uni **	0,311
Suisse *	0,297
Pays-Bas	0,285
Moyenne UE	0,249
Belgique	0,243
France	0,236
Espagne	0,208
Japon *	0,170
Suède	0,126
États-Unis ***	0,096
Norvège	0,092
Chine *	0,084

Sources : CRE, d'après données Eurostat, * Global Petrol Prices, ** OFGEM, *** EIA

La production de certains processus industriels électro-intensifs est directement proportionnelle à la quantité d'électricité en entrée de la chaîne de production. C'est notamment le cas pour les électrolyseurs. L'électrolyse consiste en effet à appliquer une différence de potentiel électrique entre deux électrodes, une anode et une cathode, plongées dans une solution. Le courant électrique ainsi créé provoque une réaction chimique dont les produits sont ceux souhaités en sortie du processus industriel. L'intensité du courant électrique, donc la quantité d'énergie consommée, est proportionnelle à la quantité de produits en sortie. La production d'aluminium est un exemple caractéristique de tels processus. Par le procédé Hall-Héroult, l'électrolyse d'une solution d'alumine produit de l'aluminium sous forme métallique autour de la cathode^82(*).

L'électricité étant directement utilisée dans la chaîne de production, la facture d'électricité constitue pour ces industries une part majeure de leur coût de production. Son prix est donc déterminant, d'autant plus que les produits de ces entreprises sont par ailleurs très exposés à la concurrence internationale. Afin de maintenir leur compétitivité par rapport aux autres pays, en particulier la Chine, première productrice mondiale d'aluminium, les industriels doivent bénéficier de prix de l'électricité maîtrisés. Les deux usines françaises productrices d'aluminium, Aluminium Dunkerque dans le département du Nord et Trimet à Saint-Jean de Maurienne en Savoie, s'appuient ainsi respectivement sur une centrale nucléaire et un barrage hydroélectrique^83(*), à travers des contrats spécifiques conclus avec EDF^84(*). La facture d'électricité représente néanmoins le quart des dépenses d'Aluminium Dunkerque^85(*).

La fiabilité de la fourniture de l'électricité est un autre facteur essentiel de la solidité de ces entreprises. Alors que l'Union européenne étudie la possibilité de renforcer la contribution de l'industrie à la flexibilité de la demande, pour pallier la faible pilotabilité de certaines énergies renouvelables, l'Union des Industries Utilisatrices d'Énergie (Uniden), qui représente une partie des industries électro-intensives, souligne que « les industries ne sont pas demandeuses de flexibilité ». Si certaines peuvent s'adapter à la variabilité de l'offre, ceci ne devrait pas se faire au détriment de leur modèle d'affaires.

2. Des mécanismes européens participent au maintien de leur compétitivité

Les industriels électro-intensifs bénéficient de plusieurs mécanismes pour leur permettre de faire face à la concurrence internationale, notamment au regard des prix de l'énergie nettement inférieurs en Chine, permis par l'utilisation d'énergies fossiles dans la production locale d'électricité.

Les industries électro-intensives sont d'abord soumises à un taux d'accise réduit par rapport aux autres consommateurs, en fonction de leur degré d'électro-intensivité^86(*).

Certains secteurs sont considérés comme étant exposés à un fort risque de « fuite de carbone », c'est-à-dire qu'ils sont susceptibles de déplacer leurs capacités de production hors de l'Union européenne afin d'éviter de devoir respecter des normes climatiques plus strictes qu'à l'étranger^87(*). Pour protéger son économie en maintenant des emplois de qualité et des chaînes de production sur son territoire, l'Union européenne a mis en place le « mécanisme d'ajustement carbone aux frontières » (MACF), qui a pour objectif de soumettre les produits importés à une tarification du carbone équivalente à celle appliquée aux industriels européens fabriquant ces produits^88(*).

Les entreprises de ces secteurs bénéficient en parallèle d'une compensation des coûts indirects du carbone visant à préserver leur compétitivité et à prévenir également les fuites de carbone. Ce mécanisme européen a vocation à disparaître à terme. La France s'est prononcée en faveur d'une prolongation de cette aide après 2030^89(*).

3. L'évolution de la consommation électrique des industries électro-intensives est difficilement prévisible, les différentes filières suivant des trajectoires contrastées

a) La désindustrialisation s'accompagne d'une baisse de la consommation électrique

Le mouvement de désindustrialisation que connaît la France depuis les années 2000 est particulièrement marqué dans les secteurs à forte intensité électrique tels que la métallurgie, la chimie lourde ou la production d'aluminium. Ces filières, historiquement concentrées dans les vallées industrielles et sur le littoral, ont été touchées par le phénomène général de délocalisation des activités à forte consommation énergétique vers des zones offrant un coût de l'électricité plus faible et des réglementations environnementales moins contraignantes. La fermeture progressive de sites métallurgiques dans le Nord et d'unités chimiques dans le couloir rhodanien illustre cette tendance. La fermeture annoncée du plus grand site mosellan de l'aciériste NovAsco n'en est que l'exemple le plus récent. Ces restructurations s'inscrivent dans un contexte de pression concurrentielle internationale, d'augmentation des coûts de production européens et de transformation des chaînes de valeur mondiales. Elles ont contribué à une contraction de la production manufacturière lourde au profit d'activités de transformation à plus faible intensité énergétique.

Cette évolution se traduit par une baisse durable de la consommation d'électricité de l'industrie française. Selon les données de l'opérateur RTE, la consommation électrique des grands clients industriels a reculé d'environ 13 % en 2023 par rapport à la moyenne de la période 2014-2019^90(*), atteignant un niveau historiquement bas, malgré la stabilité globale du mix énergétique national. Les investissements dans des procédés plus performants, l'automatisation et la modernisation des équipements ont permis de réduire les consommations spécifiques par unité produite, donc d'améliorer globalement l'efficacité énergétique. Toutefois, la baisse observée s'explique davantage par le recul des capacités de production dans certains segments électro-intensifs.

Les pouvoirs publics cherchent à contrecarrer cette évolution et à reconstruire une base industrielle électro-intensive compétitive et décarbonée, afin de soutenir la souveraineté industrielle et la transition écologique. La Stratégie nationale bas-carbone (SNBC) et le plan France 2030 prévoient des mécanismes d'appui aux industries consommatrices d'électricité bas-carbone, notamment dans les secteurs de l'aluminium recyclé, de la chimie verte, de l'hydrogène par électrolyse et de la production de batteries. Plusieurs projets récents, comme les gigafactories de batteries dans les Hauts-de-France, les unités de production d'hydrogène vert dans la vallée de la Seine et dans le sud de la France ou les nouvelles aciéries électriques utilisant des fours à arc traduisent un renouveau industriel fondé sur l'électrification. Ces initiatives visent à inverser le processus de désindustrialisation et à faire de l'électricité bas-carbone française un levier de compétitivité plutôt qu'un facteur de fragilité.

b) Les perspectives de déploiement de l'intelligence artificielle et des centres de données qui lui sont nécessaires laissent prévoir une hausse significative de la consommation d'électricité du secteur numérique

Alors que la demande d'énergie des industries fortement consommatrices d'électricité devrait évoluer de façon limitée, les transformations actuelles du secteur numérique sont susceptibles d'engendrer une hausse significative des besoins électriques mondiaux.

La cause principale en serait l'essor de l'intelligence artificielle (IA), et en particulier de l'IA générative. Son usage, porté par les progrès techniques rapides du domaine, connaît depuis peu une croissance accélérée. Un rapport de l'Office consacré aux nouveaux développements de l'intelligence artificielle note ainsi que les innovations en matière de génération de contenus depuis 2017 engendrent chaque trimestre des avancées qualitatives et quantitatives des modèles d'IA^91(*). Or, ces modèles nécessitent de grandes quantités de données pour leur entraînement et leur utilisation. Une des conditions du déploiement massif de l'IA est donc la construction de nouveaux centres de données, ou data centers, contenant les équipements physiques, dont les serveurs, nécessaires à l'utilisation des outils d'IA. Les centres de données ne sont pas un besoin spécifique à l'IA : ils sont déjà largement utilisés par les systèmes de stockage dématérialisé (le cloud) et les crypto-monnaies dont l'essor repose sur les technologies de blockchain. La généralisation de l'IA leur donne cependant une nouvelle ampleur.

Les centres de données consomment une grande quantité d'énergie, pour assurer à la fois l'alimentation électrique des serveurs et leur refroidissement. En l'absence d'innovations technologiques permettant d'améliorer radicalement l'efficacité énergétique de ces processus, la demande d'électricité émanant des centres de données évoluera en lien direct avec la capacité installée, donc leur nombre et leur taille.

Les centres de données ne représentent aujourd'hui que 2 % de la consommation électrique française. Ce taux est voué à augmenter fortement à court et moyen terme, même cette évolution reste difficile à estimer précisément à l'heure actuelle. L'Agence internationale de l'énergie (AIE) projette un doublement de la consommation électrique mondiale des centres de données entre 2024 et 2030, qui atteindrait alors 945 TWh/an^92(*). C'est de loin le secteur dont la consommation progresse le plus rapidement au cours de la période. En France, l'opérateur RTE indique que « la période actuelle est une période de demande très forte de raccordement au réseau de la part des data centers, avec presque 10 GW de demande de connexion au réseau d'ici 2030 ». La puissance indiquée reste assez spéculative, RTE estimant par ailleurs que toutes les demandes de raccordement ne se traduiront pas par une consommation effective, et que les puissances demandées sont généralement surestimées. Néanmoins, l'aboutissement d'une partie seulement de ces projets occasionnerait déjà une hausse très sensible de la demande d'électricité, ce qui ferait peser une charge importante sur le réseau.

Cette demande éventuelle doit donc être prise en compte dans les programmations énergétiques à court et moyen terme, en s'appuyant sur une meilleure estimation de la croissance réelle des besoins des centres de données. Une sous-estimation pourrait en effet exposer à des problèmes d'approvisionnement. L'exemple de l'Irlande est à ce titre particulièrement marquant. En conséquence de politiques publiques longtemps accueillantes pour les centres de données, ceux-ci consomment aujourd'hui plus de 20 % de l'électricité disponible^93(*).

L'abondance de l'électricité décarbonée en France est mise en avant comme un facteur de compétitivité pour les centres de données. La facilité de raccordement au réseau, davantage encore qu'un prix de l'électricité abordable, est un atout pour favoriser leur installation.

La croissance française et mondiale des besoins énergétiques des centres de données n'est pas sans poser des questions de soutenabilité. Le Shift Project estime les émissions mondiales de gaz à effet de serre induites par les centres de données à 920 Mt CO_2e/an à l'horizon 2030, soit deux fois les émissions annuelles de la France. Elles feraient alors peser un risque sur les trajectoires mondiales de décarbonation. Ces émissions mondiales sont dues non seulement à l'utilisation d'électricité non décarbonée mais aussi à l'empreinte carbone tout au long de la chaîne de valeur. Le Shift Project estime que l'empreinte carbone des centres de données résulte pour un quart de leur construction et pour trois quarts de leur utilisation.

---

* ⁷⁹ Données INSEE, Consommation d'énergie dans l'industrie en 2023, 05/02/2025

* ⁸⁰ Connaissance des énergies (12 février 2025). « Qui sont les entreprises électro-intensives ? »
www.connaissancedesenergies.org/questions-et-reponses-energies/qui-sont-les-electro-intensifs

* ⁸¹ Philippe Bolo et Maxime Laisney, Rapport d'nformation sur le prix de l'électricité, la compétitivité des entreprises et l'action de l'État, Assemblée nationale n° 1902 (17^ème législature).
www.assemblee-nationale.fr/dyn/17/rapports/cion-eco/l17b1902_rapport-information.

* ⁸² MinéralInfo, « Les enjeux de la production d'aluminium bas-carbone », 10 mars 2023.
https://www.mineralinfo.fr/fr/ecomine/enjeux-de-production-daluminium-bas-carbone

* ⁸³ Jérôme Cristiani, « Souveraineté industrielle et énergétique : le cas exemplaire de l'aluminium français », Entretien avec Didier Julienne. La Tribune, 20 août 2022.
https://www.latribune.fr/entreprises-finance/industrie/industrie-lourde/souverainete-industrielle-et-energetique-le-cas-exemplaire-de-l-aluminium-francais-928225.html

* ⁸⁴ Deniau, K (26 juin 2023). « En Savoie, Trimet France signe un contrat de long-terme avec EDF pour sécuriser sa production d'aluminium ». L'Usine Nouvelle.
https://www.usinenouvelle.com/article/en-savoie-trimet-france-signe-un-contrat-de-long-terme-avec-edf-pour-securiser-sa-production-d-aluminium.N2146482

* ⁸⁵ Bonnefous, Bastien. « À Dunkerque, dans la plus grande fonderie d'Europe, l'aluminium doit prendre le virage de la transition énergétique ». Le Monde. 22 mars 2024.
https://www.lemonde.fr/economie/article/2024/03/22/a-dunkerque-la-decarbonation-sous-contraintes-de-l-aluminium_6223362_3234.html.

* ⁸⁶ Philippe Bolo et Maxime Laisney, op. cit.

* ⁸⁷  https://www.europarl.europa.eu/topics/fr/article/20210303STO99110/fuites-de-carbone-empecher-l-industrie-de-deroger-aux-regles-sur-les-emissions.

* ⁸⁸ Xavier Roseren, Rapport d'information sur l'évaluation de la compensation carbone et du système d'échanges de quotas d'émission à l'aune de la mise en oeuvre du mécanisme d'ajustement carbone aux frontières, Assemblée nationale, n° 2725 (16^ème législature).
www.assemblee-nationale.fr/dyn/16/rapports/cion_fin/l16b2725_rapport-information.

* ⁸⁹ Schmitt, F. (13 mai 2025). « Climat : la France pose ses conditions à Bruxelles ». Les Échos.
https://www.lesechos.fr/monde/europe/climat-la-france-pose-ses-conditions-a-bruxelles-2164946.

* ⁹⁰ RTE, Bilan électrique 2024, août 2025.

* ⁹¹ Alexandre Sabatou, Patrick Chaize et Corinne Narassiguin, ChatGPT, et après ? Bilan et perspectives de l'intelligence artificielle. Rapport sur les nouveaux développements de l'intelligence artificielle, Assemblée nationale n° 642 (17^ème législature), Sénat n° 170 (2024-2025).
https://www.assemblee-nationale.fr/dyn/17/rapports/ots/l17b0642_rapport-information).

* ⁹² IEA, Energy and AI, World Energy Outlook Special Report, 2025.

* ⁹³ The Shift Project, Intelligence artificielle, données, calculs : quelles infrastructures dans un monde décarboné ? octobre 2025.