AIを強化するデータセンターは都市全体よりも多くの電力を使用する可能性がある

2024 年 7 月 28 日日曜日、米国バージニア州アッシュバーンにあるアマゾン ウェブ サービス データセンター。

ネイサン・ハワード |ブルームバーグ |ゲッティイメージズ

施設を開発している企業によると、人工知能とクラウドコンピューティングの電力需要は非常に大きくなり、個々のデータセンターキャンパスは近いうちに一部の都市、さらには米国の州全体よりも多くの電力を使用する可能性があるという。

過去 10 年間で、企業や消費者が日常業務に依存するアプリケーションに電力を供給するサーバーを収容するデータセンターの経済における役割がますます重要になるとともに、データセンターの電力消費量も爆発的に増加しました。

現在、人工知能の出現により、データセンターは非常に大規模になり、データセンターを駆動するのに十分な電力と、データセンターを収容するのに十分な適切な土地を見つけることがますます困難になるだろうと開発者らは言う。施設では、ギガワット以上、つまり 10 億ワット、つまり従来の約 2 倍の電力がますます要求される可能性があります。 ピッツバーグの家庭用電力消費量 去年のエリア。

テクノロジー企業は人工知能分野で「世界制覇を目指す一生をかけた競争」をしている、とアリ・フェン社長は語った。 データセンター用の土地と電力を確保する会社 Lancium テキサスで。 「率直に言って、これは国家安全保障と経済安全保障に関するものです」と彼女は語った。資本を配置する収益性の高い場所がこれ以上ないため、「彼らは支出を続けるだろう」。

再生可能エネルギーだけでは電力需要を満たすのに十分ではありません。開発業者らは、天然ガスが役割を果たす必要があり、それが二酸化炭素排出目標の達成に向けた進歩を遅らせるだろうと述べている。

(どの銘柄が国の電力網の修復に貢献しているかについては、こちらをご覧ください。。)

電力がどこから来ているかに関係なく、データセンターは現在、「既存の公共インフラを利用し始めている」規模に達している、と同社最高エネルギー責任者のナット・サールストロム氏は述べた。 トラクトはデンバーに本拠を置き、そのような施設のための土地、インフラ、電力資源を確保する会社です。

そして、「この国で利用可能な土地、つまりデータセンターの使用例に適合できる工業地帯の土地の目標は、ますます制約されつつある」と以前アマゾンのエネルギー、水、持続可能性チームを率いていたサールストローム氏は語った。

バージニアを越えて

土地と電力がより限られてくるにつれ、データセンターはバージニア州北部にある長年確立された世界的ハブ以外の新しい市場に拡大しているとサールストロム氏は述べた。バージニア州に電力を供給する電力網は、差し迫った信頼性の問題に直面しています。石炭および一部の天然ガス発電所の廃止により供給が減少する一方で、電力需要は急増すると予想されています。

たとえば、Tract は、フェニックスの本拠地であるアリゾナ州マリコパ郡とリノ近郊のネバダ州ストーリー郡に大規模な土地を保有し、米国全土でデータセンター開発用に 23,000 エーカー以上の土地を集めています。

最近のトラクト 約2,100エーカーを購入した アリゾナ州バックアイにあるこの土地を国内最大級のデータセンターキャンパスに開発する計画がある。非公開企業である同社は、最大 1.8 ギガワットの電力を確保して 40 もの個別のデータセンターをサポートできるよう電力会社と協力しています。

ちなみに、CNBC の分析によると、ピーク需要が 1 ギガワットのデータセンター キャンパスは、約 70 万世帯、または人口約 180 万人の都市の平均年間消費量にほぼ相当します。 エネルギー省 そして 国勢調査局

によれば、その規模のデータセンターキャンパスでは、アラスカ、ロードアイランド、バーモント州の小売電気販売量よりも多くの電力を 1 年間で使用することになるという。 エネルギー省のデータ

ピーク需要の下限でも稼働するギガワット規模のデータセンター キャンパスは、約 33 万世帯、またはサンフランシスコの人口に匹敵する 80 万人以上の都市にほぼ匹敵します。

ボストン コンサルティング グループのデータによると、大手ハイテク企業が運営する個々のデータセンターの平均規模は現在約 40 メガワットですが、250 メガワット以上のキャンパスのパイプラインが増加しつつあります。

BCGのデータによると、米国では2030年代から2040年代半ばにかけて、500メガワット以上(0.5ギガワットに相当)のデータセンターキャンパスが増加すると予想されている。 CNBCの分析によると、この規模の施設は約35万世帯に匹敵するという。

「確かに、データセンターの平均規模は現在から 2030 年にかけて急速なペースで増加しています」と BCG のマネージング ディレクター兼パートナーであるビビアン リー氏は述べています。

コミュニティへの影響

サールストローム氏は、負担の少ない規制環境と、特定の場所に合わせやすい豊富なエネルギー資源により、テキサス州はますます魅力的な市場になっていると述べた。 「テキサスはおそらく、独自の電力ソリューションを導入するための世界最高の実験施設だ」とエネルギー担当官は語った。

ヒューストンに本拠を置くランシウムは、テキサス州西部および中部の豊富な再生可能エネルギー資源に大規模な電力負荷を近づけるという考えのもと、2017年に工場を設立したと同社社長のフェン氏は語った。当初は暗号通貨マイニングに焦点を当てていましたが、後に Lancium は、2022 年後半の ChatGPT の出現により、人工知能に電力を供給することに焦点を移しました。

現在、Lancium には 5 つのデータセンター キャンパスがあり、さまざまな開発段階にあります。アビリーンの1,000エーカーのキャンパスは、250メガワットの電力を備え、2025年第1四半期にオープンする予定で、2026年には1.2ギガワットまで増加する予定です。

Lancium のデータセンター顧客の最小電力要件は現在 1 ギガワットであり、将来の計画には 3 ~ 5 ギガワットまでのスケールアップが含まれるとフェン氏は述べています。

これほどの規模のデータセンターの場合、開発者は近隣地域の電気料金が結果的に上昇しないようにし、送電網の信頼性が維持されるようにする必要があるとフェン氏は述べた。このような施設と新しい発電を組み合わせることが重要だと彼女は言う。

「データセンターは、電力会社、システムオペレーター、コミュニティと連携して、これらが送電網にとっての資産であり、送電網に対する負債ではないことを実際に確立する必要がある」とフェン氏は述べた。家庭用や商業用の電気料金を値上げすれば、こうした開発を「誰も承認し続けることはない」だろう。

再生可能エネルギーでは不十分

上場企業が運営するデータセンターキャンパス エクイニクス 同社のデータセンターサービス担当ゼネラルマネージャーのジョン・リン氏によると、消費電力は100~200メガワットから数百メガワットに上昇しているという。エクイニクスは、米国および海外の 72 の大都市圏に 260 の施設を展開する世界最大のデータセンター運営会社の 1 つです。

開発者はカーボンフリーの再生可能エネルギーを好みますが、太陽光や風力だけでは気象条件の変化に依存するため現在の需要を満たすことができないとも考えています。

リン氏によると、金融取引所など世界経済にとって最も重要なワークロードの一部は、エクイニクスが運営するデータセンターで実行されているという。同幹部によると、エクイニクスのデータセンターは99%以上オンラインで稼働しており、機能停止は問題外だという。

「これらのデータセンターにとって電力の安定性は依然として非常に重要であり、そのため地元の再生可能エネルギーだけでそれを行うことは、率直に言って選択肢ではありません」とリン氏は述べた。

大手テクノロジー企業は米国で再生可能電力の最大の購入者の一部だが、より信頼できる電力源を求めて原子力への関心が高まっている。 マイクロソフト は電力購入契約を通じて、ペンシルベニア州ハリスバーグ郊外にあるスリーマイル島原子力発電所の再稼働を支持している。アマゾンとアルファベット傘下のグーグルは小型原子炉に投資している。

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しかし、新しい原子炉の建設には費用がかかり、遅れも伴います。 ジョージア州に2つの新しい原子炉 最近、オンライン化が予定より何年も遅れ、予算を数十億ドルも上回りました。

ランシウムのフェン氏は、短期的にはデータセンターが要求する電力の多くを天然ガスが賄うことになるだろうと述べた。ボストン・コンサルティング・グループのリー氏は、ガスはこれらの施設に必要な信頼性を提供する主な短期電源であると述べた。

リー氏は、環境への影響を軽減するために、炭素回収と電池貯蔵技術を長期的に追加する新しいガス生成に投資が行われる可能性があると述べた。

フェン氏によると、業界は、再生可能エネルギーの拡大、蓄電池コストの低下、AIによるデータセンターの効率化に伴い、ガス需要が先細りになることを期待しているという。しかし、短期的には、データセンターの拡張がテクノロジー企業の排出目標を混乱させていることに疑いの余地はない、と同氏は述べた。

フェン氏は天然ガス利用の拡大について「短期的なサイドステップであることを願う」と述べた。 「データセンターパートナーの間で私が目にしているのは、ハイパースケールの会話であり、これが環境目標に悪影響を与えることを許してはいけないということです。」

注: CNBC の分析では、データ センター キャンパスが年間を通じてギガワットのピーク需要の 85% を継続的に利用しており、総消費量は 74 億キロワット時であると想定しています。分析には、EIA からの家庭の電力消費量と国勢調査局からの世帯人数の全国平均が使用されます。

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