IEA：世界のエネルギーセクターにおける人工知能の機会と課題

人工知能（AI）の出現は、世界のエネルギー景観を根本的に変えています。 技術革新は前例のない規模の課題を伴い、持続可能性に関する重要な疑問を引き起こしています。 *データセンター*がこの革命を支えていますが、そのエネルギー消費は急増しており、環境への懸念が高まっています。 技術の進歩と環境責任の間のバランスを維持することは、依然として困難な課題です。 *協力的な戦略*が技術セクター、エネルギー産業、意思決定者の間で不可欠であり、これらの混乱した水域を航行する上で重要です。

AIが世界の電力消費に与える影響

データセンターによるエネルギー消費は、特に人工知能（AI）の普及により、急激に増加しています。2024年には、これらのインフラがすでに 世界の電力消費のおよそ1.5% を占めており、約415テラワット時（TWh）に達しています。この成長は年間12%というペースで進んでおり、電力需要の総増加をはるかに上回っています。

2024年には、世界全体での投資がほぼ 5000億ドル に達し、データセンターの開発が電力需要に対する懸念を引き起こしています。国際エネルギー機関（IEA）の予測によると、2030年までにこの消費が倍増し、約945 TWhに達する見込みであり、日本の現在の総消費量に相当します。

データセンターの成長と今後の予測

アメリカ合衆国はデータ消費の先頭に立っており、世界の総量の45%を占めています。これに続くのは中国（25%）とヨーロッパ（15%）です。この動向の中で、アメリカのデータセンターは2030年までに電力需要の成長のほぼ半分を占める可能性があります。2035年の予測では、悲観的なシナリオでは700 TWh、楽観的なシナリオでは1700 TWhという大幅な変動が示されています。

AIを支えるために必要なエネルギー源

需要の増加に対応するためには、エネルギーに関する多様なアプローチが必要です。IEAは、再生可能エネルギーと天然ガスの重要な役割を強調しており、小型モジュール原子炉（SMR）や先進的な地熱技術といった新技術の重要性も指摘しています。このエネルギー転換は適切なインフラによって支えられるべきであり、そうでない場合は多くのプロジェクトにおいて重要な遅れが予測されます。

再生可能エネルギーは、2035年までにデータセンターの需要の約半分を満たす見込みです。一方、特にアメリカでは、天然ガスの使用が175 TWh増加することが予測されており、中国、日本、アメリカでは原子力が引き続き重要な役割を果たすでしょう。

エネルギーセクターの変革におけるAIの役割

エネルギーの需要を超えて、AIはエネルギーセクターを変革する素晴らしい可能性を秘めています。例えば、石油・ガス業界では、AIは探査、製造、さらにはメンテナンスを最適化し、メタンの排出を削減し、重要な鉱物の探査を容易にしています。

電力セクターでは、AIは変動のある再生可能エネルギーの予測を改善し、ネットワークのバランスをより良く保っています。故障を迅速に検出し、停電の時間を30%から50%削減する能力は非常に大きな利点です。さらに、スマートな管理により、新たに送電線を建設することなく175 GWの追加の送電能力を解放することが可能です。

AIの成功的な統合に向けた課題

AIの約束にもかかわらず、エネルギーセクターへの完全な統合には課題が残ります。データへのアクセスとその品質に関する問題、適切なデジタルインフラの必要性、規制の障壁がその採用を妨げています。サイバーセキュリティは、攻撃者に高度なサイバー攻撃ツールを提供しつつ防御機能を向上させるという二重の課題です。公共事業へのサイバー攻撃は過去4年で4倍に増加しています。

また、クリティカルな鉱物（例: ガリウム）に関する供給チェーン上の課題もあり、高度なコンポーネントの設計に不可欠です。供給の集中は、特に緊張した世界市場において注意を要します。

未来への道としての部門間協力

IEAは、技術部門とエネルギー部門の間で深い対話と協力の必要性を結論付けています。インフラの賢明な統合とデータセンターサイトの最適化が不可欠です。これには、運用の柔軟性と許可プロセスの簡素化が必要です。AIは、エネルギーシステムを最適化することで重要な排出削減を実現する強力なツールですが、その恩恵は保証されていません。

AIがどのように活用されるかは、企業、政府、またはコミュニティのユーザーの選択に依存します。IEAは持続可能なエネルギーの未来の軌道を定義するのを助ける分析とデータを提供することに尽力しています。

エネルギーセクターにおけるAIの課題を深く理解するためには、こちらの記事を参照してください。情報汚染の新しい波に関する記事です。

IEAに関する一般的な質問：エネルギーセクターに対するAIの機会と課題

AIは世界のエネルギー消費にどのような主な影響を与えますか？
人工知能はエネルギー消費の増加の主な原動力と見なされています。IEAによれば、AIによって支えられたデータセンターの電力消費は、2030年までに945 TWhを超える可能性があり、世界の電力需要のかなりの部分を占めることになります。

データセンターはAIに関連する電力需要にどのように影響しますか？
データセンターは典型的なセンターで10万世帯の電力消費に相当する非常に多くの電力を消費しています。これらのインフラへの投資が継続的に増える中で、2017年以降、年率12%のペースでエネルギー消費が増加し、一般的な電力需要の成長を大きく上回っています。

AIは既存のエネルギーシステムをどのように最適化できますか？
AIは、ネットワーク管理を最適化することで電力網の効率を大幅に改善し、故障検出を迅速化することでダウンタイムを減少させ、再生可能エネルギーの変動に対する予測を改善することで、再生可能エネルギー源の統合を可能にします。

AIがエネルギーセクターに完全に統合されるための課題は何ですか？
主な課題には、データへのアクセスと品質の問題、不適切なデジタルインフラ、制約のある規制、そしてサイバーセキュリティに関する懸念が含まれ、エネルギーセクターにおけるAIの潜在能力の完全な活用が困難になっています。

再生可能エネルギーと天然ガスは、AIによるエネルギー需要の増加にどのように対応していますか？
IEAは、再生可能エネルギーと天然ガスがデータセンターの増加する電力需要に応じる上で不可欠であり、再生可能エネルギーが2035年までに需要の約50%を提供する見込みであるとしています。

AIはエネルギー技術の開発にどのような革新をもたらす可能性がありますか？
AIは、高度なバッテリー、合成燃料の触媒、炭素捕捉材料などの新しいエネルギー技術の発見を加速する可能性がありますが、エネルギーイノベーションにおけるその利用は、バイオメディスンなどの他の分野に比べて未だに過小評価されています。

AIによるエネルギーセクターのサイバーセキュリティに関連する潜在的なリスクは何ですか？
AIはサイバー脅威に対する防御を強化する一方で、攻撃者に高度な攻撃ツールを提供する可能性もあります。公益事業を標的としたサイバー攻撃の数は、過去4年間で3倍になり、エネルギーインフラの安全に対して深刻な懸念を引き起こしています。

アメリカや日本のような国々は、AIに起因するエネルギー需要の成長にどのように影響されていますか？
特にアメリカでは、電力需要が顕著に増加し、データセンターが2030年までに需要の成長の半分を占めると予想されています。日本でも、これが国全体の電力需要の過半数を占める可能性があります。