3.3兆ドルの気候問題:データセンターは熱に耐えられるか?

Monitors show information of network traffic and status of devices in data centre room, data centres
Data centres' energy use is inextricably linked to the climate crisisImage: Getty Images/iStockphoto
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  • AIがデータセンターの急増を牽引する一方で、気候ハザードはインフラの効率性にとって、拡大しつつあるものの十分に認識されていない脅威となっています。

  • 極端な暑さ、干ばつ、その他の気候ハザードにより、現在稼働中のデータセンターの累積運用コストが2055年までに3.3兆ドル増加する可能性があります。

  • 成長とリスクの均衡を図るには、より賢明なエネルギーおよび冷却システムと、より優れた診断・ガバナンス能力の両方が必要です。

AIに牽引されたデータセンターブームは、「ゴールドラッシュ」になぞらえられてきました。世界各国の経済は、主権と競争力を強化するため、デジタルインフラへの投資誘致を競っています。しかし、現代経済を支える膨大なサーバー群の立地を検討する際には、環境リスクを看過することはできません。

世界経済フォーラムの分析によると、極端な暑さ、干ばつ、その他の気候ハザードにより、世界のデータセンターの年間コストは2035年までに810億ドル増加し、2065年には1680億ドルに達する可能性があります。

世界のデジタル化が進むにつれ、データセンターの重要性は高まっています。映画のストリーミングやオンラインショッピングから、サプライチェーン管理や金融取引に至るまで、消費者と企業の双方が、この多くは目に見えないインフラに大きく依存しています。AIの時代には、この傾向がさらに加速しています。世界のデータセンター容量は2030年までにほぼ3倍になると予想されています。

近年、データセンターの立地に関する判断は複雑さを増しています。接続性や用地といった従来の考慮事項は依然として重要ですが、エネルギーと強靭性が優先課題として浮上しています。

環境の将来に影響を与える要因Image: 世界経済フォーラム

最新のAIチングを搭載したラックは、前世代のチップと比べて10倍以上のエネルギーを消費しています。その発熱量は非常に大きく、もはや空調だけでは冷却が追いつかなくなっています。事業者は現在、液冷を採用せざるを得ず、サーバールームに冷水を送り込んで熱を奪っています。

気候ハザードによるコストの増大

気候ハザードの頻度と強度の増大、とりわけ極端な暑さと干ばつは、データセンターの急騰する運用コストを複数の面から一層押し上げるおそれがあります:

  • 運用費用の増加:極端な暑さにより、データセンターは冷却システムをより高い能力で稼働させる必要があり、電力消費やその他の費用が増加します。干ばつや水ストレスの高まりにより、水冷式の冷却に依存する施設は代替手段を模索せざるを得ず、多くの場合、より大きな財務負担が生じます。

  • 事業中断による収益損失:極端な気象事象により、停電やサービス障害が増加しており、契約違反、顧客離れ、そして基幹デジタルサービスにおける数百万ドル規模の収益損失につながっています。

  • 物理的損害の修繕費:ハザードに直接さらされることで、サーバー、電力・冷却システムの高額な修理や交換が必要となります。

  • 従業員の生産性低下:職員は、暑さや空気の質の悪化による健康・安全上のリスク、交通障害、ストレスの増大に直面しており、これらすべてが、安定した運用を維持し、緊急事態に効率的に対応する能力を低下させます。

S&Pのデータに基づく当フォーラムの分析を総合すると、高排出シナリオの下では、2055年までに年間の気候関連コストがデータセンター資産総額の9.5%に相当する水準に達する可能性があります。同期間の累積損失総額は3.3兆ドルに達する可能性があり、そのうち極端な暑さが影響の3分の2以上を占め、次いで干ばつと水ストレスが続きます。

さらに、気候変動による混乱は、データセンターの価値連鎖の奥深くにまで及びます。データセンターの顧客は、支払いの遅延、データの消失、日々の業務プロセスの停止など、複数の連鎖的影響を受けることが予想されます。これらは次に、契約違約金、顧客離れ、サプライチェーンの摩擦、データ復旧などの具体的な事業コストとして現れます。

気候変動による混乱に備えたデータセンターの将来対応

データセンターが世界経済にとって重要であることを踏まえると、気候ハザードに対して強靭なデータセンターを構築することは極めて重要です。

データセンター事業者にとっての主要な課題の一つは、資源需要の増大という悪循環を断ち切ることです。冷却システムが最適な運転条件を維持するためにより多くの負荷を担い、同時に水消費量の大幅な増加を招いているためです。実現可能性と効果という二つの観点から評価した12の潜在的解決策を検証した結果、3つの投資の優先事項が特定されました:

1. 冷気・暖気の封じ込めシステム

冷気と暖気の流れを分離する物理的な障壁により、空気の混合を防ぎ、冷却効率を最大40%向上させるとともに、エネルギーコストを削減します。

2. リアルタイム環境モニタリング

温度と湿度を継続的に可視化することで、停電を防止し、ダウンタイムを削減して、エネルギーおよび冷却の使用を最適化します。

3. エコノマイザーおよびフリークーリングシステム

外気の冷気や冷却塔の冷却水を活用してチラーの稼働時間を短縮し、システムの効率を向上させるとともに、エネルギーおよび水のコストを削減します。

最新の科学は気候危機について何を語っているのか?
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施設の運用そのものに加えて、データセンター事業者と下流の関係組織は、診断・ガバナンス能力を強化することで、気候ハザードに対する強靭性を構築すべきです。これには、脆弱性と相互依存関係をより深く理解すること、そして資源配分や混乱への備えに関する意思決定に資するよう、定期的なストレステストを実施することが含まれます。

これらの対策は、コストや時間の面で負担が大きいと思われるかもしれませんが、サプライチェーンのデジタルツインからN階層ネットワークマッピングに至るまで、AIを活用した技術は、運用の安定性を高め、システムショックに対する脆弱性を低減するために、すでに導入されています。

こうした解決策は切実に求められていますが、AIへの需要の高まり自体が、限られた資源への圧力を強めています。今後数十年にわたり、データセンター容量の一見止めようのない成長と気候ハザードの緩和との間で均衡を見出すことは、世界経済が直面する最も厳しく、かつ最も重要な課題の一つとなるでしょう。

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