情報あれこれ

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信頼性の低い「再生可能」エネルギーが供給されている間、データセンターやAIには信頼性の高い「グリーン」な原子力エネルギーが供給されるだろう


ローダ・ウィルソン著、2024年9月25日



AIシステムは、膨大な量のデータを処理・分析するために必要な膨大な計算資源によって駆動されるため、稼働には大量の電力が必要となる。


では、AIシステムの所有者や推進者は、私たちが期待するように「再生可能」な風力や太陽光エネルギーに頼るのだろうか?


答えはノーだ。彼らは原子力発電を利用するつもりだ。



AIはなぜ大量の電力を必要とするのか?


AIが際限なく電力を必要とするのは、その計算要件の複雑さと規模によるものである。


AIモデルは、数千台のサーバーを収容する巨大な施設であるデータセンターでトレーニングや展開を行うことが多い。これらのサーバーは、3万世帯に相当する相当量のエネルギーを消費する。


ユーザーのクエリに回答するAI推論プロセスは、グラフィック・プロセッシング・ユニット(GPU)に大きく依存している。推論にはそれぞれGPUの処理能力が必要であり、エネルギーが消費される。AIモデルの開発や展開が増えるにつれ、この需要は増加すると予想される。


言語処理やコンピュータービジョンで使用されるような大規模なAIモデルは、より多くの演算リソースを必要とし、結果としてより多くのエネルギーを消費する。これらのモデルは数十億のパラメータを持ち、膨大なデータセットに依存しているため、エネルギー需要はさらに高まる。そして、AIの採用が拡大するにつれ、それをサポートするより強力なインフラの必要性も高まる。


日曜日に開催された国連サミットの「未来のための協定」、「グローバル・デジタル・コンパクト」、そして「未来世代のための協定」に熱心に署名した人々など、アジェンダ2030とその持続可能な開発目標の実施を急ぐ人々にとっては、AIシステムのエネルギー消費は温室効果ガス排出量増加の一因となり、世界的な送電網に負担をかけることになる。


火曜日に公開されたブルームバーグのポッドキャスト(音声のみ)では、ホストのデビッド・グラ氏とブルームバーグの記者ジョシュ・ソール氏が、AIデータセンターの飽くなき電力需要が地域社会、エネルギー価格、気候変動対策としての「再生可能エネルギー」への転換努力にどのような影響を与えるかについて議論している。


「大手テクノロジー企業は、野心的で素晴らしいクリーンエネルギー目標を掲げている。ほとんどの企業に対して、『2030年までにデータセンターのエネルギーを100%クリーンエネルギーにする』と宣言している。しかし、データセンターは常に稼働しており、100%の稼働率を維持しているため、クリーンエネルギーで賄うのは難しい」とソール氏は述べた。


風力や太陽光といった「再生可能」エネルギーでは、大きなエネルギー需要を常時100%満たすことは難しいと推測される。なぜなら、それらのエネルギーは不安定で断続的なものだからだ。


しかし、解決策は簡単だ。原子力を「グリーン」エネルギーと見なせばいい。 グーラは質問した。「彼ら、テクノロジー企業は、そのような従来のグリーンエネルギーを信じているのだろうか。グリーンエネルギーが、彼らが必要とする差異を埋めるのに十分だと考えているのだろうか?」


ソールは答えた。「まあ、誰もが原子力を愛している。つまり、原子力は非常にホットな話題になっている。ジョー・ロガンが原子力について語るように」。


「ビル・ゲイツも今、そのことについて話している」とグラが付け加えた。


「みんなだ。みんな、原子力について非常に興奮している」とソールは言った。



AI’s Insatiable Needs Wreak Havoc on Power Systems | Big Take
https://www.youtube.com/watch?v=65PBQCQcr4I



政府は原子力を「グリーン」エネルギーと宣言


英国では原子力発電の割合は減少しているが、英国政府は長年にわたり、原子力を「グリーン」エネルギー戦略の主要な要素として積極的に推進してきた。2021年の討論に先立って貴族院図書館で発表された記事には、次のように記載されている。


政府は、新たな原子力発電は炭素削減目標を達成する上で重要な要素であると述べている。政府は再生可能エネルギー発電への取り組みを強調する一方で、エネルギーシステムの信頼性を確保するには、「風が吹いていない時や太陽が照っていない時に、電力供給や需要削減を行う技術によって、断続的な再生可能エネルギーを補う必要がある」と主張している。


政府は、これらの技術のひとつが原子力発電であると主張している。「新しい先進的な原子力発電を実現する」ことは、2020年11月に発表され、2020年12月の政府のエネルギー白書で繰り返された「グリーン産業革命のための10か条」の3番目の項目である。白書では、同国のエネルギーシステムの脱炭素化の鍵として、洋上風力、原子力、水素が挙げられている。


英国における原子力発電、2021年12月1日、英国上院図書館
https://lordslibrary.parliament.uk/nuclear-power-in-the-uk/


2024年1月、保守党政府は2050年までに英国の原子力を4倍に増やす計画を発表した。これは、70年ぶりの原子力エネルギーの大幅な拡大である。


追加リソース:英国の原子力発電、世界原子力協会、2024年5月21日
https://world-nuclear.org/information-library/country-profiles/countries-t-z/united-kingdom


しかし、これはすべての国に当てはまるわけではない。


2022年1月、ドイツが国内のすべての原子力発電所の閉鎖を進める中、EUは、原子力発電と天然ガスによる発電を「持続可能な」選択肢として本当にふさわしいかどうかについて内部で意見が割れているにもかかわらず、投資のための「グリーン」なエネルギー源としてラベル付けする計画を始めた。


EUの域内市場担当委員ティエリー・ブルトンは、EUは今後30年間で総発電量を2倍に増やす必要があり、「それは原子力なしでは不可能だ」と述べた。


2023年4月、ドイツは最後の原子力発電所を閉鎖した。


2022年8月、米国では原子力が「グリーン」な未来のエネルギーの一部であるかどうかについて意見が分かれた。「原子力への関心が再び高まっているのは、マイクロソフトの創設者ビル・ゲイツ氏を含む企業が、米国各地のコミュニティの電力網を補う可能性のある、より小型で安価な原子炉の開発を進めているためである」とNPRは報じた。


2024年4月、ヨーロッパでは依然として原子力に対するアプローチが分かれているものの、30カ国以上の代表団がブリュッセルに集まり、史上初の原子力エネルギーサミットが開催された。このサミットは、ドバイで開催されたCOP28で、原子力エネルギーを他の低炭素エネルギー源とともに加速させるよう求める公式な呼びかけがなされたことを受けたものである。


一方、特に労働党政権下の英国では、信頼性に欠け、不安定な風力や太陽光が「グリーン」な未来として国民に押し付けられている。


政府が国民に推し進めている「再生可能」エネルギー源の例については、英国の「エド・ミリバンド:グリーンエネルギー普及におけるニムビー(地元住民)対策は『国家安全保障』の問題」や欧州環境機関の「再生可能エネルギー」を参照のこと。原子力発電については一切言及されていない。原子力発電は、選択肢の一つとして国民に宣伝されていない。なぜだろうか?



マイクロソフトのデータセンターを動かす原子力発電所の再稼働

金曜日、Axiosは、マイクロソフトとコンステレーション・エナジーがペンシルベニア州スリーマイル島の原子力発電所の原子炉再稼働を可能にする電力購入契約を発表したと報じた。


「1979年の悪名高い部分溶融事故に関連する発電所を2028年に再稼働させる計画は、2つの大きなエネルギー動向を融合させたものである。1つは、特にAIの成長に伴い、データセンターの電力供給に必要な膨大なエネルギーである。もう1つは、炭素排出ゼロの電力源で高まる電力需要に対応するために、休止中の原子炉を再稼働させる、あるいは閉鎖を延期するという提案である」とAxiosは述べている。


この「2つの大きなエネルギー動向」は密接に関連しており、相互に包含し合っているように見える。


ワシントン・ポスト紙によると、テクノロジー企業は、信頼性が高く、ゼロエミッションの電力でAI開発を推進するという公約を果たすのに役立つ電力を求めて、全米各地を調査している。


「規制当局の承認が得られれば、スリーマイル島から、80万世帯の電力に相当するエネルギーをマイクロソフトに供給できるだろう」とワシントン・ポスト紙は述べている。


やや不誠実な発言ではあるが、マイクロソフトのエネルギー担当副社長ボビー・ホリス氏は、この取引は「カーボンマイナスになるという当社の公約を支援し、送電網の脱炭素化を目指すマイクロソフトの取り組みにおける大きなマイルストーン」であると述べた。


コンステレーション社は、原子炉を復活させるために16億ドルを投資する計画である。コンステレーション社は、2022年の気候変動法における原子力エネルギーの税額控除が、このプロジェクトにとって極めて重要であると見ている。



銀行が原子力発電を支援

月曜日、世界最大規模の14の銀行および金融機関が、原子力発電のさらなる開発を支援することを公に表明した。これは、COP28で25カ国が署名した「2050年までに原子力発電を3倍に」という宣言で概説されているように、2050年までに原子力発電能力を3倍に増やすことを目指すものである。宣言では、原子力エネルギー機関(NEA)の分析を参照しており、それによると、2050年までに原子力発電容量を3倍にするというシナリオは、ネットゼロ達成に向けた実現可能な道筋であることが示されている。


原子力が大々的に喧伝されている「ネットゼロ」への道筋を提供するのであれば、なぜ各国政府は風力や太陽光といった物議を醸している「再生可能エネルギー」を国民に押し付けようとするのか? 恐らく「ネットゼロ」とは、国連の「アジェンダ2030」のどの部分を国民に押し付けようとしているかによって、その時々に政府が望む意味に解釈できる曖昧な言葉なのではないだろうか。


月曜日に発表された銀行による原子力エネルギーへの資金提供の公約は、ニューヨーク市で開催された「クライメート・ウィーク」のサイドイベントで発表されたもので、このイベントには、世界の金融界のリーダー、政府代表者、業界幹部が集まり、世界的な脱炭素化への取り組みにおける原子力エネルギーの役割について議論した。 クライメート・ウィークは、国連総会と提携して毎年開催されるイベントである。


グローバルな金融専門用語で言えば、これらの大手金融機関の支援は、原子力エネルギーが脱炭素化に不可欠であるばかりでなく、持続可能な金融の実現に向けた実行可能な道筋であるという強い市場シグナルを発している。


特に原子力が金融機関の間でこれほどまでに人気を集めているのはなぜだろうか?


Power Engineering誌は、「脱炭素化の目標と人工知能(AI)ブームによる負荷の増加予測に後押しされ、原子力発電への支持は特にここ数年で高まっている。... マイクロソフト、グーグル、アマゾンといったテクノロジー大手は、主に急速に拡大する大規模なデータセンター事業を通じて、電力需要を大幅に牽引している。そうすることで、彼らは原子力をパートナーとして関心を示している」と指摘している。


環境・エネルギーリーダーも同じ意見である。「信頼性が高くクリーンなエネルギーに対する需要は、特にデータセンターや人工知能(AI)といった分野で、電気消費量が急増していることから、引き続き増加している」。


「グッゲンハイム証券のシニア・マネージング・ディレクターであるジェームズ・シェーファー氏は、この傾向を強調した。『データセンターやAI技術を動かすためのクリーンな電力に対する需要が非常に高まっている。原子力エネルギーはクリーンで実績があり安全である。計画中のプロジェクトから稼働中の発電所への移行を加速させることが不可欠だ』」



何が起こっているのか?

このすべてが指し示しているのは、一般利用には、信頼性が低く断続的な「再生可能」な風力や太陽光発電が主に使われることになるが、AIに必要な膨大な量の信頼性の高いエネルギーは、現在では広く「グリーン」で「クリーン」な原子力発電とされているものから得られるということだ。