テキサス州エルパソの日差しの強い郊外で、建設作業員たちはメタの「AI最適化」された120万平方フィートのデータセンターの基礎工事を進めている。このデータセンターは数千台のサーバーを収容し、大規模なAIワークロードをサポートするよう設計されている。約1ギガワット（20万世帯分の電力に相当）の電力を消費し、水資源の使用量も多いことから、現代のテクノロジーの野心がもたらすパラドックスが浮き彫りになっている：電力会社はこの新たな需要に応えながら、環境コストも管理しなければならないのだ。
このメタのプロジェクトは、米国とテクノロジー業界が直面する差し迫った課題を示している：データセンターの拡大に伴い、ハイパースケーラーは電力網、水資源、気候変動対策への取り組みに負担をかけることになり、産業用と住宅用の消費者双方に十分な電力を供給するためには、慎重な計画、監視、政策が必要となる。
「これは突然現れた問題です。ChatGPT以前は、このような負荷の増加は見られませんでした。これは電力会社、産業界、労働力、そしてエンジニアを含むサプライチェーン全体の問題です。必要だからといって、エンジニアが木から落ちてくるわけではありません」と、大規模公共電力評議会（Large Public Power Council）の会長トム・ファルコーン氏は、米国エネルギー協会が主催したバーチャル記者会見で述べた。私もこの会見のパネリストの一人だった。
米国全土で、AIとクラウドコンピューティングが急速に電力需要を増加させている。2024年、データセンターは国内電力の約4％を使用した—これはニューヨークとシカゴを合わせた電力量に相当する。2030年までに、その割合は9〜12％に上昇する可能性がある。これは数百テラワット時の需要増加を意味し、数千万世帯に電力を供給できる量だ。AIのエネルギーフットプリントはもはやニッチな問題ではなく、電力システムの中心的な懸念事項になりつつある。
多様なエネルギー源が必要とされている。テクノロジー企業は再生可能エネルギーの契約を結び、蓄電技術の実験を行っている。しかし、AIサーバーは24時間365日稼働するため、どんなに環境に配慮したデータセンターでも、天然ガス、原子力、またはその他の安定した電源からのバックアップ電力が必要だ。AI施設が集中している地域では、地域の電力網が圧力を受け、潜在的なボトルネックに直面している。
AIの電力需要は、産業、家庭、交通機関からの増加するニーズと競合することになる。電力会社は新たな発電設備や送電網のアップグレードに数百億ドルを投じる必要があるかもしれない。この電力を化石燃料で供給すれば、気候目標も損なわれる可能性がある。専門家は、AIの成長が信頼性や手頃な価格を損なわないよう、再生可能エネルギー、安定した発電、スマートグリッド管理を組み合わせた協調的な計画の必要性を強調している。
「この問題の重要性は誰もが理解していると思います」と、北米電力信頼性協会（North American Electric Reliability Corporation）のCEOであるジム・ロブ氏は記者会見で述べた。「しかし、多くの人々が20年間行ってきたやり方に固執しており、それは今後10年間では通用しないでしょう」
都市一つ分の電力
再生可能エネルギーへのコミットメントがあっても、課題は残る：高い需要が地域の電力網を試し、過剰な電力使用は再生可能エネルギー目標と衝突する可能性がある。政策立案者と電力計画担当者は、技術の進歩、エネルギーの信頼性、環境目標のバランスをとる必要がある。
データセンターの電力使用量が増加する一方で、製造業者、商業ユーザー、住宅需要も増加している。この完璧な嵐は、特に電力網がすでに限界に達している地域で、卸売価格を押し上げる可能性がある。
バッテリーと蓄電技術はますます重要になっており、日中の余剰再生可能エネルギーを蓄え、夜間に放出することで需要を平準化し、価格の急騰を防いでいる。実際、テキサス州には12,000メガワットのバッテリー容量があり、2024年には4,000MWを追加した。EnerVenueの副社長スペンサー・ヘインズ氏は、私たちは「ルネッサンスの真っ只中にいる」と述べている—これにはさらに多くの蓄電が必要であり、それがデータセンターに必要な電力を提供することになる。
慎重な計画がなければ、AIインフラ、産業、家庭の増大する需要が衝突し、コストを上昇させ、経済成長、信頼性、持続可能性の間に緊張を生じさせる可能性がある。
「新しいプロジェクトはそれぞれ、電力網に新しい都市を追加するようなものです」と、中部大陸独立系統運用機関（Midcontinent Independent System Operator）のエグゼクティブディレクター、テッド・ヴァトンスダル氏は言う。「それは膨大な量のエネルギーを必要とするでしょう」
しかし、AIの可能性は計り知れない。エルパソの施設は15億ドルの投資、1,800の建設雇用、100の常勤職を生み出し、米国をAIインフラのリーダーとして位置づけ、人材とイノベーションを引き寄せている。
企業は環境への影響を軽減するための措置を講じており、LEED認証の建設、液体冷却、100％再生可能エネルギー契約などが含まれる。メタは太陽光と風力をバッテリー蓄電と組み合わせ、変動を平準化し、化石燃料への依存を減らしている。水不足で批判されている南西部の砂漠地帯でさえ、慎重な計画により水を節約することができる。
価格高騰の回避
データセンターは電力網に優しいイノベーションを模索している：需要応答プログラム、重要でないワークロードを再生可能エネルギーの余剰期間にシフトすること、産業施設との併設により廃熱を再利用しインフラを共有することなどだ。
それでも、AIの成長規模は前例のないものだ。どんなにエネルギー効率の良い設計でも、ギガワットレベルの電力需要を完全に相殺することはできない。そのため、AIと製造業、商業、住宅部門のニーズのバランスをとることは難しい課題だ。エネルギー効率化の取り組みは先見の明があるが、電力網への圧力や価格と信頼性の緊張の可能性を排除するものではない。
コンサルティング会社ICFインターナショナルの電力需要専門家シャンティ・ムティア氏は、PJMインターコネクションが2030年までに「著しい供給不足」を予測していると指摘する：「新たな負荷の発表は継続的に増加しており、需要を満たす上でいくつかの課題が生じる可能性があると思います」
これはしばらく続くジレンマだ。AIデータセンターが触媒となるかもしれないが、製造業者、商業ユーザー、電化された家庭もすべてこのパズルに貢献し、信頼性を試すことになる。一方、規制当局も圧力にさらされており、料金を抑制するか、最も多くの電力を消費する人々がそれに対して支払うことを確実にするよう迫られている。
「人々はカンザスで何が機能するかを見て、それを他の場所で採用し始めるでしょう」と、タクソン・エレクトリック・パワーとイリノイ・パワー・カンパニーの元責任者チャールズ・ベイレス氏は言う。「しかし最初は混沌とするでしょう—そして料金ショックが起きるでしょう」
この増加するニーズに応えるには、再生可能エネルギー、ディスパッチ可能な電力供給、バッテリー蓄電を備えたオンサイト発電が必要だ。また、一部の原子力発電所を再稼働させたり、他の発電所の閉鎖を延期したりすることも意味するかもしれない。
どのような状況下でも、従来の枠を超えた思考が必要だと、レイバーン・エレクトリック・コーポラティブのCEOであるデビッド・ネイラー氏は言う：「私たちは過去に配慮しつつも、前進し続けなければなりません」
教訓は明確だ：AIの可能性と経済的利益は膨大だが、計画を調整し、発電、送電、蓄電に投資しなければ、私たちは目標に届かないだろう。そしてそれは、産業、商業、住宅ユーザー間で希少な資源をめぐる対立を生み出すことを意味する—これは電力部門の信頼性と手頃な価格だけでなく、米国経済におけるAIの役割も損なう可能性がある動きだ。
