Quel est le rôle du numérique dans la consommation énergétique ?

La forte croissance du trafic sur les réseaux mobiles et la démultiplication des usages s’accompagnent de questionnements sociétaux sur l’impact environnemental du numérique et des réseaux.

En 2020, l’Arcep a initié une plateforme de travail « Pour un numérique soutenable » avec l’ensemble des parties prenantes :  associations, institutions, opérateurs, entreprises du numérique, personnalités intéressées - qui ont été appelées à contribuer aux ateliers régulièrement organisés.

Dans ce contexte, et en complément des travaux menés dans le cadre de cette plateforme, le comité d’experts techniques sur les réseaux mobiles, - mis en place en 2018 et chargé d’apporter une expertise technique à l’Arcep sur les problématiques relatives aux réseaux et technologies mobiles - a souhaité mener une étude comparant la consommation énergétique engendrée par le scénario en cours de déploiement de réseaux 4G et 5G (dans la bande 3.5 GHz), avec celle engendrée dans un scénario de déploiement de la 4G seule.

Cette étude apporte un éclairage sur l’impact énergétique du déploiement de la 5G.

Ses enseignements se limitent uniquement à la phase d’utilisation de la technologie dans les réseaux d’accès mobile et aux émissions gaz à effets de serre (GES) associés. Ils n’ont pas vocation à renseigner de manière exhaustive sur tous les impacts de cette technologie, qui nécessiterait une analyse complète du cycle de vie du déploiement de la 5G, comprenant non seulement la phase d’utilisation, mais aussi la phase de fabrication et la phase de fin de vie.

Cette étude a pour objet de dresser une analyse comparative « toutes choses égales par ailleurs » entre deux scénarios de déploiement pour les services très haut débit mobile. Ainsi, elle prend comme hypothèse une projection de croissance tendancielle de la consommation des données mobiles. Elle ne prend pas en compte les effets d’accélération de cette croissance dus au gain technologique de la 5G (effet rebond) qui sont difficilement quantifiables.

Cette étude vise à apporter un éclairage supplémentaire aux décideurs publics, mais aussi aux citoyens intéressés, sur ces questionnements et notamment sur l’impact carbone de l’utilisation des réseaux mobiles. Elle s’adresse également aux experts techniques en proposant une méthodologie d’analyse robuste, détaillée en annexe de l’étude : cette méthodologie est basée sur un exercice de dimensionnement des réseaux mobiles, qui consiste à estimer – sur la base de règles d’ingénierie - le besoin en équipements constitutifs et le type d’équipements appropriés pour satisfaire les besoins de chaque scénario. Cette étude s’appuie sur les recommandations de modélisation qui font autorité dans ce domaine, notamment celles de l’Union Internationale des Télécommunications (UIT) et l’Institut européen des normes de télécommunications (ETSI).

La comparaison consiste en une projection jusqu’en 2028 de la consommation électrique (en kWh) et des émissions GES correspondantes, sur une même zone géographique constituée par la couverture d’un site radio 4G en 2020, selon les deux hypothèses suivantes :

  • Scénario « 4G seule » : toutes les extensions et les nouvelles stations de base (antennes) nécessaires pour répondre à l’augmentation du trafic sont réalisées en 4G.
  • Scénario « 4G+5G » : la 5G en bande 3,5 GHz est ajoutée pour répondre à l’augmentation du trafic. Suivant les types de déploiement, le matériel utilisé pour la 4G peut être rénové.

Dans cette étude, la 5G dans la bande 3,5 GHz est donc évaluée quand elle est déployée pour des raisons essentiellement capacitaires, pour couvrir des poches de trafic ou pour se conformer à des considérations règlementaires. Il est envisagé ici de déployer la 5G dans la bande 3,5 GHz comme support des services très haut débit mobile (eMBB ou enhanced Mobile Broadband), qui requiert un débit de plus en plus élevé, comme le streaming ou l’accès Internet très haut débit par exemple. Les opérateurs pourront également déployer la 5G pour d’autres objectifs, comme fournir de nouveaux services à des acteurs verticaux (usine connectée, usages critiques etc.) ; néanmoins, ces nouveaux services ne sont pas évalués dans le cadre de cette étude qui compare la 4G et la « 4G+5G » sur un même niveau de service.

Les scénarii sont déclinés sur 3 types de déploiement (A, B et C) sélectionnés depuis les zones les plus densément peuplées jusqu’aux zones les moins denses.

Les 3 types de déploiement considérés sont représentatifs des possibilités de déploiement de la 5G en bande 3,5 GHz en France; cependant, en raison de la diversité et de la complexité d’un réseau à l’échelle nationale, les résultats présentés ne peuvent pas être directement extrapolés à un réseau complet.

Quel est l'usage numérique qui consomme le plus d'énergie sur Internet ?

La pollution numérique des emails Cela correspondrait à l'équivalent de 14 tonnes de pétrole. Envoyer 12,3 mails par jour pendant un an (4 500 mails) pollue autant que parcourir 100 km en voiture (18kg de CO2 pour 100 km [8]). En effet, un mail consomme en moyenne 4g de CO2 [9].

Quelle est la part du numérique dans la consommation mondiale d'électricité ?

La croissance énergétique du numérique est particulièrement forte comparée à la croissance de la consommation énergétique mondiale tous secteurs confondus : en 2017, le numérique représente environ 2,7 % de la consommation globale d'énergie finale au niveau mondial et devrait en représenter en 2025 entre 4,7 % et 6 %, ...

Qu'est

Dans le cadre de la lutte contre le dérèglement climatique, le développement des énergies renouvelables et de l'efficacité énergétique est une priorité mondiale. La transition numérique permet cette transition énergétique en otimisant les usages à l'aide de matériels et d'applications connectés.

Pourquoi le fonctionnement d'Internet nécessité de l'énergie électrique ?

Le réseau Internet est lui-même aussi un grand consommateur d'énergie. Pour fonctionner, il doit être alimenté en électricité. Ce fonctionnement concerne essentiellement les centres de données, les liaisons du réseau et tout le matériel qu'il réclame pour répondre aux besoins des utilisateurs.