分析：クラウドコンピューティングは、パンデミックとそれに続くインフレによる支出抑制のさなかでも、テクノロジー業界において継続的な成長を示している数少ない分野の一つです。しかし、クラウドの揺るぎない成長を阻む可能性があるのは、クラウドが依存するインフラの電力供給不足です。
ガスパイプライン事業者、AIデータセンターの需要喚起に向け協議中
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The Registerの最近の報道によると、組織によるインフラサービスへの世界支出は現在、四半期あたり800億ドル近くに達しており、前年比22%増となっています。この成長は、昨年ジェネレーティブAIが注目を集めて以来、AIサービスの需要が急増していることが一因です。
しかし、クラウドサービスの運用には、膨大な設備と配管が必要です。データセンターには機器が満載で、ネットワーク、冷却、配電設備もそれらすべてを維持するための設備です。施設によっては、これらすべてを合わせると数百メガワットの電力が必要になることもあります。
この電力消費は、容量需要が急増する中で問題となっています。顧客はマウスを数回クリックするだけで新しい仮想マシンインスタンスをプロビジョニングできるかもしれませんが、新しいデータ施設の構築には、特に利用可能な土地が不足している場合、はるかに長い時間がかかります。また、多くの地域では必要な電力インフラが整っておらず、電力会社は対応に苦慮しているケースも少なくありません。
最近の調査では、オンラインになる新しいビットバーンによる米国の電力消費量は、AIサービスの導入により2030年までに2倍以上になると予測されています。
実際、世界的データセンター運営会社 DigitalBridge の CEO は今年初め、電力が継続的な成長の制約要因になっていると警告した。
「この問題について議論を始めたのは2年以上前、ベルリン・インフラ会議で投資家たちに5年後には電力が枯渇するだろうと発言した時でした」と、マーク・ガンジ氏は5月に行われたデジタルブリッジの2024年第1四半期決算発表でアナリストらに語った。「しかし、それは間違っていました。今後18～24カ月で電力が枯渇するでしょう」
原子レベルでの課題解決
事業者は、再生可能エネルギーのさらなる導入に向けた取り組みから原子力発電所との契約締結まで、さまざまな方法でこの状況に対処しようとしている。
アマゾン・ウェブ・サービス（AWS）は、原子力発電所という選択肢を選択したクラウド企業の一つで、3月にペンシルベニア州北東部にあるサスケハナ原子力発電所に隣接して建設されたタレン・エナジー所有のデータセンター・キャンパスを取得したことを明らかにした。AWSは今後10年間で、この敷地内に12棟以上のビット・バーン（原子力発電所）を増設する意向を明らかにした。
タレンは今月、キャンパスの電力を960MWにアップグレードするために必要なマイルストーンが完了したため、AWSから未払いの3億ドルを受け取ったと発表した。
しかし、AWS が全てを思い通りに進めているわけではない。電力会社は、この巨大企業の取り決めにより発電所が送電網に供給する電力が減少する可能性があると懸念し、正式に異議を申し立てている。
また、データセンターに設置して自家発電できるほどコンパクトな小型モジュール原子炉（SMR）の開発と利用に、エネルギー企業が関心を寄せている。
グリーン・エナジー・パートナーズは昨年、バージニア州サリー郡に小規模なキャンパスを建設する計画を発表し、将来的にはその一部にSMR（小型原子炉）を導入する計画を明らかにした。1月には、マイクロソフトが原子力技術担当ディレクターを雇用し、自社施設の電力供給源となる小型原子炉の開発プログラムを監督するという騒動を起こした。
しかし、あるアナリストは、米国におけるSMRの導入は2030年より前になる可能性は低く、データセンターキャンパスの場合は最大15年先になる可能性があると述べています。さらに、エネルギー経済金融分析研究所（IEEFA）は6月に報告書を発表し、これまでに建設された数少ないSMRプロジェクトは、コストが高く信頼性が低いことが判明したと指摘しています。
代替案？再生可能エネルギー
送電網に依存しない電力を供給するもう 1 つの方法としては、水素、バイオメタン、天然ガスなどの燃料を酸化して直接電気を生成する固体酸化物燃料電池を使用する方法があります。
データセンターでは、バックアップ用ディーゼル発電機の代替としてすでにこれらを使い始めており、主電源としても検討されています。
昨年、アマゾンはオレゴン州のビットバーンに天然ガスを供給する計画を立てました。SKグループも、アイルランドに燃料電池で稼働するデータセンターを計画しており、当初はガスで供給されますが、将来的には水素に移行する予定です。
これらの方法の欠点は、天然ガスやバイオメタンでは依然として二酸化炭素が排出されること、水素は貯蔵や輸送が難しく、再生可能エネルギーを使用して生産された場合にのみ「グリーン」とみなされることです。
あまり珍しくない動きとしては、企業が電力網に追加の容量をもたらす契約を結び、より多くのエネルギーを利用できるようにするといったことが挙げられる。こうした取り組みの多くは再生可能エネルギーに重点を置いている。
Metaは最近、米国における地熱エネルギーに関してSage Geosystemsと契約を結んだことを明らかにした。この契約は、このインターネット大手の二酸化炭素排出量削減に役立つと宣伝されているが、実際には電力が直接送電網に追加されることになる。
グーグルは今年初め、ネバダ州のデータセンターへの電力供給を支援するため、NVエナジーと同様の契約を結び、地熱発電による115MWのエネルギーを同州の電力網に追加した。
昨年、世界的なビットバーンビジネスを展開するデジタル・リアリティは、オーストラリアで風力発電による再生可能エネルギー源の供給と電力需要のマッチングに取り組み、シンガポールの施設に太陽光発電パネルを設置しました。これにより、各施設の電力需要の全てを満たすことはできませんが、非再生可能エネルギー源からの電力消費量を削減できると同社は述べています。
再生可能エネルギーを豊富に活用できる場所に設立された企業コンソーシアムの一つに、IceCloud Integrated Servicesがあります。同社は、アイスランドにあるデータセンターから、地熱と水力発電のみで稼働する、コンピューティング集約型のエンタープライズワークロード向けにカスタマイズ可能なプライベートクラウドサービスの販売を目指しています。
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これはニッチなサービスかもしれないが、Omdiaの主任アナリストであるロイ・イルズリー氏によると、理にかなっているとのことだ。
「データセンターが現在そして将来必要とする電力は実際に不足しており、AIとGPUの台頭によって状況はさらに悪化しています。ですから、ある意味では、再生可能エネルギーを供給できること、そしておそらく需要に十分な電力を供給できることはプラスです」と、同氏はThe Register紙に語った。
電力消費量とインフラの問題
利用可能なエネルギーへのアクセスも、地域によっては深刻な問題となる可能性があります。Googleは今月、アイルランドのダブリンにある自社施設への追加施設建設の許可を拒否されました。これは、国内送電網の電力容量不足と再生可能エネルギーの大幅な不足が原因です。
実際、データセンターは電力消費のせいでアイルランドで厄介な問題となっている。2023年にはアイルランドの電力供給の5分の1以上を占めており、需要が抑制されずに増加し続ければ、2026年には3分の1を占める可能性がある。
データセンター運営者は十分な電力にアクセスできるとしても、必要な場所に供給する必要があります。昨年、商業不動産大手CBREは、米国のデータセンターを再生可能エネルギーに移行する動きが送電インフラの不足によって妨げられていることを指摘しました。
同紙は、米国は旧式の送電線に悩まされており、新たな配電プロジェクトの計画や許可の遅れによって状況はさらに悪化しており、既存の送電線のアップグレードには3年もかかることがあると主張した。
これは米国だけの問題ではありません。CBREの最近のレポートによると、電力不足は世界各地のビットバーン事業者にとって最大の懸念事項であり、ヨーロッパでは、ノルウェーのオスロなど、通常のデータドミトリーのホットスポット以外の第2層市場の成長につながっています。
英国では、ナショナル・グリッドのCEOが今年初め、インフラのアップグレードを要求し、最大80万ボルトの超高圧陸上送電網を建設すれば、一般消費だけでなく新しいデータセンターの要件も満たせる大量の電力を全国に送電できるようになると述べた。
長期的には、再生可能エネルギーがクラウド施設だけでなく、世界のエネルギー需要全体を賄えるようになることが期待されています。しかし、そのためにはさらなる投資（クラウド事業者やビットバーン事業者が一部提供している）と配電網のアップグレードが必要になります。
それまでの間、事業者は様々な選択肢を検討する必要がある。その中には、マイクロソフトが昨年ダブリンの施設内に設置した自家用ガス発電所のようなオンサイト発電も含まれる。この発電所は、電力網が逼迫した場合に稼働する設計となっている。米国のガス会社も今月、事業者から発電用に大量のガス供給の打診を受けていることを明らかにした。
Uptime Institute のアナリスト、ジェイ・ディートリッヒ氏が5 月にThe Register 紙に語ったところによると、業界の電力問題は「自然に解決するしかない」ため、クラウド データセンターをグリーン エネルギーのみで稼働させるという高い目標は当面断念することになるかもしれない。®
