生成AIの普及が2025年の日本の電力需要に与える影響

SDKI によって発行されました : Jul 2025

生成AI（GenAIまたはgen ai）は、2025年にはコンテンツ制作、ソフトウェア開発、ヘルスケア、金融など、世界中のあらゆる産業に破壊的な変化をもたらすと予測されています。日本においては、2025年における生成AIの活用は、デジタル世界だけでなく、世界有数の技術力と先進的なエネルギー政策を掲げる日本のエネルギー需要をも変革する可能性があります。生成AIによる動画、画像、テキスト、音声生成ツールなどのGenAIツールが私たちの日常生活にますます浸透するにつれ、政策立案者、企業、そして国民は皆、それらが電力需要にどのような影響を与えるかを学ぶ上で重要な役割を担うことになります。

生成 AI とは何ですか?

生成AIとは、テキスト、画像、音声、さらには動画といった新しい素材を生成し、その背後にあるパターンを膨大なデータセットから学習できる人工知能と定義できます。従来のAIは分類や予測を行うだけですが、GenAIは新たなソリューションを提示するため、コードの記述やグラフィックの作成、音楽の作曲、人間のコミュニケーションのシミュレーションといった作業に非常に適しています。

OpenAI、Google DeepMindなどの生成AI企業や、NTT Dataなどの日本企業は、AI生成ツールの開発とその可能性の探究において先頭に立っています。しかし、これらのイノベーションには、電力需要の急増という隠れたコストが伴います。

GenAIのエネルギーフットプリント

GenAIモデルの導入とトレーニングには膨大な計算能力が消費されます。画像や動画を生成するAIシステム、言語モデル（LLM）、そして画像を生成するシステムはすべて、高性能GPUと大量の電力を消費するデータセンターを使用しています。

エネルギー消費に関わる関係者:

• 単一のLLMのトレーニング：モデルのトレーニング：単一のLLMのトレーニングには数百メガワット時の電力が消費される可能性があります。
• 推論：リアルタイムアプリケーション（チャットボット、ビデオ生成など）では、GenAIモデルを実行すると継続的な負荷が増加します。
• データセンター：冷却、ストレージ、ネットワークインフラストラクチャが電力消費量の増加につながります。

2025年の日本の電力事情

日本におけるエネルギー需要は、国内の産業や人口密度の影響を受けており、国内の利用可能なエネルギー資源は逼迫しています。日本は化石燃料の純輸入国ですが、再生可能エネルギーの台頭が見られます。

国別電力需要（2025年推計）:

2025年の日本のエネルギー効率に影響を与える要因の大部分は、世界でもトップクラスにランクされる高水準の電力需要です。2050年の世界のエネルギー需要予測では、AI技術の大きな役割により、消費量が倍増すると予想されています。

GenAIと日本の増大するエネルギー需要

生成AIの広範な活用が日本における電力需要に及ぼす影響は多岐にわたります。Mitsubishi Research Instituteが発表した報告書によると、2040年までに日本人が処理するデータ量は、生成AIの活用によって10倍に増加すると予想されています。

予測される影響:

• ICT業界の波：2040年には、GenAIが稼働するデータセンターが、日本の総電力消費量の15%を占める可能性があります。
• 電力：電力を使用するたびに従量課金が発生するため、企業や消費者にも影響が及ぶ可能性があります。
• カーボンフットプリント：GenAIは、再生可能エネルギーの統合が不十分なため、日本の排出量を増加させる可能性があります。

影響の緩和：よりスマートなAIと半導体

日本は、GenAI開発と持続可能なエネルギー消費の両立を目指しています。有望な対策として、以下の2つが挙げられます:

• エネルギー効率の高い GenAI モデル

タスクに特化した小規模なモデルを使用することで、計算負荷を軽減できます。ユースケースとの関連性に基づいてモデルを選択することにより、最大95%のエネルギー消費量削減が可能です。

• ハイテク半導体

光電子融合やAI専用チップなどの先進技術により、2040年までに電力効率は65,000倍向上する可能性があります。

再生可能エネルギーとAIの相乗効果

GenAIのエネルギー需要は、日本のカーボンニュートラル化への取り組みと軌を一にしています。AIをスマートグリッド、需要予測、仮想発電所と組み合わせることで、電力供給の最適化と無駄の削減を実現できます。

人工知能を活用したエネルギー管理のメリット:

• リアルタイムの負荷分散
• 予測メンテナンス
• 動的価格モデル

産業および商業への影響

企業向け:

• 膨大な電力消費による電気料金の高騰
• エネルギー監査とAI最適化計画の必要性
• グリーンデータセンターへの投資機会

GenAI企業:

• 低消費電力モデルの開発要求
• 再生可能エネルギー源の近くでのデータソースの活用促進
• 持続可能なインフラにおけるエネルギー事業者との連携

グローバルな文脈：世界のエネルギー需要とAI

世界のエネルギー需要は劇的に増加すると予想されており、AI技術は大きな貢献を果たす可能性があります。国際エネルギー機関（IEA）の推定によると、早ければ2030年にはデータセンターの消費電力が現在の日本の消費電力を上回る可能性があります。

2050年の世界エネルギー需要:

政策提言

政策立案者は、生成AIの広範な利用が日本における電力需要に与える影響に迅速に対処する必要があります。

推奨される対策:

• エネルギー効率の高いAIを開発する開発者にインセンティブを提供します
• 再生可能エネルギーで稼働する情報センターへの補助金制度の導入
• AI向けエネルギー料金の導入
• 官民連携の促進

倫理的および戦略的な考慮事項

GenAIは大きな可能性を秘めていると言えるでしょうが、そのエネルギー消費量は倫理的な問題をはらんでいます。例えば、AI企業は炭素排出量について責任を負うべきなのですか？それとも、日本の持続可能性に影響を与えることなく技術の進歩に追いつくことは可能なのですか？当社のアナリストによると、日本のGenAIは全体的に見て、イノベーションと説明責任の両立を特徴とする可能性があります。

結論

生成AIの大規模活用は、日本の電力需要を改善する機会をもたらすことを意味します。持続可能な未来を実現するためには、日本はエネルギーインフラ、政策、そして技術を、生成AIの進化に対応して整備していく必要があります。

日本は、エネルギー効率の高いインテリジェントシステム、先進半導体開発への巨額投資、そして再生可能エネルギーの拡大により、環境目標を損なうことなく、責任あるAIイノベーションにおいて世界をリードする存在となることができます。