分析原子力は、将来 AI を充電するために必要なメガワット数の増加に対処するための好ましい解決策になりつつありますが、多くの場合、すぐには実現しないでしょう。
AIという巨大なモンスターにエネルギーを供給し続けるために必要なインフラと電力については、多くのことが書かれてきました。ゴールドマン・サックスの最近の調査では、データセンターのエネルギー消費量は10年後、つまりわずか5年後までに2倍以上に増加すると推定されています。
メタの原子力データセンター計画はミツバチによって阻止されたと報道
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国際エネルギー機関（IEA）の昨年の報告書によると、世界のデータセンターは世界の電力消費量のわずか1%強を占めており、米国、中国、欧州などの経済大国では2～4%にまで上昇しています。アイルランドのようなホットスポットでは、データセンターが既に電力消費量の20%以上を占めており、その数字は増加し続けています。
データセンターだけではありません。IEAは、電気自動車が世界の総電力需要に占める割合が現在のわずか0.5%から2035年までに6～8%に増加すると予測しており、これが問題をさらに複雑にしています。
十分なエネルギーへのアクセスが持続的成長の制約となることから、大手クラウドおよびデータセンター企業の一部は信頼性の高い電源の確保を自らに課し、原子力は魅力的な選択肢となっている。
原子力発電機は、一部の再生可能エネルギーとは異なり、24時間連続して電力を供給でき、二酸化炭素の排出はほぼゼロです。これは、すべての大手IT企業が目指しているように、将来的にカーボンニュートラルまたはカーボンネガティブになることが目標である場合、大きなメリットとなります。
今月、アマゾン、メタ、グーグルを含む大規模エネルギー使用者グループが、世界の原子力発電能力を増強し、2050年までに3倍にすることを目指す取り組みを支持した。これは、マイクロソフトが2028年までにペンシルベニア州のスリーマイル島原子力発電所の発電を再開するプロジェクトに関与したこと、およびアマゾンが同じくペンシルベニア州のサスケハナ原子力発電所と同じ敷地内にあるデータセンターキャンパスを購入したことに続くものだ。
しかし、これらの原子力プロジェクトの多くは、規模が小さすぎる、あるいは時期尚早であるという問題を抱えています。中には10年以上先のプロジェクトもあり、今後数年間でデータセンターのエネルギー消費量が大幅に増加すると予測されています。例えば、世界原子力協会（WNA）は、原子力発電所の建設には通常少なくとも5年かかることを認めています。
「原子力エネルギーは今後何年も世界のエネルギーミックスの一部となることは間違いありません」と、Canalysの主席ESGアナリスト、エルサ・ナイチンゲール氏はThe Register紙に語った。「しかし、原子力エネルギーへの巨額投資は根本的な問題の解決にはなりません。第一に、原子力プロジェクトには長いリードタイムが必要ですが、AIのエネルギー需要はまさに今まさに高まっているのです。」
さらに重大なことに、世界中の多くの電力網は、たとえ電力網を拡張したとしても、AIに予測される膨大なエネルギー需要を満たすだけの能力を欠いているとナイチンゲール氏は付け加えている。
昨年発表された報告書は、発電・送電能力の増強策が講じられなければ、2030年までにアメリカ人の電気料金は70%上昇する可能性があると警告した。データセンターからの需要増加に対応するには、電力網に数十億ドルの投資が必要だと推定されている。
経営コンサルタント会社ベイン・アンド・カンパニーも、今後数年以内に一部の地域で電力消費が供給を上回ると予測している。また、米国市場では需要が横ばいまたは縮小傾向にあるため電力会社の対応が遅れており、容量拡大や新たな配電線の建設よりも効率化を優先しているという。
これは、データセンターが需要を満たすために自家発電を行うか、AIインフラにおいて効率性の向上を優先しない限り、問題に直面する可能性があることを意味します。例えば、昨年発表されたNvidiaのBlackwell GPUは、1基あたり1キロワット以上の電力を消費します。
「仮にIT企業が病院と電力をめぐって競争するような未来を我々は見たいのだろうか？」とナイチンゲールは問いかけた。
これは、エネルギーインフラ事業を展開するシュナイダーエレクトリックが今年初めに予測したシナリオの一つです。同社は、AIデータセンターの需要管理方法に基づいて4つの将来モデルを作成した調査を発表しました。そのうちの一つは、エネルギー問題が経済の他の重要なセクターと衝突し、景気後退などの悪影響につながる可能性を指摘しています。
- 原子力センターは放射性廃棄物を処理するために70年前の研究所の屋根を交換する必要がある
- アマゾン、メタ、グーグル、2050年までに原子力発電能力を3倍にするという誓約に署名
- エネルギー3社はデータセンターの電力供給を維持するために炭鉱からガスをパイプラインで供給することを望んでいる
- 世界は「前例のない」電力需要の急増に直面している
「ここでのより差し迫った課題は、世界中の大手テクノロジー企業のほとんどがネットゼロ目標を掲げているが、AI排出量が予測されるペースで増加するにつれて、その目標はますます達成不可能になるということだ」とナイチンゲール氏は語った。
先ほどお話ししたカーボンニュートラルやカーボンネガティブの目標を覚えていますか？マイクロソフトは昨年、AIワークロード向けのデータセンター容量の増強により、2020年以降CO2排出量が約30%増加したことを認めました。一方、Googleは2019年以降、排出量が48%増加したことを認めています。
これに対処するために、テクノロジー業界は早急に効率化に取り組む必要があると、AMD社長のビクター・ペン氏が昨年のHot Chipsカンファレンスで語った。
「電力予算がいくら限られていると考えていても、より高いパフォーマンスが得られれば、より大きなモデルをトレーニングしてより早くインテリジェンスを獲得するか、よりコスト効率よくそれを提供できるようになる」と同氏は説明し、半導体企業に対し、インフラの効率化にもっと力を入れるよう求めた。
したがって、この厄介な問題への答えは、風力や太陽光などの再生可能エネルギーをさらにオンラインで送電網に供給すること、エネルギー網をより堅牢にすること、そして短期的にはガスタービンを使用するとしてもデータセンターが自ら電力の一部を発電することなど、さまざまな方向から出てくる可能性が高い。
「つまり、原子力エネルギーはパズルの興味深いピースではあるが、本当の問題を完全に回避している。AIは冷却に大量の水を必要とし、解決がより困難であるだけでなく、エネルギーも渇望しているのだ」とナイチンゲールは語った。
「テクノロジー企業は、原子力に特効薬を求めるのではなく、まずAIの電力と水の需要を劇的に削減する方法を見つけなければ、AIへの投資とネットゼロ目標が維持可能であると確信を持って主張することはできない。」®
