AIがブームになる中、マイクロソフトとアマゾンはエネルギーソリューションをどのように生み出しているのか

人工知能（AI）とその技術を牽引するデータセンターは、終わりが見えないほど急成長を遂げています。そのため、テクノロジー大手は、AIコンピューティングのあらゆる電力供給において、環境に配慮した方法を開発するよう、ますます大きなプレッシャーにさらされています。

データセンターの電力使用量を追跡した米国エネルギー省の新しい報告書によると、2014年から2018年にかけて7%増加し、さらに2018年から2023年にかけて18%急増したことが明らかになりました。今後、2023年から2028年にかけて需要は13%から27%増加すると予想されています。

コンピューターが密集する施設は、24時間365日安定した電力供給が不可欠であり、テクノロジー企業が掲げる二酸化炭素排出量ゼロの公約を果たすためにはクリーンな電力供給が不可欠であるという点で、特有の課題を抱えています。しかし、エネルギー省は、データセンターが10年後には米国の総電力供給量の最大12%を消費する可能性があると予測しています。

「これらのテクノロジー企業が目指しているのは、膨大な需要の増加であり、あらゆる手段を講じる必要がある」と、クリーンエネルギーの購入を促進するシアトルの企業、レベルテン・エナジーのマーケットプレイス担当上級副社長、ロブ・コリアー氏は述べた。

では、それはどのようなものなのでしょうか？シアトル地域のデータセンター・ハイパースケーラーであるMicrosoftとAmazonが採用している5つの戦略をご紹介します。

核融合の第一段階：核分裂

テクノロジー企業は、既存の原子炉と次世代の小型モジュール原子炉（SMR）の両方による核分裂に注目し始めている。

マイクロソフトは9月、1979年に部分的なメルトダウン事故を起こし悪名高いペンシルベニア州スリーマイル島の原子炉を再稼働させる契約を締結した。

アマゾンは、全米で6番目に大きな原子力発電所に接続されたペンシルベニア州のデータセンターを買収する契約を結んでいる。しかし、連邦エネルギー規制委員会（FERC）は、データセンターへの電力供給量を増やす計画を却下した。この決定に対しては控訴中である。

アマゾンはまた、ワシントン州中部にSMRを建設するために必要な準備作業に資金を提供し、同発電所から電力を購入する権利を得るため、エナジー・ノースウエスト社と契約を結んだと発表した。また、バージニア州でもSMR建設を検討している。

専門家は、障害や困難にもかかわらず、企業が核分裂の追求を続けると予想している。

核融合の第二部：核融合

核融合、つまり小さく軽い原子を衝突させてエネルギーを生み出す技術は、どちらかといえば不確定要素だ。核融合発電は、商業的に実現可能な技術さえあれば、ほぼ無限の可能性を秘めており、核分裂よりも安全上のリスクは少ない。

まだ何年も先の話だが、目標は確実に近づいてきていると言える。

それでも、マイクロソフトとヘリオン・エナジーは2023年に歴史的な合意に署名し、ワシントン州エバレットに本社を置く核融合会社がワシントン州に発電所を建設し、2028年までに稼働させる計画を立てている。一方、ヘリオンの成功の可能性に関する懸念が浮上している。

OpenAIのCEO、サム・アルトマン氏はHelionに投資し、Amazonのジェフ・ベゾス氏はブリティッシュコロンビア州のGeneral Fusionを支援しました。エバレットのZap Energyは、核融合事業の継続のため、この夏1億3000万ドルを調達しました。

今後、さらに多くの取引が続く可能性があります。アルトマン氏は、AIの未来はクリーンエネルギーの利用可能性の劇的な進歩にかかっていると述べ、「核融合、あるいは劇的に安価な太陽光発電と蓄電池を組み合わせたもの、あるいは大規模なものが必要だ」と述べています。

展開に向けて力を合わせる

テクノロジーの巨人たちは、数の力で力を生み出し、クリーンエネルギー開発を促進するために、互いに、そして外部の組織と協力し合っている。

マイクロソフトは、Googleおよび鉄鋼メーカーのNucorと提携し、資金援助によって導入できる、クリーンエネルギー分野における初かつ初期段階のプロジェクトを発掘しています。これには、先​​進的な原子力発電、次世代地熱発電、クリーン水素発電、長期エネルギー貯蔵、その他の発電オプションが含まれます。

アマゾンは、クリーンエネルギーへの投資にかかる長期コストを削減する戦略を模索する別の契約に3社とともに参加した。

その他の協力関係では、アカディア・インフラストラクチャー・キャピタルとマイクロソフトが12月に提携し、全国で再生可能エネルギー発電プロジェクトを開発する計画を開始した一方、クリーンエネルギー企業のイベルドローラとアマゾンは、世界各地でクリーンエネルギープラントを建設するための電力購入契約（PPA）を締結している。

「PPAは、大規模なエネルギー消費者が排出量削減目標を達成できる再生可能エネルギーを確保するための、実証済みの手段です。今後もPPAは、テクノロジー企業がこれらの目標を達成する上で重要な役割を果たし続けるでしょう」と、これらの取引を支援するコリアー氏の会社は述べています。

他の新興ソースの探索

ハイテク企業は再生可能エネルギーの供給源として主に風力と太陽光に依存してきた。アマゾンだけでも世界中で500以上の風力・太陽光プロジェクトに投資している。しかし、24時間稼働可能な新たなエネルギー源が注目を集め始めている。

グーグルは地熱発電で先頭に立っているが、マイクロソフトは自社のデータセンターの一つに電力を供給するためにケニアに地熱発電所を建設する計画があり、レドモンド本社の冷暖房に地熱源を利用している。

アマゾンは昨年、カリフォルニア州で太陽光発電と蓄電池システムを組み合わせたプロジェクトを開始し、さらに9つの太陽光発電・蓄電池プロジェクトを計画しています。マイクロソフトはヨーロッパの拠点に蓄電池システムを導入しました。

水素は電力ソリューションとしても大きな可能性を秘めています。Amazonはすでに、フルフィルメントセンターの機器の燃料として、限定的な用途で水素を使用しています。また、2022年には、Microsoftが自社のデータセンターの一つで、水素燃料電池で稼働する大規模発電機のデモに成功しました。

「私たちは、水素をバックアップ電源、送電網サポート、マイクログリッドを支える重要な入力物と見ており、これらのテクノロジー企業と協力して、水素バックアップ発電によって彼らの事業運営の脱炭素化をさらに進めていきたいと考えています」と、太平洋北西部水素協会（PNWH2）のクリス・グリーン会長は述べた。

効率性の向上

データ センターとその中で稼働している機器はどちらもエネルギー効率が向上しています。

アマゾンはテキサス州の施設で独自のAI処理チップを開発しており、同社によれば、他の選択肢よりも高性能で持続可能性が高いという。先月、同社はエネルギー消費を抑制するデータセンターの「電力、冷却、ハードウェア設計における革新」を発表した。

マイクロソフトも同様に、気候への影響を減らすためにチップ、データセンター建設、設備、運用の調整に取り組んでいると述べている。

「過去10年間、より持続可能なクラウドサービスを提供するためにクラウドインフラストラクチャのあらゆる部分で革新を追求してきた結果、データセンターの設計、構築、運用の方法に多くの変化が生じました」と、最高サステナビリティ責任者のメラニー・ナカガワ氏は4月のブログ投稿で述べている。