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米国の送電網の制約:2028年までに40GW+の「ビハインド・ザ・メーター」データセンターへ?
要約
米国の送電網は、AIラボやハイパースケーラーによる電力需要の急増に容量の増強が追いついておらず、2028年までに新規データセンターの50%以上が「ビハインド・ザ・メーター」方式で電力を賄うと予測されています。この記事は、SemiAnalysisのエネルギーモデルに基づき、2030年までに米国で84GWのデータセンター増設が見込まれる中、既存の送電網容量の不足と新規供給の遅延を詳細に分析し、その解決策としてオンサイト発電が有力な選択肢となる理由を説明しています。
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米国の送電網の制約:2028年までに40GW+の「ビハインド・ザ・メーター」データセンターへ?
なぜ送電網は追いつかず、2028年までにデータセンターの50%以上が「ビハインド・ザ・メーター」になるのか
Jeremie Eliahou Ontiveros、Sebastian Orejas、Ellie Holbrook、Dylan Patel
2026年6月25日 ∙ 有料
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現在、米国の送電網は米国内のデータセンター負荷のほとんどを賄っていますが、転換期に差し掛かっています。AIラボやハイパースケーラーの飽くなき電力需要が加速し続ける中、送電網は十分な速度で容量を追加できません。そのため、大手企業が電力需要を確保する唯一の方法として、「ビハインド・ザ・メーター(BTM)」が残されています。約1年前、私たちのオンサイトガスに関する詳細な分析は、BTMガス機器市場への新規参入企業の急速な台頭を最初に予測しました。それ以来、Bloom Energy、Bergen Engines、Wärtsiläなどの企業は目覚ましい成功を収めています。GEVとシーメンスのタービン容量制約を克服することは、多くの人が恐れていたよりもはるかに容易であることが証明されました。
今日、私たちはさらに深く掘り下げ、米国の送電網容量をモデル化して、データセンター向けのBTMソリューションによって埋められなければならない不足を理解します。まず主要な数字から始めましょう。2026年の+21GWから2030年には+84GWへと、米国でのデータセンター建設が記録的なペースで進んでいることを引き続き確認しています。先週、データセンターの遅延に関する見出しがしばしば誇張されている理由を詳しく説明しました。
私たちの調査によると、2028年以降、新規の米国データセンターの半分以上がBTMで電力を供給され、データセンターBTM機器の総獲得可能市場(TAM)は2029年までに年間50GWを超えるでしょう。新規の送電網容量は十分な速度で増加しておらず、データセンター以外の負荷の増加にも対応する必要があります。
出典: SemiAnalysis Energy Model, SemiAnalysis Datacenter Model
上のグラフは、私たちの予測の3つの主要な構成要素を示しています。米国のデータセンターの総電力需要予測、利用可能な米国の送電網容量、および新規の送電網供給です。この予測を構築するために、SemiAnalysisの業界をリードする最高の洞察を使用しています。最初の構成要素であるデータセンター需要は、建物ごとのモデルによって駆動されるボトムアップ予測から得られ、アクセラレーターモデルのチップごとのAI需要予測によって裏付けられ、ビルドアウトの経済を追跡し「バブル」の質問に答えるTokenomicsモデルによって検証されています。
私たちのエネルギーモデルの2番目の構成要素である送電網の余裕は、米国の送電網の各主要部分における供給と需要の動態を分析します。私たちのモデルは、すべてのISOおよびRTOの方法論に従い、UCAP/ICAPの予備力、供給と需要の成長、信頼性リスクなどをモデル化します。
3番目のブロックは、私たちの新しいエネルギーモデルによって生成されたボトムアップ予測を通じて、新しい送電網供給を予測します。私たちは米国に40,000の発電資産を追跡し、すべての燃料タイプについて四半期ごとの商用運転開始日(COD)を予測します。その後、独自のELCCモデルを介して発電所の「真の」容量値を推定し、各ISOおよび主要な非ISO地域の特性に合わせて調整します。
私たちの予測によると、年間わずか15GWの純新規ELCC容量が追加され、10年末には20GW以上へと増加傾向にあります。これは、送電網事業者がデータセンターの安定した負荷(および工業プラントや半導体工場などの他の安定した負荷)に供給するために認識できる、システムに追加される実質的にすべての確実な容量です。出典:SemiAnalysis Energy Model
その認定された供給量からピーク需要と必要な予備率を差し引くことで、市場が独自のピーク需要と必要な予備率をカバーした後に新しい負荷をホストするために残された余剰の認定された容量であるヘッドルームが得られます。この基準に基づくと、利用可能なヘッドルームはすでにゼロに近づいており、全国の必要な予備率の分析に基づくと、2027年までにマイナスに転じます。
出典: SemiAnalysis Energy Model
そのため、発電は送電網接続データセンターの負荷増加にとって大きなボトルネックになると予想されます(送電は別のボトルネックであり、これは今後の詳細な分析のテーマとなります)。すべてのデータセンター運営者は、これをすでに肌で感じています。たとえば、電力会社は2027年の500MWの負荷増強スケジュールを満たせると言いますが、その後、送電網接続に必要な主要な変圧器(MPT)から高圧遮断器、場合によってはネットワークアップグレードに至るまでの長期リードタイム機器が利用できないため、その負荷は2029年までしか提供できないと回答してきます。さらに悪いことに、負担はますます購入者にのしかかります。送電網接続電力を確保するためには、開発者が多額の信用状、保証金、または自己の負荷に供給するために建設される発電設備に資金を提供するためのテイク・オア・ペイ契約を提示することが頻繁に必要となります。例えば、Switch Datacenterは、これらの義務を裏付けるために、2026年に数十億ドル規模のパフォーマンス信用状施設を締結しました。そして多くの場合、数十億ドル規模のコミットメントにもかかわらず、電力会社は期日通りに提供しないことに対する罰則さえ負いません。購読
これらの発電と送電の制約は、不十分な市場インセンティブと相まって、「ビハインド・ザ・メーター(BTM)」がGW規模の新規建設にとって最も魅力的なソリューションとなることがよくあります。そして私たちはすでに、多くのトップティアの開発者が、オンサイトガス認可が容易なテキサス州で5GW以上のBTM施設を計画していることを観察しています。私たちのデータセンターモデルは、これを極めて詳細にカバーしており、内部に信頼できる開発の兆候が見られない「本物」の5GW+キャンパスとそうでないものを区別しています。
これはもちろん、BTMソリューションとプロバイダーにとって実質的な追い風となります。しかし、主要な受益者は一般的な予想とは異なります。数ヶ月前、私たちは一時的なピークガスタービン発注のリスクを最初に指摘しました。詳細については、コアリサーチレポート「Grid Power Bad, BTM Good – Peak Gas Turbine Orders, IPPs Challenged, But Grid Equipment Demand Accelerating」をお読みください。
当社の新しいエネルギーモデルは、企業の相対的な市場ポジションを予測し理解するための最良のツールです。製造能力、機器のリードタイム、設置のリードタイム、主要な取引発表などを追跡しています。また、最近の二次市場の動向についても詳細にカバーしており、特にタービンの可用性が急増しています。
出典: SemiAnalysis Energy Model
詳しく見ていきましょう。私たちの議論は3つのステップで構成されており、このレポートはそれらの順に説明しています。まず、送電網の供給が構造的に制約されていること、その制約が限界的な購入者をビハインド・ザ・メーターに押しやること、そしてその変化が、市場が完全に独立したBTMとハイブリッドBTMの両方で成長するにつれて、機器OEMとIPPにおける勝者と敗者を再編することです。
まず、供給制約を確立します。当社の新しいエネルギーモデルに基づき、発電所の増設をどのように予測し、ELCCを通じて各燃料の真の容量値をどのように推定し、その結果生じる送電網のヘッドルームをどのように測定するかを説明します。
次に、購入者の決定に移ります。電力とコンピューティングの最大購入者にとってのBTMと送電網の相対的な魅力について、ユースケース別に細分化して説明します。
最後に、それらの間の実践的な橋渡しを検討します。ERCOTで出現しているハイブリッド・コロケーション構造(バッチゼロプロセスによって成文化されたもの)は、オンサイト発電と継続的な送電網アクセスを融合したものであり、どこで初期の勝者が形作られていると考えているかについて説明します。これについては後で詳しく説明します。
この記事では送電網の制約とBTMを解決策として取り上げていますが、負荷の柔軟性のような代替策もあります。これらは今後の詳細な分析の焦点となり、この記事の範囲外です。負荷の柔軟性のような代替策よりもBTMが主要な解決策となると考える理由を、この記事の後半で簡単に説明します。SemiAnalysisは読者に支えられた出版物です。新しい投稿を受け取り、私たちの活動を支援するために、無料または有料の購読者になることを検討してください。
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4万基の発電機を分析した結果、米国の送電網が抱える核心的な課題の一つが明らかになりました。それは、今後2年間で市場に追加される安定した、需要に応じて稼働可能な容量の不足です。当社の定格容量予測によると、米国産業界は2026年と2027年に年間10GW未満のガスを増設し、増設は2028年以降にようやく加速する見込みです。
出典:SemiAnalysis Energy Model
この予測を達成するために、当社はデータセンターモデルの方法論を再現します。それはまず