急増するAIの電力需要、AIの「賢い節電」でしのげるか

AIの普及で電力需要が急増する一方、新たな発電所は認可から稼働まで8年かかることもある。そこで注目されるのが「柔軟性」だ。データセンターが年に20数時間だけ消費を抑えれば、米国の送電網は5%多く供給できるとの試算もある。 by Amos Zeeberg2026.06.24

この記事の3つのポイント

AIを活用した電力需要の柔軟制御により、データセンターが送電網の逼迫緩和に貢献できる可能性が実証されつつある
デューク大学の研究では年間わずか22時間の消費抑制で76GW分の追加供給余力が生まれると示され、既存インフラの低利用率が課題の核心にある
柔軟性は送電網接続の迅速化や料金低減に寄与する一方、法的強制力の欠如や発電・送電拡張の代替にはならないという懐疑論も根強い

summarized by Claude 3

イングランド男子代表チームがライバルであるドイツと対戦したサッカーの試合中、緊張感に満ちた前半が無得点のまま終わると、何百万人もの英国人が一斉にため息をつき、ストレスを感じる時にいつもすることをした。お茶を淹れ始めたのだ。しかし、電気ケトルのスイッチが次々に入れられると、別の種類のストレスが引き起こされた。電力需要の大幅かつ急激な増加である。だが、地域の送電網を運営するナショナル・グリッド（National Grid）は、その事態に備えていた。

それらの電気ケトルが熱くなり始めたまさにそのとき、人工知能（AI）プログラムがロンドンに設置されたあるデータセンターに指示を送り、同施設の電力消費量が大きい一部のチップを低速化させた。この消費電力削減措置により、需要に見合った十分な供給が確保され、停電や電気機器損傷の可能性が回避された。通常は他の人や物のニーズなど考慮せずに大量の電力を消費するデータセンターにとって、それは画期的な転換だった。

これは、シミュレーションでもあった。2025年12月にエンジニアたちが、電力需要に柔軟に対応できるように設計された、新しいタイプのデータセンターのテストをするために、2020年ユーロ大会のある試合中に英国の送電網が直面した、実際の電力需要を再現しのだ。自分たちが開発したソフトウェア「Conductor（コンダクター）」が当時稼働していれば、どのように反応したか確認したかったのである。

Conductorは、米ワシントンD.C.に拠点を置く企業エメラルドAI（Emerald AI）の代表的な製品である。同社は、データセンターが既存の送電網の枠組み内で機能可能かどうか突き止めようとしている、一連の企業の中の1社である。

エメラルドAIは今年、バージニア州の「データセンター・アレー（Data Center Alley）」という名前で知られる地域で、新たに建設されるあるデータセンターにConductorを納入し、稼働中の送電網に接続することになっている。全体的な需要が急増した際に、Conductorは、データセンターの消費電力を抑制しながら、サーバーが最も適時に最も重要な処理を確実に実行できるようにする。エヌビディア（Nvidia）や大手データセンター運営企業デジタル・リアルティ（Digital Realty）など、このプロジェクトでエメラルドAIとパートナーを組む各社は、このデータセンターを世界初の「パワーフレキシブルAIファクトリー（電力柔軟性を持つAI施設）」の1つとして宣伝している。

データセンターがこのような相互協力体制に参加できることが実証されれば、テック業界の多くのリーダーが施設を稼働させる際のボトルネックと見なしていることを、緩和できるかもしれない。つまり、現在はデータセンターを建設することよりも、新しい発電所の認可を取得し、建設し、接続することに、はるかに長い時間がかかっている。エネルギー研究・擁護団体であるRMIによると、たとえば米国最大の送電網運営事業者であるバージニア州のPJMインターコネクション（PJM Interconnection）は、新しい発電設備を稼働させるのに8年を要しているという。「エネルギーに関する難しい問題を解決する必要があります」と、エヌビディアでサステナビリティ責任者を務めるジョシュ・パーカーは言う。「パワーフレキシブルAIファクトリーの柔軟性は、AIに対する膨大な需要と、送電網の差し迫った制約とのギャップをつなぐ架け橋です」。

しかし、早さは問題の1つにすぎない。データセンターが送電網に接続されると、電力を過剰に消費し、電気料金上昇の一因になっているとして、近隣住民から批判されることがよくある。住民たちは、データセンターが長期的な雇用よりも騒音を生み出し、汚染の一因となり、人々の仕事を奪う恐れがあると主張する。データセンター・ウォッチ（Data Center Watch）によると、2025年には1500億ドル相当のプロジェクトが頓挫しており、世論に敏感な政策立案者たちはデータセンターの開発に制限を設け始めている。

十以上の州が開発禁止措置を検討しており、ミネアポリスやジョージア州ディカルブ郡などでは、地域レベルで一時停止措置が実施されている。連邦政府レベルでは、米上院における超党派法案「GRID（グリッド）法」により、新たなデータセンターを公共の電力網から完全に切り離すことが提案されている。独自の発電設備の開発を試みることで、すでにその方向へ動き出している事業者もいる。

企業は急いで新たな発電所を建設するよりも、目と鼻の先、もっと正確に言えば足元や頭上にある送電線で、この電力逼迫問題の解決策の一部が見つかるかもしれない。既存の送電システムは、1年を通じて需要が高いごくわずかな時間帯にのみ、フル稼働に近い状態になる。そのため、データセンターがそうした時間帯に消費する電力を制限できれば、インフラの大規模なアップグレードを待ったり、送電網に接続しない独自の発電設備を建設したりする必要がなくなると主張する送電網専門家もいる。

実際、多くの研究により、柔軟な対応ができるデータセンターは十分な電力を使用できる可能性のあることが示されている。幅広い議論を呼んだデューク大学の研究者による2025年の報告書は、電力使用量をわずか0.25%の時間だけ減らす意思のあるデータセンターに対し、米国の送電網は追加で76ギガワットを供給できる可能性があることを明らかにした。これは、送電能力全体の約5%に相当し、2030年までに予想されるデータセンターの増加をほぼ賄えるだけの量である。0.25%の時間は、1年に直せば約22時間だ。また、プリンストン大学の研究者らと送電網近代化企業2社が、PJM地域で新たなデータセンターの建設用地を検討した際にグーグルの資金援助を受けてまとめた報告書では、年間1％未満の時間に柔軟な対応が可能な500メガワット規模のデータセンターは、柔軟性のないデータセンターに比べて3～5年早くフル稼働状態に到達できることが示された。

柔軟性のある電力接続は、データセンターが広報活動上の課題の一部に対処するのにも役立つかもしれない。たとえば、送電網に負荷がかかる時間帯の消費量を削減すれば、電力が最も必要とされている場所へ行き渡らないのを避けられる可能性があり、安定性が高まる。既存の送電能力を利用することで、新たな化石燃料発電所の必要性を減らしたり、固定費をより多くの電力利用者に分散させたりできるため、電気料金の引き下げにつながるかもしれない。

AIによる電力逼迫によって、送電網全体に柔軟性を持たせるための戦略に対する資源投入や研究が活発化しており、これが困難な時期をうまく乗り切るための助けとなる可能性がある。アナリストたちは2030年までに米国の電力需要が2023年の水準と比べ25%増加すると予測しており、データセンターは電気自動車や空調、その他の分野と共に、この状況を推進する一因となっている。

理想的には、送電網運営者が、柔軟性によって電気の流れをより制御できるようになり、柔軟性に欠ける電力需要に振り回される人質ではなく、調和のとれた合奏のようなシステムの指揮者になる。それが、システムの至るところで発生する需要急増の管理や、風力や太陽光などの再生可能エネルギーが持つ間欠的な性質への効果的な対処にも役立つことになるだろう。「需要の柔軟性は、送電網にとって非常に有用です」と、ミシガン大学の送電網専門家であるヨハンナ・マシュー准教授は言う。「電力コストの削減や送電網の信頼性向上に役立ちます」。

しかし、柔軟性推進派が多くのメリットをあげる一方で、この考え方には複雑さが伴う。データセンターにとって、エネルギー需要に関して妥協することは、受け入れるのが難しい場合がある。柔軟性を実現するには、運用面において保守的な傾向がある電力会社や送電網事業者が、長年にわたる慣行を変える必要がある。さらに、一部の懐疑論者は、柔軟性を追求することで、送電網インフラをより迅速に拡充するという非常に現実的な必要性から人々の関心がそらされ、電力供給にリスクをもたらす可能性さえあると主張する。

それでもなお、一部の科学技術者や送電網運営者、電力会社は、データセンターの電力需要の柔軟性が、ホワイトペーパーやシミュレーション上だけでなく、現実世界でもうまく機能することを示したいと考えている。

データセンターの拡大を象徴するような建設事例は、通常、非柔軟性の方向に向かいがちである。マイクロソフトやオラクルといった超巨大企業は新たな巨大データセンターを提案しているが、その多くは送電網から独立した天然ガス火力発電所に依存することになる。エックスAI（xAI）はテネシー州メンフィス郊外で、AIスーパーコンピューター「コロッサス（Colossus）」を配置するデータセンターの建設を加速さ …

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