持続可能なデータセンターの世界市場（2027年～2037年）：政策、グリーン電力、効率性、スコープ3および予測

持続可能なデータセンター市場は、わずか2年の間に、企業の社会的責任に基づく自主的な取り組みから、世界で最も急速に成長している電力需要分野に対する、厳しい商業的・規制上の制約へと変化しました。その引き金となったのは、AIの急速な拡大です。ラック密度の急上昇、GPUの熱設計電力の増加、そして今やギガワット単位で規定されるハイパースケール・キャンパスにより、データセンターの電力消費は国家送電網の重要課題となり、脱炭素化目標、水ストレスによる制約、土地利用をめぐる政治的課題、そして地域社会の反対と直接対立する事態となっています。決定的なボトルネックはもはや資本やチップではなく、電力です。送電網への接続待ちが数年にも及ぶ状況により、「電力供給までのスピード」が業界で最も希少な資源となり、その結果、「自前発電（BYOP）」、メーター背後のマイクログリッド、およびオンサイトの確実な発電容量への構造的なシフトが加速しています。

当レポートでは、データセンターの持続可能性を左右する3つの排出スコープを軸に市場を分析しています。スコープ2（購入電力）については、PPA（電力購入契約）、時間単位で調整されたクリーンエネルギー、そして小型モジュール型原子炉、原子力発電所の再稼働、高度地熱発電、燃料電池、炭素回収を組み合わせたガス発電など、拡大を続ける確実な低炭素発電のポートフォリオを通じて対応が進められています。スコープ1およびオンサイト効率化については、密度が空冷の物理的限界を超えるにつれ、空冷から液冷（ダイレクト・トゥ・チップおよび浸漬冷却）への移行が中心となります。これに加え、800 VDCの電源アーキテクチャ、ワイドバンドギャップ（SiC/GaN）パワーエレクトロニクス、および演算、メモリ、光インターコネクトにおけるワット当たりの性能向上も重要な要素です。ライフサイクル排出量の大部分を占めるスコープ3には、二酸化炭素除去、低炭素建設（グリーン鋼、低炭素セメント、マス・ティンバー）、ITハードウェアに内在するカーボン、および循環型経済が含まれます。

現在、政策こそが市場の主要な推進力となっています。EUの「エネルギー効率指令」に基づく報告制度、「データセンターエネルギー効率パッケージ」とそのA～F評価制度、および「クラウド・AI開発法」（容量の拡大を効率性、水資源、循環型経済を条件とするもの）に加え、米国連邦および各州の報告規則、中国のグリーンデータセンター行動計画、シンガポールのロードマップ、そして英国およびアイルランドにおける系統連系改革などが並行して進められています。PUE、WUE、CUE、EPEATといった基準は、自主的なベンチマークから規制上の指標へと定着しつつあります。

その結果、発電、蓄電、冷却、パワーエレクトロニクス、高効率IT、スコープ3排出削減にまたがる、技術的に多様な市場が急速に拡大しています。当レポートでは、ベースラインシナリオ、厳格な規制シナリオ、規制遅延シナリオの各シナリオに基づき、電力消費量、排出量、冷却関連収益、および800 VDCの導入状況について、2037年までの詳細な予測を行っています。持続可能性は、AIインフラの構築における経済性や許認可と、もはや切り離せないものとなっています。

『2027-2037年の持続可能なデータセンターの世界市場 - 政策、グリーン電力、効率性、スコープ3および予測』は、政策分析、技術評価、2037年までの定量的予測、そして持続可能なデータセンターのバリューチェーン全体にわたる245社の企業プロファイルを組み合わせた、10章からなる包括的な市場調査報告書です。

目次には以下が含まれます：

• エグゼクティブサマリー-主要数値、政策動向、最も影響力の大きい技術、および予測の結論
• イントロダクションおよび背景-データセンターの種類、AIの導入拡大、世界の展開状況、測定指標および排出量算定
• 世界の政策・規制-EU、米国、中国、アジア太平洋地域（APAC）、英国；系統連系；規格および情報開示
• エネルギー需要、送電網への負荷、およびビジネスケース-IEAシナリオ、系統連系待ち状況、水資源、炭素強度
• 持続可能な発電-PPA、BYOP、太陽光・風力、原子力・SMR、地熱、CCUS、燃料電池、蓄電・LDES
• エネルギー効率-冷却（空冷/ダイレクト・トゥ・チップ/液浸冷却）、800 VDCおよびSiC/GaN電源、高効率な演算/メモリ/光通信
• スコープ3の脱炭素化-CO2除去、グリーン鋼・セメント、埋め込み炭素、循環型経済
• 2037年までの市場予測- 電力、排出量、冷却、800 VDC、政策シナリオ別感応度
• 244社の企業プロファイル：1414 Degrees、3M、Aalo Atomics、AcBel Polytech、Accelsius、ACCURE Battery Intelligence、Airco Process Technology、Algoma Steel、AlphaESS、Ambri、AMD、Amkor Technology、Ampace、Antora Energy、Aperam BioEnergia、ArcelorMittal、Ardent、ASE Group、Asetek、Asia Vital Components（AVC）、Asperitas、Atecom Technology、Auras Technology、Ayar Labs、Baker Hughes、Ballard Power Systems、Biomason、Blastr Green Steel、Bloom Energy、Boston Metal、Boyd Corporation、Brenmiller Energy、Bright Renewables、Broadcom、BYD Energy Storage、C-Capture、Caldera、Calibrant Energy、Cambridge Electric Cement、Capsol Technologies、Carbice、CarbiCrete、Carbonaide、CarbonCure、CarbonFree、CATL、CellCube、Cerebras、Ceres Power、Chart Industries、Chemours, China Baowu、Chiyoda、Cisco Systems、Climeworks、Coherent、Coolbrook、Cooler Master, CoolIT Systems、Corintis、Dalian Rongke Power、Deep Fission、Delta Electronics、Dow、Eaton Corporation、EFFECT Photonics、Electra (Electra Steel)、ElectraMet、Electrified Thermal Solutions、Element Six、Emirates Steel Arkan、Energy Dome、Energy Vault、EnergyNest、Engineered Fluids、Eoptolink、Eos Energy Enterprises、EPC (Efficient Power Conversion)、ESS Tech、EVE Energy、Exowatt、Fabrinetなど。

目次

第1章 エグゼクティブサマリー

第2章 イントロダクション：データセンター市場と持続可能性の文脈

• データセンターとは何か？エッジ、コロケーション、エンタープライズ、ハイパースケール
• AI主導の構築：ラック密度、GPU TDP、電力需要
• 世界なデータセンター展開状況- 主要市場（米国、ドイツ、英国、アイルランド、北欧諸国、中国、シンガポール、日本）
• データセンターの持続可能性指標の説明（PUE、WUE、CUE、ERF、REF、炭素強度、SCI）
• 排出量算定：スコープ1、スコープ2（市場ベース対地域ベース）、スコープ
• ハイパースケーラーおよびコロケーション施設の排出量とネットゼロ目標
• 水、土地、送電網、地域社会への影響が、世間の注目を集めています。
• 持続可能性への取り組みの動機：規制、コスト、評判、電力網へのアクセス

第3章 持続可能なデータセンターに関する世界の政策と規制状況

• 概要：自主的な誓約から拘束力のある規制へ
• 政策手段の分類体系（効率性義務、報告/情報開示、エネルギーラベル、送電網接続規則、立地/一時停止、税制優遇措置、水規制、調達/認証）
• 欧州連合
• 米国
• 中国
• アジア太平洋
• 英国
• 横断的なテーマとしての系統連系政策
• 基準、認証、および情報開示の枠組み
• 政策ギャップ分析と展望：規制の方向性2026年～2030年

第4章 データセンターのエネルギー需要、電力網の負荷、および持続可能性に関するビジネスケース

• 世界および地域別の電力需要見通し（IEA「エネルギーとAI」シナリオ）
• 電力ギャップ：相互接続待ち行列と供給制約
• 地域別の送電網電力の炭素強度
• 水の使用と水ストレスへの曝露
• 環境に配慮した取り組みのコスト、評判、そして電力網へのアクセスに関するメリット
• 「現実を直視せよ」：化石燃料は依然として短期的な電力供給を支配している

第5章 データセンター向け持続可能な発電

• 脱炭素化の範囲2：REC、PPA、クリーン移行料金、時間単位のマッチング
• 「自家発電」：ハイパースケーラーを発電機として活用、マイクログリッドとメーター裏側
• 太陽光、風力、水力発電
• 原子力：従来型、小型モジュール炉（SMR）、核融合
• 地熱および強化地熱システム（EGS）
• データセンター向けガス火力発電における二酸化炭素回収・利用（CCUS）
• 水素燃料電池（PEMFC/SOFC）
• バッテリー、BESS（蓄電池エネルギー貯蔵システム）、熱エネルギー貯蔵、および長時間貯蔵（LDES）
• ベンチマーク：電源の環境、技術、経済面での比較

第6章 データセンターのエネルギー効率

• PUEを超えて：熱効率、電気効率、IT効率
• 熱管理と冷却
• 電力効率（電源、800VDC、配電）
• IT効率（AIチップ、メモリ、ストレージ、相互接続）
• 効率性を確保するには連携が不可欠である（EU格付け制度、80 PLUS、各国プログラムなど）

第7章 スコープ3データセンターの脱炭素化

• データセンターの排出量でスコープ3が圧倒的に多い理由
• 炭素クレジットとCO2除去
• 低炭素建築
• ITハードウェア（サーバー、GPUベースボード）における炭素排出量と循環性/再利用
• 調達方針とEPEAT循環性基準の関連性

第8章 市場予測、2025年～2037年

• 予測調査手法と前提条件
• データセンターの電力消費量予測
• データセンターのCO2排出量予測（スコープ2およびスコープ3）
• GPU TDPトレンド予測
• 冷却市場予測（方法別、収益）
• 800VDC/HVDC電力予測
• 関連するグリーンテクノロジーの予測
• 政策シナリオ感度分析（ベースライン/厳格な規制/規制の遅延）

第9章 企業プロファイル

• データセンター事業者- ハイパースケーラーおよびAIクラウド（9企業プロファイル）
• コロケーションプロバイダー135社（企業プロファイル9件）
• 持続可能な発電と蓄電
• エネルギー効率- 冷房および熱管理
• エネルギー効率- パワーエレクトロニクス、電源装置、配電
• エネルギー効率-IT：コンピューティング、メモリ、光
• 半導体製造における持続可能性（製造過程における炭素排出量）（企業プロファイル3件）
• スコープ3-炭素除去/CCUS
• スコープ3-低炭素建築および材料
• スコープ3-循環型経済とITハードウェアの再利用389件（企業プロファイル2件）

第10章 付録

第11章 参考文献