核要内容のまとめ
アメリカ東部で最大の電力市場を運営するPJMは、AIデータセンターの急激な電力需要によって大混乱に陥っている。古い市場メカニズムとモデルの誤算が原因で電気料金が急騰し(家庭の請求額は17%から24%増加)、新たな発電能力の増加が追いついていない。さらに、PJMのガバナンスは「否決政治」に陥り、改革が進まない。マイクロソフトやグーグルなどのテクノロジー企業は接続が困難でコストが不確定なため、自ら発電施設を建設して公共電力網から離脱しており、その結果、負担を被るのは一般家庭となっている。これは、アメリカのインフラの老朽化とAIの急成長という根本的な矛盾が表面化したものである。
1. AIデータセンター:電力需要は「磁器店に突入した雄牛」のよう
AIの大規模モデルの訓練には大量のGPUが必要であり、1つのGPUラックの消費電力は従来のサーバーの10倍以上にもなる。マイクロソフトやグーグルなどの企業はアメリカ国内で土地を競ってデータセンターを建設しており、これらは「電力を大量に消費する怪物」である。過去20年間、PJMがカバーしていた東部地域の電力需要は安定していたため、電力網は「ゼロ成長」を前提に最適化されていた。しかし、AIの急激な需要に直面して、古い電力網はその負荷に耐えられなくなった。
2. PJMの容量市場:なぜ電気料金がほぼ10倍になったのか?
「容量市場」とは、電力会社が電力を販売するだけでなく、需要のピーク時に十分な予備発電能力を確保するためのものであり、PJMは毎年この「予備電力」を競売している。2024年にPJMはモデルをアップグレードしたが(2022年の嵐の影響で)、天然ガス発電機の信頼性評価を下げたため、必要な予備容量が減少するはずだった。しかし、モデルの誤算により競売価格は1メガワット日あたり28.92ドルから270~333ドルに急騰し、総コストは636億ドルに達した(過去の10倍以上)。さらに悪いことに、新たに建設された発電能力はわずか4.8GWに過ぎず、そのほとんどの費用は既存の発電事業者のポケットに入った。彼らの実際のコストは競売価格の1/20から1/40に過ぎず、実質的には補助金を受け取っているに等しい。
3. モデルの2つの重大な誤算:数十億ドルの無駄
PJMの計算モデルには2つの致命的な誤算があった:
1. 冬の冷たい空気が無視されている:冬の冷たい空気によりガス発電機の出力が向上する(密度が高く熱効率が上がるため)、冬の発電能力は夏よりも8.4%高い。しかし、モデルは夏のデータを基に計算しており、発電能力を過小評価してしまい、130億ドル分の予備容量を余分に購入してしまった。
2. 嵐後の補強が更新されていない:2022年の嵐の後、発電所は冬用の補強を行ったが、モデルは以前のデータ(例えば2024年の嵐での停止率は以前の3分の1)を引き続き使用しており、3.8GW分の予備容量を余分に購入してしまい、ユーザーの資金120億ドルが無駄になった。
4. 否決政治:なぜPJMは自らの問題を改善できないのか?
PJMのルールでは、5つの利害関係者(発電事業者、ユーザーなど)のうち2つが反対すれば改革は中止される。例えば:
- 冬季の容量計画(27億~80億ドルの節約が見込まれる)は発電事業者によって否決された。彼らは冬季の発電能力を高めると夏のパフォーマンスが悪くなり、罰金を科されることを恐れている。
- その他の改革も利害関係者によって妨げられており、FERC(規制機関)から最後通牒が出されているが、積極的な再構築の権限が欠けており、改革は行き詰まっている。この20年前に作られたメカニズムは、AI時代のニーズには全く適応していない。
5. データセンターの公共電力網からの離脱:一般家庭がより大きな負担を負う
PJMの接続作業が遅れ(4年半にわたり接続研究が中断された)やコストの不確実性のため、テクノロジー企業は公共電力網から離脱し始めている:
- マイクロソフトは20年契約を結んで原子力発電所を再稼働させ、グーグルは天然ガスの直接供給を自ら行っている。
- 公共電力網が安定した大口ユーザーを失うと、固定費用(送電線や予備発電能力)は一般家庭が負担することになる。
- PJMが緊急競売を行って6.8GWの発電能力を購入しようとしているが、実際の需要は3GWに過ぎず、モデルの誤算によりコストの分担も不確定である。大口ユーザーが支払わなければ、最終的には一般家庭が負担することになる。
結果:アメリカ東海岸はAIの計算能力競争において不利な立場にあり、電力供給の不安定さが原因で遅れをとっている。一般家庭はシステムの失敗の代償を支払うことになっている。
この問題の本質は、AIの急成長に伴う費用を誰が負担するのかということだ。能力のある大口ユーザーは公共電力網を離れ、能力のない一般家庭がその結果を受け入れるしかない。アメリカの電力システムの古い問題が、AIの発展を妨げているのである。