米国のデータセンターのガス需要、2035年までに1日180億立方フィートに達する可能性
米国のデータセンターによるガス需要は、2035年までに1日当たりおよそ180億立方フィートに達すると現在予測されている。これはドイツと日本の消費量の合計を上回る水準だ。
BloombergNEFの新たな2035年予測によると、この見通しは9カ月前の推計のほぼ2倍に当たる。また、アナリストが実際には稼働に至らないと見込む、発表済みのデータセンター計画も織り込んでいる。
二つの工業国との比較は印象的だが、より深い対立は米国内にある。AI企業は、送電網の整備や新規発電設備の接続を公益事業者が進められる以上の速さで、膨大かつ信頼性の高い電力を求めている。天然ガスはその不足を補いうるが、エネルギーコストを押し上げ、企業の気候コミットメントを弱める可能性がある。
この予測はデータセンターを主要なガス消費者へと押し上げる
重要なのは、一部のAI施設がガスを燃やすことではない。セクター全体で予測される規模だ。
BloombergNEFは、データセンターが2035年までに1日当たり約180億立方フィートの天然ガスを消費する可能性があると見積もる。この合計には、専用施設で燃焼されるガスと、送電網を通じてデータセンターに供給する発電所で燃焼されるガスの双方が含まれる。
比較のために言えば、現在の米国のデータセンターは1日当たりおよそ30億立方フィートを占める。180億立方フィートに達すれば、10年以内に約6倍へ増加することになる。
更新された予測は、9カ月前のBloombergNEFの推計のほぼ2倍でもある。これほど大幅な上方修正は、計画中のAIインフラが従来のエネルギー前提をいかに急速に上回っているかを示している。
この予測は、発表されたすべてのキャンパスが開設されることを前提としていない。報道によれば、BloombergNEFは開発事業者が計画を完了させる確率に基づき、案件を割り引いている。これは、データセンターの発表が、公益事業者が現実的に接続できる容量を上回ることが多いため重要だ。
予測される増加の大部分は、送電網に接続された施設によって生じる。2035年までに、これらの施設の電力需要は、電力部門におけるガス消費を1日当たり約150億立方フィート追加で押し上げる可能性がある。
この増加は、送電網に接続された他のすべての部門を合わせた増加の5倍に当たる。データセンターは、液化天然ガス輸出に次ぐ、米国のガス需要増加の第2位の要因となるだろう。
専用発電所もまた大きな負荷を加える。オンサイトで発電するプロジェクトは、2035年までに1日当たり29億〜34億立方フィートを消費する可能性がある。
オンサイト発電は、behind-the-meter powerとも呼ばれる。公共の送電システムを経由して送電するのではなく、顧客に直接電力を供給する仕組みだ。
このカテゴリーが注目を集めているのは、Meta、Microsoft、Google、Amazonが専用のガス発電を伴うプロジェクトを進めているためだ。それでも、予測全体に占める割合は少数にとどまる。
この違いは、公共の議論において重要だ。AIキャンパスの隣にある目に見えるガス発電所は、特定し、許認可し、批判するのが容易である。一方、地域送電網全体で燃やされるガスを、単一のデータセンターに結び付けることはより難しい。
どちらの形態も、最終的には同じ要件に対応している。AIキャンパスは、年間のほぼすべての時間帯に大量の電力を必要とする。
学習クラスターには数万基のアクセラレータが含まれる場合があり、それをネットワーク、ストレージ、冷却機器が支える。推論システムも、人やソフトウェアが展開済みモデルを利用する際に、継続的な負荷を加える。
効率向上によって、各計算に必要な電力は削減できる。しかし、企業がチップ、ユーザー、より大規模なワークロードを増やし続けるなら、総需要の減少を保証するものではない。
この拡大により、米国のデータセンターのガス需要は、公益事業者の計画課題から国家的なエネルギー問題へと移行した。1日当たり180億立方フィートという規模では、このセクターは燃料を巡って輸出、産業、家庭と競合することになる。
AIインフラが天然ガスへ向かう理由
天然ガスが存在感を増しているのは、多くの低炭素代替手段が商業規模に達するより早く、継続的な電力を供給できるためだ。
データセンターは、風力や太陽光発電が利用できる時だけ稼働することはできない。サーバーには安定した供給が必要であり、バックアップシステムは停電に即座に対応しなければならない。
再生可能エネルギーは、その負荷の一部を担える。しかし、24時間稼働するキャンパスには、送電網、蓄電、柔軟な発電、あるいは別の確実な電源も必要となる。
確実な電源とは、顧客が必要とする時に事業者が信頼して供給計画を組める電力を指す。ガスタービンは、日照や風況にかかわらず、その電力を供給できる。
新たな送電線の承認と建設には何年もかかる場合がある。大規模な発電プロジェクトも、設備、許認可、燃料接続、系統連系調査を待たなければならない。
系統連系とは、新たな発電所や大口顧客を電力網に接続するプロセスである。待機列は、発電事業者とデータセンターの双方にとって主要な障害となっている。
土地、チップ、資金、水を確保した開発事業者であっても、承認済みの電力接続がなければ予定通りに開設できない可能性がある。そのため、エネルギーの利用可能性が競争上の制約となっている。
こうした条件下で、天然ガスはいくつかの利点を持つ。米国には広範な生産、貯蔵、パイプライン網がある。ガス発電所は比較的コンパクトな敷地から高出力を供給することもできる。
専用発電所があれば、データセンターは系統接続プロセスの一部を回避できる可能性がある。事業者には依然としてタービン、パイプライン、許認可、地域の承認が必要だが、スケジュールに対する管理力を高められる。
別のガスインフラ分析は、異なるモデルを通じて同じ圧力を示している。同分析は、2035年までのAI関連の追加ガス需要を1日当たり76億〜115億立方フィートと予測する。
このレンジがBloombergNEFの合計より低いのは、両調査で基準値、対象範囲、前提条件が異なるためだ。それでも、歴史的に大規模な新たな需要源を描いている。
分析は、発表済みの米国データセンター容量280〜340ギガワットから始めている。その後、建設遅延、許認可の失敗、効率改善、非ガス電源への代替を調整する。
基本ケースでは、発表済みデータセンター容量の72%が完成に至ると仮定している。このシナリオでは、AI関連の追加ガス需要は2030年までに1日当たり58億立方フィートに達する。
インフラの問題はガス生産にとどまらない。電力需要が高まる時期に、燃料を十分な圧力で適切な場所まで届けなければならない。
したがって、パイプライン、コンプレッサーステーション、貯蔵施設、既存の用地権は、ある拠点が予定通りに電力を受け取れるかどうかを左右しうる。地域にガスが豊富にあっても、個別プロジェクトは供給不足に直面する可能性がある。
設備の供給力も別のボトルネックを生み出している。データセンター開発事業者は、大型タービン、変圧器、開閉装置など、すでに公益事業者も必要としている部品を奪い合っている。
こうした制約は、企業が複数のエネルギー経路を同時に追求している理由の一端を説明する。Big Techは、原子力、地熱エネルギー、再生可能エネルギー、蓄電、天然ガスを含む契約を締結してきた。
国際エネルギー機関によるエネルギー供給見通しでは、2030年までのデータセンター向け発電量の増加のうち、天然ガスが最大の増加分を担うと予想されている。追加のガス火力発電量は年間130テラワット時を超えると見込む。
天然ガスは、すべてのテクノロジー企業にとって必ずしも望ましい長期資源ではない。AI戦略が求める建設スケジュールの中で利用できる資源である場合が多い。
クラウド事業者がモデル開発者、企業顧客、消費者トラフィックをめぐって競争する中、そのスケジュールはより攻めたものになっている。キャンパスの遅延は、収益の遅れと希少なコンピューティング能力の放棄を意味しうる。
そのため、この急ピッチな建設はエネルギーの意思決定を変える。企業はもはやコストと気候目標だけで電力を選んでいるのではない。稼働開始までの時間を基準に選ぶ傾向を強めている。
米国のデータセンターのガス需要が公益事業者と顧客を圧迫する
この予測は、AIのインフラリスクの一部をテクノロジー企業から地域のエネルギーシステムへ移転する。
公益事業者は、将来の需要がなお不確実な顧客に対して、どれほどの発電・ネットワーク容量を建設すべきかを判断しなければならない。建設が少なすぎれば不足や接続遅延のリスクがあり、多すぎれば顧客が十分に利用されない資産の費用を負担する可能性がある。
大規模なデータセンターは、従来の公益事業者の予測が想定するよりはるかに速く出現しうる。その電力需要は、既存の都市や産業施設に匹敵する場合もある。
複数のプロジェクトが同じ地域を狙うと、この課題はさらに大きくなる。すべての開発事業者が確実な資金や顧客を持つわけではないにもかかわらず、同時に接続を申請する可能性がある。
公益事業者は、新たな料金体系、保証金、契約条件、最低支払要件で対応している。これらの措置は、投機的なプロジェクトが生み出すコストを家庭や中小企業が負担しないようにすることを目的としている。
天然ガスはさらに別のリスク要因を加える。AI施設に電力を供給する発電所は、家庭暖房、製造業、液化天然ガスターミナルと燃料を奪い合うことになる。
LNG輸出は、国内ガスを海外輸送用の液体に変換する。輸出ターミナルは、データセンターと同様に、大規模かつ継続的な需要源として稼働しうる。
BloombergNEFは、今後10年間もLNG輸出がガス需要増加の最大の要因であり続けると予想している。最新の予測では、データセンターが第2位となる。
この二つの需要源は互いを強める可能性がある。輸出ターミナルは米国のガス価格と世界市場の結び付きを強め、データセンターは国内で集中的な消費を追加する。
エネルギー分析会社Norevaによる高価格シナリオは、米国の一部ガスハブで100万Btu当たり10ドルを超える期間を描いている。同社は、LNG拡張と電力需要を中心的な圧力要因として挙げる。
これはシナリオであり、コンセンサス価格予測ではない。ガス市場は引き続き、天候、生産の伸び、パイプライン建設、貯蔵水準、輸出ターミナルの稼働予定に敏感だ。
ただし、圧力の方向性は明らかである。データセンターのガス使用量が1日当たり180億立方フィートに近づけば、供給者は生産能力と配送能力を拡大しなければならない。
燃料コストの上昇は電力市場へ波及する。ガス発電所はしばしば限界価格を決めるため、その運転コストは複数の発電事業者に支払われる価格に影響する。
テクノロジー企業は長期契約を交渉したり、専用発電所を建設したりできる。それでも、その消費は燃料、設備、パイプライン能力への需要を増やすことで、地域市場に影響を及ぼしうる。
家庭には選択肢が少ない。地域コストが上昇しても、一般の住宅顧客は住居を移転したり、個別仕様のガス供給契約を交渉したりできない。
産業利用者もリスクにさらされる。化学工場、肥料生産者、ガラスメーカーなどの製造業者は、燃料または原料としてガスに依存している。
これが、この予測をめぐる主要な対立を生む。AI企業は大きなバランスシートを活用して電力を確保できる一方、他の顧客は同じ制約を抱えたシステムに縛られたままである。
影響は地域によって異なる。既存のパイプライン、近隣の生産拠点、余剰の発電能力を持つ地域では、需要増を比較的容易に吸収できる可能性がある。
新たな送電網や長距離のガス供給を必要とする地域では、スケジュールが長期化し、インフラ費用も大きくなる。誰がその費用を負担するかは、地域の規制当局が決めることになる。
したがって、この問題はテクノロジー企業が自社の発電所に費用を支払うかどうかにとどまらない。規制当局は、共有パイプライン、予備容量、送電網の増強、そして市場全体の燃料への影響も検討しなければならない。
開発事業者は、新しいデータセンターが課税基盤を拡大し、建設関連の雇用を生むと主張するかもしれない。批判的な立場からは、そうした利益が長寿命のインフラ整備や料金上昇の可能性を正当化するのかという問いが投げかけられるだろう。
いずれの主張にも、プロジェクト単位の根拠が必要だ。全国的な需要予測だけでは、あるキャンパスが地域にとって公正な取引となるかを判断できない。
ガス増強はBig Techの気候目標と衝突する
AI容量を新設する最短ルートが、企業の排出目標と整合させるうえで最も困難なルートにもなり得る。
天然ガス発電所は、発電時に二酸化炭素を排出する。生産や輸送の過程でも、短期的には強い温暖化作用を持つメタンが放出される可能性がある。
TechCrunchの報道によると、BloombergNEFのシナリオで追加的にガスを燃焼した場合、温室効果ガス排出量は1日当たり約100万トンに達する。これは現在の米国の排出量のおよそ12%に相当する。
この推計には、採掘、処理、配送、燃焼に伴う排出が含まれるとされる。正確な結果は、想定する発電所の効率やメタン漏出率に左右される。
潜在的な増加は、キャンパスの隣に発電所を建設する企業だけに限られない。系統に接続されたデータセンターも、事業者が再生可能エネルギー契約を締結していても、追加的な化石燃料発電を促す可能性がある。
年間ベースで再生可能エネルギーを調達量と一致させても、施設が稼働するすべての時間に無炭素電力を受け取れることは保証されない。企業は年間を通じて十分なクリーン電力を購入していても、夜間にはガス火力の電力を使用する可能性がある。
時間単位のマッチングは、より厳格な基準だ。消費が発生する各時間帯に、同じ地域で無炭素電力を確保することを目指す。
負荷の増加がクリーン電源、送電網、長時間蓄電の拡大より速い場合、この目標の達成は難しくなる。AIの拡大は、この時間的なミスマッチを広げている。
テクノロジー企業は引き続き低炭素資源に投資している。Metaは既存および先進的な原子力プロジェクトに関する契約を発表している。GoogleとMicrosoftは、地熱、原子力、炭素管理の取り組みを支援してきた。
こうした投資は、将来のガス依存を減らす可能性がある。ただし、多くの先進プロジェクトでは、認可、建設、燃料調達、商業的な実証を終えるまでに時間を要する。
ガス火力発電所は数十年にわたって稼働できる。短期的な電力不足を解消するために建設すれば、一時的なつなぎの容量が恒久的なインフラになるリスクが生じる。
事業者は後にこれらの発電所の稼働頻度を下げたり、炭素回収を追加したり、他の資源に置き換えたりできる。いずれの選択肢にも、追加コストと技術的不確実性が伴う。
炭素回収は、大気への二酸化炭素の放出を防ぎ、その後、貯留または利用のために輸送しようとするものだ。回収率とプロジェクト経済性は施設によって大きく異なる。
気候への懸念は理論上のものではない。米国のデータセンターキャンパス11カ所に接続された計画プロジェクトを対象とする許認可に基づく分析では、年間排出量が1億2,900万トンを超える可能性が示された。
大気排出許可は、施設が排出を認められている最大量を示す。発電所がその水準で継続的に稼働することを証明するものではない。
それでも許可は、開発事業者が整備を準備している規模を明らかにする。また、AIインフラを受け入れる地域社会の周辺に排出が集中し得ることも示している。
地域への影響は炭素だけにとどまらない。ガスタービンは窒素酸化物などの汚染物質を排出する可能性があり、パイプラインや圧縮機ステーションは土地利用と安全性に関する課題を加える。
新しい施設は、発電技術や冷却設計によっては水も必要とする場合がある。地域社会は、発電所とデータセンターを合わせた需要を評価しなければならない。
企業の気候会計は、こうしたトレードオフの一部を見えにくくする可能性がある。市場ベースの報告では、企業は消費と異なる時期や場所で行われた再生可能エネルギーの購入を主張できる。
物理的な電力網は異なる仕組みで動く。事業者はネットワーク上の制約の中で利用可能な発電機を使い、需給を継続的に調整する。
追加的なAI負荷によってガス火力発電所の稼働時間が延びれば、その結果生じる排出はシステム全体への影響の一部であり続ける。再生可能エネルギー契約はよりクリーンな発電への資金供給につながるが、化石燃料を使うすべての時間帯を帳消しにはしない。
この緊張関係は、すべてのデータセンタープロジェクトが同じ道筋をたどることを意味しない。地域によっては、水力、原子力、地熱、風力、太陽光といった豊富な資源にアクセスできる。
むしろ予測が示すのは、国土の大部分でガスが依然として標準的な需給調整資源であるということだ。よりクリーンで安定した電源の選択肢が十分な規模に達する前に、その役割が拡大する可能性がある。
180億立方フィートの予測が証明しないこと
この予測はインフラの方向性に対する警告であり、9年後の需要を保証する測定値ではない。
予測は、提案されたデータセンターのうちどれだけが実際に稼働に至るかに大きく左右される。開発事業者は、電力会社が接続できる量や市場が支えられる量を超える容量を定期的に発表している。
資本の利用可能性が低下する可能性もある。AI収益の成長は予想より遅くなるかもしれない。チップ効率がより速く改善する一方、顧客がより小規模なモデルへワークロードを移す可能性もある。
電力供給も変化し得る。送電認可の迅速化、新たな原子力容量、地熱プロジェクト、より安価な長時間蓄電は、ガス需要を減らすだろう。
AIに関連するガス需要の定義さえ、研究によって異なり得る。ある研究では、増分のAI負荷のために新たに燃焼されるガスだけを数えるかもしれない。別の研究では、すべてのデータセンターにおける総消費量を含める可能性がある。
オンサイト発電と系統電力を分けるモデルもある。他方で、給電に関する仮定を通じて、地域発電量に占めるデータセンターの割合を推計するモデルもある。
そのため、BloombergNEFによる1日当たり約180億立方フィートという数値を、PwCの76億～115億立方フィートという範囲と直接同一視すべきではない。
前者は、米国のデータセンターに関連するガス消費量の予測総量を表す。後者は、3つのシナリオにおける増分のAI関連需要を示している。
発電所の効率も重要だ。最新のコンバインドサイクル設備は、単純サイクルのタービンよりも同じ燃料から多くの電力を取り出せる。
コンバインドサイクル発電所は、排熱を再利用して追加の電力を生み出す。一般に効率は高いが、建設にはより多くの時間、設備、資本が必要になる場合がある。
データセンターの稼働率も不確実性を加える。計画中のキャンパスは最大容量が大きくても、すべての時間にその量を消費するとは限らない。
AIのワークロードは地域間を移動する可能性もある。クラウド事業者は、柔軟な計算タスクを電力が利用可能な場所へ振り向けられるが、レイテンシーやネットワークの制約がその戦略を制限する。
政策も結果を左右し得る。規制当局は、開発事業者に送電網の増強費用の負担、よりクリーンな電力の確保、エネルギー使用量の開示、または排出量の制限を求める可能性がある。
反対に、ガスパイプラインと発電所の認可が迅速化されれば、より高い需要に向かう道筋に到達しやすくなる。どのボトルネックが最初に解消されるかは、公共政策が左右する。
国際比較にも文脈が必要だ。米国のデータセンターがドイツと日本を合わせた量より多くのガスを消費する可能性があるという表現は規模を伝えるが、同一の活動を比較しているわけではない。
国のガス需要には、家庭、工場、商業施設、発電が含まれる。データセンター需要は主に、電力のために使われる燃料を指す。
気候条件、産業構造、エネルギー効率、燃料構成は国ごとに異なる。この比較は、サーバーキャンパスが国全体の経済と同じように機能することを意味すべきではない。
ただし、重要な点を明らかにしている。デジタルインフラという単一のカテゴリーが、主要な二つの工業国に関連するガス消費量へ近づきつつある。
予測改定の速さにも同程度の注意が必要だ。9カ月のうちにほぼ倍増したことは、アナリストが発表内容を現実的な電力需要へ落とし込むことに依然苦慮していることを示す。
この不確実性は両方向に働く。最終的な数値は1日当たり180億立方フィートを大きく下回る可能性がある。一方で、効率改善によって企業がさらに多くのコンピューティングを展開する場合は、高水準にとどまる可能性もある。
適切な対応は、予測を退けることでも、運命として提示することでもない。電力会社と規制当局は、透明な仮定と複数の需要シナリオに照らしてプロジェクトを検証すべきだ。
企業は、想定する電力使用量、供給の取り決め、プロジェクト時期、排出量を開示すべきである。比較可能な開示がなければ、地域社会は確約された需要と投機的な容量を区別できない。
ガス予測が現実になりつつあるかを示す三つのシグナル
決定的な根拠となるのは企業発表ではなく、完了したプロジェクト、燃料インフラ、法的拘束力のある電力契約だ。
第一のシグナルは、発表済みデータセンターの実現率である。投資家と規制当局は、資金調達、建設許可、電力会社との契約、稼働設備の導入に至るプロジェクトがどれほどあるかを追跡すべきだ。
完工率が高ければ、予測の裏付けは強まる。度重なる中止、縮小、または長期の遅延があれば、予測は弱まる。
この指標が重要なのは、予測されるガス需要が、提案された計算能力の非常に大きなパイプラインから始まるためだ。それ以降のあらゆる仮定は、そのパイプラインのうちどれだけが稼働に至るかに依存している。
第二のシグナルは、ガス供給・発電インフラの承認だ。新しいパイプライン、圧縮能力、タービン、貯蔵契約は、開発事業者が継続的な消費に備えていることを示すだろう。
オンサイト発電所にも注目すべきだが、総量にとっては系統インフラの方が重要である。BloombergNEFは、予測される成長の大半を、電力会社のシステムを通じて電力を引き続き受電するデータセンターに帰している。
規制当局への提出書類は、発電所が稼働を始める前に方向性を明らかにし得る。電力会社は、予測負荷、提案する発電設備、送電網の増強、顧客の支払い取り決めを説明しなければならない。
規制当局がデータセンター需要に結び付いた大規模なガス容量を承認すれば、180億立方フィートという推計の現実味は増す。却下やよりクリーンな代替への転換は、その可能性を弱めるだろう。
第三のシグナルは、電力需要と新たな無炭素供給とのギャップだ。原子力、地熱、再生可能エネルギー、蓄電、送電網は、単にガスを補完するのではなく置き換えるだけの速度で導入されなければならない。
発表だけではこのギャップは埋まらない。観察者は、商業運転開始日、時間単位のエネルギー供給、検証済みの発電量を追跡すべきだ。
このシグナルはBig Techの気候戦略も検証する。企業は将来のクリーンプロジェクトを支援しながら、数年間にわたりガスを使う可能性がある。排出への影響は、よりクリーンな資源がどれだけ速く化石燃料発電を置き換えるかに左右される。
今後数回の電力会社の計画サイクルは、キャンパス発表の新たな波よりも明確な根拠をもたらすだろう。どのプロジェクトに確固たるコミットメントがあり、誰がその費用を負担しなければならないかを示すことになる。
開発事業者にとって、問題はもはや土地と光ファイバーが利用可能な場所を探すだけではない。実現可能な立地には、供給可能な電力、信頼できる燃料供給、地域社会の承認が必要になっている。
企業のAI購入者にとって、インフラの選択はクラウドの可用性、地域の容量、ワークロードに伴う排出量に影響し得る。こうした影響は、いずれ調達要件やサステナビリティ報告書に現れる可能性がある。
家庭や企業にとって中心となる問題は、規制当局が異例に大規模な顧客によって生じるコストを切り分けられるかどうかだ。燃料費や送電網関連の費用が上昇すれば、保護的な契約が重要になる。
米国のデータセンター向けガス需要が、単一の決定によって日量180億立方フィートに達することはない。数百件に及ぶ許認可、契約、電力会社の予測、建設の節目を通じて形成されていく。
実際の電力を確保するプロジェクト、クリーンエネルギー資源が予定通りに稼働する案件、そしてどのコストが顧客料金に反映されるのかを注視すべきだ。こうしたシグナルが、この予測が現実となるのか、それともAIインフラの熱狂サイクルにおける次のピークにすぎないのかを決める。
