原子力はAIの増大するエネルギー需要を満たすことができるでしょうか?

人工知能の導入速度は衰えていません。実際、Epoch AIの研究者は、AIトレーニング・コンピューティングが過去数年間で年間4倍になっていることを発見しました。たとえモデルが小型化したり、効率的になったりしたとしても、モデルのトレーニングに必要な純粋な量のコンピューティングは、データセンターが増え、求められるエネルギーも増えていくにつれ、大きな電力不足を引き起こす可能性があります。

迅速な立ち上げには欠点があります。テクノロジー企業のエネルギー・ニーズが高まり続ける中、電力会社は、大気中に大量の炭素排出量を放出する石炭発電所も含め、すぐに利用できるあらゆるエネルギー源を増強することで対応しようとしています。

汚染源となる燃料源に依存する解決策は、地球にとっても、今後数年間で排出量をゼロに削減するという大きな誓約を掲げているテクノロジー企業の評判にも悪影響を及ぼします。その結果、企業は、サステナビリティーの目標を達成しながら、AI開発を継続してサポートする方法をさらに模索し続けています。そして、特に多くの話題を集めていると思われる解決策が 核エネルギーです。

米国では過去30年間の大半において、原子力発電は事実上停滞してきました。その主な理由は、注目を集めたいくつかの事故に続いた安全性への懸念とコストの増加です。しかし、エネルギーの必要性が高まるにつれ、一般的なクリーン・エネルギーのオプションには課題が生じています。需要を満たすのに必要な容量を常に提供するとは限らないのです。

対照的に、原子力発電はより安定で、より予測しやすいものです。「原子力施設は90%以上の時間で発電が可能です」と、スタンフォード大学プリコート・エネルギー研究所の水素プロジェクト・フェロー、Maksim Sonin氏は述べています。特に、通常は常に電源が入り稼働するように設計されているデータセンターでは、電力への持続的なアクセスが重要だとSonin氏は述べています。

もちろん、原子炉を稼働状態にするには時間がかかります。オックスフォード大学の研究者Hannah Ritchie氏の分析によれば、原子炉を立ち上げて稼働させるには平均して 6年から8年 かかるそうです。このリード・タイムは、「非常に長期にわたる承認サイクル、立ち上げのためのスケジュールの延長、および多額の設備投資の結果です」とSonin氏は言います。

しかし、近年、場所の開発と規制上の煩雑な手続きの一部を解消する努力のおかげで、小型モジュール式反応器（SMR）がより現実的なものになりました。SMRは従来の原子力発電所の約3分の1の電力を生成するものですが、稼働費用と構築時間は大幅に低くなります。それを理由に、Google、Amazon、Microsoftのような企業は、従来の選択肢よりも早く拡大できるクリーンエネルギー発電の選択肢としてSMRに目を向けています。

もちろん、SMRに課題がないわけではありません。「社会的、安全上、その他の問題は、これらのテクノロジーの商業化のどの段階でも障害となる可能性があります」とSonin氏は言います。こうした潜在的な懸念から、Sonin氏は、SMRが今後数年間で原子力エネルギーの成長の約10%にしか寄与しないだろうと考えています。

AIの開発が原子力発電への関心を新たに高めているわけですが、AI自体がクリーン・エネルギー・ソリューションの開発と効率化を加速することで、それ自体のエネルギー需要の増大の問題是正に役立つ可能性もあります。

「急速なAIの開発では、利用可能なエネルギー容量をさらにもっと増やす必要がありますが、この電力をより迅速かつ持続可能な方法で生み出すテクノロジーによって、エネルギー部門を革新することもできます」とSonin氏は言います。

IBMの2024年サステナビリティー準備状況報告書によると、再生可能エネルギー使用量と総エネルギー消費量は、ビジネスリーダーがサステナビリティー目標を評価する際に注目する主要業績指標リストのトップに置かれています。そしてAIには、新しいエネルギー生成テクノロジーの開発の支援から、送電網全体の最適化と負荷管理の改善まで、潜在的なソリューションを示せる可能性があります。

「戦略面において、短期的にはインフラストラクチャー関連の懸念が生じているものの、最終的には対処できることであるため、私は技術分野におけるこのようなイノベーションのペースを非常に肯定的に見ています」とSonin氏は言います。

原子力発電ソリューションへの注目は高まっていますが、利用可能な選択肢はそれだけではありません。米国において、2024年前半には、風力や太陽光などのクリーン・エネルギーが最も急速に成長した電力源でした。水力発電の成長も続いているものの、干ばつや水不足などの課題に直面しており、企業は今後、水力発電の信頼性を低下させる可能性があります。

Sonin氏は、エネルギー・リソースへの投資に関して、ほとんどの企業はすべての卵を1つのバスケットに入れることを避けるだろうと言います。したがって、原子力発電が今注目されていたとしても、これが企業が探る唯一の選択肢ではありません。

「非常に多くの実現可能性、未知の部分、さまざまなシナリオがあるため、長期的な実現性という観点から、これは正しい実用的なアプローチだと私は確信しています。」とSonin氏は言います。「特定の種類のクリーン・エネルギーが他の種類よりも優れていると考えられているということは絶対にありません」

Sonin氏は、原子力発電所とその他のエネルギー・ソリューションは相互に排他的なものではなく、クリーン・エネルギーへの移行をサポートするより広範で包括的なソリューションのコンポーネントであると強調しています。

「原子力発電は、水力、地熱、太陽光、風力、水素、アンモニア、その他のクリーンなエネルギー源と純粋に競合するものではなく、これらすべては補完的なものであると考えています」と彼は言います。「それらはすべて、異なる状況でうまく機能します。つまり、ポートフォリオ的アプローチがより多くの価値を生み出すために、どれかが大手テクノロジー企業の単独勝者となる可能性は低いです。」