AIのための原子力発電：データセンターエネルギー契約の内幕

2025年12月11日更新

2025年12月更新： 大手テクノロジー企業が過去1年間で米国の新規原子力発電容量10GW以上に署名。Microsoftはスリーマイル島再稼働（835MW）に向けた20年間160億ドルの契約を締結し、2028年を目標としている。GoogleとKairos Powerは米国初の企業向けSMR（小型モジュール炉）フリート契約（500MW、2030年以降）に署名。Amazonはサスケハナをデータセンターキャンパスに転換するため200億ドル以上を投資。Metaは1〜4GWの新規原子力発電に関するRFPを発行。世界のデータセンター電力消費量は460TWh（2024年）から1,300TWh（2035年）へ成長予測。

大手テクノロジー企業は過去1年間で、米国における10ギガワット以上の新規原子力発電容量について契約を締結した。¹ Microsoftはスリーマイル島の再稼働に向けて、20年間835メガワットの電力購入契約を締結した。² GoogleはKairos Powerから最大500メガワットの小型モジュール炉を発注した。³ Amazonはサスケハナのサイトを原子力発電によるAIデータセンターキャンパスに転換するため、200億ドル以上を投資した。⁴ Metaは1〜4ギガワットの新規原子力発電を目標としたRFP（提案依頼書）を発行した。⁵ 原子力発電は衰退産業からAIインフラ戦略の中核へと変貌を遂げた。

この方針転換は基本的な計算に基づいている。データセンター向けの世界の電力消費量は、2024年の460テラワット時から2030年には1,000テラワット時以上、2035年には1,300テラワット時に成長する見込みである。⁶ 原子力は、再生可能エネルギーでは実現できない24時間365日のカーボンフリーなベースロード電力を提供する。ハイパースケーラーが利用可能なグリッド容量を使い果たし、サステナビリティへのコミットメントに直面する中、原子力は両方の要件を満たす解決策となっている。

Microsoftとスリーマイル島

部分的なメルトダウンによってスリーマイル島が原子力災害の代名詞となってから約50年、同発電所はMicrosoftのAIデータセンターへの電力供給に向けて再稼働の準備を進めている。⁷ MicrosoftはConstellation Energyと、再稼働する同施設からの電力供給について20年間の契約を締結した。⁸ 160億ドル相当のこの契約は、発電所の新名称となる予定のCrane Clean Energy Centerを通じて、MicrosoftのAIデータセンターに電力を供給する。⁹

ペンシルベニア州の837メガワット施設は2028年の再稼働を見込んでいる。¹⁰ Microsoftが同発電所の出力を100パーセント引き取る。¹¹ 20年という契約期間は、Microsoftの従来の太陽光・風力PPAを大幅に上回るものであり、AIインフラに必要な規模と信頼性を反映している。¹²

再稼働するのは1979年の事故に関与していなかった原子炉である。¹³ Constellationは営業損失により2019年にユニット1を停止した。¹⁴ Microsoftのコミットメントが、再稼働投資を正当化するために必要な収益の確実性を提供している。

2025年を通じて進展が続いた。Constellationは2月に施設名変更の申請、3月に廃炉報告書の更新、4月から6月にかけて廃炉中に付与された免除の取り消し申請を提出した。¹⁵ ジョシュ・シャピロ州知事は2025年6月25日にConstellationおよびMicrosoftの幹部とともに登場し、復帰する作業員を歓迎し、ペンシルベニア州のエネルギー計画における原子力発電の役割を強調した。¹⁶

GoogleとKairos Power SMR

GoogleとKairos Powerは、米国で小型モジュール炉のフリートを開発する初の企業間契約と思われるものに署名した。¹⁷ この契約は6〜7基の原子炉で最大500メガワットをカバーする。¹⁸ 原子炉は2035年までに順次稼働し、最初の稼働は2030年を目標としている。¹⁹

GoogleとKairosは、2030年までにテネシー川流域開発公社（TVA）の電力グリッドに接続された先進的な原子力発電所を展開する。²⁰ Kairosが開発したHermes 2原子炉は50メガワットの電力を供給する。²¹ TVAは電力購入契約を通じて電力を購入し、先進的な原子力発電所とオフテイク契約を締結した初の米国公益事業者となる。²² この電力は、テネシー州モンゴメリー郡およびアラバマ州ジャクソン郡にあるGoogleのデータセンターに供給される。²³

Kairosは、溶融塩冷却システムとセラミック製のペブル型燃料を組み合わせ、蒸気タービンに熱を輸送する。²⁴ 同社は2024年11月に原子力規制委員会から建設許可を取得した。²⁵ 運転許可申請は発電所稼働前に提出される予定である。

財務構造はリスクを適切に配分している。KairosとGoogleがファースト・オブ・ア・カインド・プロジェクトの建設に関する財務リスクを負担する。²⁶ TVAがPPAを通じて収益の流れを提供する。²⁷ この取り決めにより、消費者がファースト・オブ・ア・カインドのコストを負担することなく、技術が商業規模に到達することが可能になる。

Amazonの原子力投資

Amazonは、ペンシルベニア州サスケハナ原子力発電所に隣接するデータセンターキャンパスに6億5,000万ドルを投資した。²⁸ AWSはサスケハナ蒸気電気ステーションに隣接するTalen Energyのキャンパスを取得し、大幅に拡張した。²⁹ 5月、AWSは15棟のデータセンタービルを開発するための1,600エーカーの用途地域変更申請を受理された。³⁰

Amazonは、このサイトをカーボンフリーの原子力エネルギーで完全に稼働するAI対応データセンターキャンパスに転換するため、200億ドル以上の投資を発表した。³¹ この投資は当初の取得額を大幅に上回り、Amazonが計画するAIインフラの規模を反映している。

Amazonはまた、メリーランド州に拠点を置くX-energyへの直接投資を通じて、次世代原子力技術にも投資している。³² AmazonはワシントンDC州の公益事業者Energy Northwestと、計画中のX-energy小型モジュール炉プロジェクトの初期段階に資金を提供する契約を締結した。³³ Amazonは2024年10月に5ギガワットの新規X-energy SMRプロジェクトを支援した。³⁴

MetaとOracleが原子力計画を拡大

Metaは、2030年代初頭からデータセンターとAIに電力を供給するため、1〜4ギガワットの新規原子力発電を目標とした原子力開発者向けのRFPを発表した。³⁵ Metaは小型モジュール炉と大型原子炉の両方を求めている。³⁶ 2025年初頭、MetaはConstellation Energyとイリノイ州の既存原子力発電所から電力を購入する契約を締結した。³⁷

Oracleは、3基の小型モジュール炉を電源とするギガワット級データセンターの建設計画を発表した。³⁸ ラリー・エリソンCEOは、3基のSMRの建設許可はすでに取得済みであると述べたが、場所や建設スケジュールについては詳細を明らかにしなかった。³⁹

Oracleの最大のデータセンターは800メガワットに達し、世界最大のAIモデルをトレーニングできるNVIDIA GPUクラスターが数エーカーにわたって配置されている。⁴⁰ SMRを電源とするギガワット級施設はこの規模を超え、グリッドでは確実に供給できない電源を必要とする。

SMR開発が加速

トランプ大統領は2025年5月23日、SMRを含む新しい原子力技術の展開を加速することに焦点を当てた4つの原子力エネルギーに関する大統領令を発令した。⁴¹ 大統領令14300は積極的な新しい許認可期限を設定した。⁴² この政策支援は民間セクターの大きな関与を促進した。⁴³

2025年5月、462メガワットSMRであるNuScale US 460の標準設計承認が予定より2ヶ月早く発行された。⁴⁴ この承認の前倒しは、政治的優先度があれば規制のスケジュールを短縮できることを示している。

2030年以降、SMRがデータセンター事業者に低排出のベースロード電力を提供するミックスに加わり、ハイパースケーラーは現在SMR開発の主要な企業支援者となっている。⁴⁵ 最も楽観的な見積もりでは、SMRの展開は2030年代初頭に始まるとされている。⁴⁶

SMRを魅力的にする規模の経済は、大量展開を必要とする。展開されるユニットが多いほど、規模の経済は大きくなる。⁴⁷ データセンター業界は、大規模な需要を創出することで原子力イノベーションを刺激している。⁴⁸

現在の原子力の役割と限界

原子力発電は現在、データセンターの電力の約15〜20%を供給している。⁴⁹ 天然ガスが米国データセンターの電力の40%以上を供給し、再生可能エネルギーが約24%、石炭が約15%である。⁵⁰ 原子力のシェアは2030年まで安定して推移すると予想されているが、業界は持続可能なAIの最終的な解決策として原子力を見ている。⁵¹

ゴールドマン・サックスは、2030年までに予想されるデータセンターの電力需要成長をすべて満たすには、85〜90ギガワットの新規原子力発電容量が必要になると予測している。⁵² 2030年までに世界で利用可能になるのは10%未満である。⁵³ 需要と供給のギャップにより、この10年間は天然ガスと再生可能エネルギーへの依存が続くことが確実である。

原子力の主な欠点には、稼働までの時間とコストがある。⁵⁴ 原子力発電所の設備投資は天然ガスの5〜10倍と見積もられている。⁵⁵ 原子力は1キロワットあたり6,417〜12,681ドルかかるのに対し、天然ガスは1キロワットあたり1,290ドルである。⁵⁶ 経済性は、カーボンフリー要件がプレミアムを正当化する場合にのみ原子力が有利となる。

既存の原子力発電所は、新規建設よりも早く電力を供給できる道を提供する。スリーマイル島のような廃炉発電所の再稼働や、PPAを通じた稼働中の発電所からの出力購入は、SMRが商業展開に達する数年前に原子力発電を提供できる。

戦略的含意

ハイパースケーラーの原子力コミットメントは、AIインフラ要件に対する長期的な見方を示している。20年間のPPAやSMR開発のタイムラインは、AIの電力需要が数十年にわたって持続することを前提としている。AIインフラを計画する組織は、原子力が自社の計画期間とサステナビリティ要件に合致するかどうかを検討すべきである。

立地戦略はますます原子力へのアクセスを考慮するようになっている。既存または計画中の原子力施設への近接性は、グリッド制約のある場所にはない電力オプションを提供する。ハイパースケーラーが発表した計画を実行するにつれて、原子力発電所近くへのAIインフラの集中が加速する。

原子力発電のコストプレミアムは、強力なカーボンコミットメントを持つ組織にとっては許容可能かもしれない。再生可能エネルギークレジットの意味が薄れ、スコープ2排出量への監視が厳しくなる中、原子力からの24時間365日カーボンフリー電力は、断続的な再生可能エネルギーでは実現できないサステナビリティ上の利点を提供する。

原子力の規制環境は2025年に大幅に改善された。大統領令と承認の前倒しは、原子力拡大に対する政治的支持が存在することを示唆している。原子力を遅すぎる、またはリスクが高すぎるとして却下していた組織は、現在の政策動向に基づいて再評価すべきである。

原子力は、ギガワット級のカーボンフリーで24時間365日のベースロード電力を供給できる唯一の実証済み技術である。ハイパースケーラーはこの結論に達し、それに応じて数十億ドルをコミットした。大規模なAIインフラを構築する他の組織も、おそらく彼らの先例に従うだろう。

主なポイント

戦略プランナー向け： - 大手テクノロジー企業が10GW以上の新規原子力発電容量を契約；Microsoftの160億ドルのスリーマイル島PPA、Googleの500MW Kairos SMR、Amazonの200億ドルサスケハナ投資 - Metaが1〜4GWの新規原子力発電に関するRFPを発行；SMR展開は2030年代初頭の見込み - 20年間のPPAはAI電力需要が数十年持続することを示唆；立地戦略はますます原子力への近接性を考慮

財務チーム向け： - 原子力は6,417〜12,681ドル/kW、天然ガスは1,290ドル/kW—経済性はカーボンフリー要件がある場合にのみ原子力が有利 - ゴールドマン・サックスは2030年までに85〜90GWの新規原子力が必要と予測；世界で利用可能になるのは10%未満 - Microsoftの20年間PPA期間は通常の太陽光/風力契約を大幅に上回る；収益の確実性が再稼働投資を正当化

インフラアーキテクト向け： - 原子力は現在データセンター電力の15〜20%を供給；天然ガスは40%以上 - スリーマイル島837MW再稼働は2028年予定；最初のKairos SMR（50MW）は2030年目標でTVAグリッドに接続 - 既存発電所の再稼働は新規SMR建設よりも早く原子力発電への道を提供

オペレーションチーム向け： - NuScale US 460（462MW SMR）が2025年5月に予定より2ヶ月早く標準設計承認を取得 - 大統領令が積極的な新しい許認可期限を設定；規制環境は2025年に大幅に改善 - 世界のデータセンター電力消費量の現状と予測：460TWh（2024年）→1,000TWh（2030年）→1,300TWh（2035年）

参考文献

1. MIT Technology Review. "Can nuclear power really fuel the rise of AI?" May 2025. https://www.technologyreview.com/2025/05/20/1116339/ai-nuclear-power-energy-reactors/

2. Data Center Dynamics. "Three Mile Island nuclear power plant to return as Microsoft signs 20-year, 835MW AI data center PPA." 2024. https://www.datacenterdynamics.

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