AIデータセンターの集中的な立地が、世界的な計算需要の増大に伴い地域の電力系統にストレスをもたらす

要旨: 生成型人工知能（AI）の急速な台頭は、世界的な計算需要の前例のない成長を後押ししており、電力システムへの圧力をますます高めています。本研究は、企業・政策・メディアに関するデータを大規模言語モデル（LLM）に基づいて分析することと、定量的なエネルギーシステム・モデリングを組み合わせたAI-エネルギー連成の枠組みを導入し、2025年から2030年にかけてAIが駆動するデータセンターの電力フットプリントを予測します。その結果、新しいAIインフラは北米、西ヨーロッパ、アジア太平洋に高度に集中しており、それらを合わせると見込まれる計算能力の90%超を占めることが示されました。主要6社の電力消費の総計は、2024年の約118 TWhから、2030年までに239 TWh〜295 TWhへ増加する見込みであり、これは世界の電力需要の約1%に相当します。オレゴン、バージニア、アイルランドなどの地域では、0.25を超える高いパワー・ストレス・インデックス（PSI）値が生じうることが示され、局所的な送電網の脆弱性を示唆します。一方で、テキサスや日本のように多様化されたシステムは、新たな負荷をより効果的に吸収できます。これらの知見は、AIインフラが単なる周辺的なデジタルサービスから、電力システムのダイナミクスを構造的に左右する要素へと進化しつつあることを示しており、計算能力の成長を再生可能エネルギーの拡大および送電網のレジリエンスに整合させる、先行的な計画の必要性を強調しています。