【第1回】AIデータセンター時代のシステム設計：ワット・ビット連携、GX戦略地域、PPA・電源ポートフォリオの実務論点
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一般社団法人エネルギー情報センター
生成AIの普及に伴い、データセンター（DC）は単なるIT設備にとどまらず、地域の電力インフラ設計そのものを左右する存在へと変わりつつあります。特にAI向けDCは、24時間稼働・高負荷率・増設前提という運用特性に加え、低遅延の要請から都市圏への近接やネットワーク結節点へのアクセスが重視される一方で、脱炭素への対応も必須となっています。結果として、電力の「量」だけでなく「確実性」と「環境価値（非化石証書の移転）」の両立が事業の成否を分けるようになっています。
こうした状況の中で、日本でも制度設計が大きく動いています。具体的には、系統用蓄電池における系統容量の「空押さえ」問題に対して規律強化が議論される一方、国としてはワット（電力）とビット（通信）を一体で整備する「ワット・ビット連携」を掲げ、自治体誘致やインフラ整備を含めた「GX戦略地域」等の枠組みで、望ましい立地へ需要を誘導しようとしています。さらに、需要家側では、脱炭素要請の高まりを受けて、PPAなどを通じた環境価値の調達や、電源ポートフォリオ（再エネ＋調整力＋バックアップ等）をどう設計するかが、契約論を超えて運用設計のテーマになっています。
本シリーズでは「AIデータセンター時代のシステム設計」を、①ワット・ビット連携、②GX戦略地域、③PPA・電源ポートフォリオの実務論点――という3つの観点から、全3回で整理します。日本の最新の制度設計と接続して、実装するなら何が論点になるかに焦点を当てるのが狙いです。
第1回は、まず全体の前提条件を揃えるために、「ワット・ビット連携」とGX戦略地域が、なぜ今必要とされ、立地と系統の設計をどう変えようとしているのかを取り上げます。DCが「どこに建つか」が「どれだけ早く、どれだけ確実に電力を確保できるか」を左右する時代に、実務者が最初に押さえるべき論点を、見出しと図解を交えて丁寧に整理していきます。
※本シリーズでは、電力システム・制度設計の観点に焦点を当て、立地選定における冷却・熱負荷や、BCP・レジリエンスの観点は扱いません。
第1回：ワット・ビット連携が必要になった理由
- 今回の結論
- 背景
- 制度の方向性
- 実務への含意
DCの立地選定と電力調達戦略は、電源・系統・脱炭素を一体で設計する経営テーマになった。
DCは24時間稼働・高負荷率という特性から、電力の「量」だけでなく「どこで・いつ・どれだけ確実に」確保できるかが事業成否を左右する。ところが足元では、発電・蓄電側の接続申込み急増に加え、DC等の大規模需要でも先着的な接続確保や手続き滞留が起き、系統容量の滞留（実質的な「空押さえ」）が顕在化している。
政府は接続規律の強化とあわせて、ワット（電力）とビット（通信・データ基盤）を一体で整備する「ワット・ビット連携」や、GX戦略地域を通じた計画的な系統容量の確保・配分の枠組みを検討している。
需要家（DC）側は「どこで」「どの電源を」「どの程度のリスクを取って」確保するかが経営課題となり、小売・発電・蓄電・自治体・系統運用者に新しい役割分担と調整が求められる。
全体図（図0）：本稿の図1〜図6の要点を1枚に集約（出典：筆者作成）
図1：空押さえ→接続規律→計画的容量確保（ワット・ビット連携／GX戦略地域）→調達・運用設計の全体像（出典：筆者作成）
1. なぜ今、DCが「電力システムの主役」になるのか
DCは以前から大口需要家でしたが、生成AIの普及で状況が変わりました。AI向けの演算処理が爆発的に増え、DCの電力需要増が社会全体の電力需要の「量」と「負荷特性」の双方に影響を及ぼし始めています。さらに需要家単体で見た時にも「時間」と「脱炭素」の要請が重なり、電力システム側の設計論点が一気に前面に出てきました。
・量：特別高圧で数万kW級、かつ拠点が複数に増える（複数エリアで短期間に大規模需要が立ち上がる）。
・負荷特性：24時間稼働で負荷率が高い（ピークだけでなくベースロードを押し上げる）。
・時間：DCそのものの建設・稼働と、系統増強のタイムラインがズレやすい（工期が勝敗を分けるKPIの一つになりやすい）。
・脱炭素：再生可能エネルギー、非化石証書、将来的には24/7 CFE（24時間365日・時間帯別にカーボンフリー電力で賄う方式）を求められる可能性がある。
ここで重要なのは、DCの立地選定が、単なる不動産判断ではなく、「どの系統に・いつ・何万kWを接続するか」という電力システム設計そのものになっている点です。DCは需要施設であると同時に、系統計画・電源開発の起点となる「設計変数」へと位置づけが変わりつつあります。
図2：DCが電力システムを動かす4要素（量／負荷特性／時間（工期）／脱炭素）（出典：筆者作成）
2. 発電設備等で顕在化した「空押さえ」：接続規律の強化
まず、系統用蓄電池など発電設備等の「接続検討」申込みが急増し、事業化確度の低い案件も含めて接続枠が滞留する現象が問題化しています。議論の方向性はシンプルで、接続検討の段階から用地の確からしさを確認する、接続契約の段階では使用権原まで求める――という形で、申込みの質を引き上げる設計へ向かっています。
図3：「接続検討」→「接続契約」：入口規律（用地の確からしさ→使用権原）のイメージ（出典：筆者作成）
参考図3-公式：接続検討申込み時の土地に関する書類提出の要件化（出典：資源エネルギー庁「次世代電力系統WG（第5回）」資料2 発電等設備における系統アクセス手続きの規律強化について）
3. 需要設備（データセンター等）でも同じ課題：接続申込みの滞留
需要設備側でも、結果として系統容量が滞留するという点では似た構造が起きています。ただし、発電側が「事業化確度の低い案件による枠の押さえ」が主な問題であるのに対し、需要側では「計画変更や需要規模の下方修正による未使用容量の発生」が主な問題となります。制度側では、受電地点等の供給条件が整った状態での申込みを促す仕組みについて、検討が進められています。
図4：需要側（DC等）でも起きる滞留：先着申込み→計画変更→容量が滞留する構造（出典：筆者作成）
参考図４-公式：（参考）既存電力インフラの最大限活用に向けた検討：（出典：経済産業省・総務省「ワット・ビット連携官民懇談会取りまとめ1.0」）
4. だからワット・ビット連携：系統容量の確保を「地域選定」で実現
ワット・ビット連携は、電力インフラ（系統・電源・蓄電池）と、通信・データ基盤（DC・ネットワーク）を一体的に整備する発想です。これまでの立地判断では、土地や通信の条件が先行し、電力インフラへの接続可否は後から検討されるケースが少なくありませんでした。並行で検討を進める事業者もありましたが、それでも系統増強のリードタイムがボトルネックとなり、DC稼働時期に間に合わないリスクが残っていました。ところが、ハイパースケーラーと呼ばれる大規模クラウド事業者や、AI用途DCの規模では、電力インフラが後追いでは対応が困難です。結果として制度側は、先着優先だけでは対応しきれない系統接続の課題に対し、有望地域を選定して系統容量を確保する仕組みを計画的に確保・配分する考え方が具体化しつつあります。次回で詳述するGX戦略地域は、その実装の中核です。
図5：ワット・ビット連携の概念（電力インフラ×通信・DCを同時に設計）（出典：筆者作成）
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執筆者情報
一般社団法人エネルギー情報センター
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