データセンターPUE規制が本格化へ、サーバ冷却に求められるチラーの役割

現在、2029年度以降に新設されるデータセンター※のPUEを1.3以下とする罰則付き基準が設けられる方向で検討されています。すでに既存の施設に対して2030年度にPUE1.4以下という努力目標が課せられていますが、今後は新設・既存を問わず対応強化の動きが予想されます。中でも、サーバ温調に用いられる空調設備やチラーの消費電力削減が重要視されています。本記事では、データセンターの消費電力規制強化の背景やサーバ冷却に求められる省エネについて触れてみたいと思います。※一定基準に該当する施設、稼働2年後の数値

目次

• DCの電力消費の増加と規制強化に向けた背景
• 基準となるPUEとは
• 海外の動向、Googleの取り組み
• PUE目標達成への取り組み
• 液冷用チラーの省エネ

DCの電力消費の増加と規制強化に向けた背景

クラウドサービスや生成AI、特に画像・動画生成の普及で、データセンター(DC)の電力需要は急増しています。国内DCの電力消費量は2025年には180億kWh、2026年には230億kWh、1年で27.9％も増加する推測もあり、今後もGPUサーバの高密度化でさらに拡大する見通しです。

こうした背景から、省エネ法の枠組みでDC業にPUEのベンチマーク制度が導入され、平均PUEは2030年度に1.4以下、2029年度以降の新設DCは1.3以下という水準が示されており、一定基準に該当する新設DCについては罰則付き規制も検討されています。PUE目標はDC事業者が必ず向き合う「規制対応の課題」になりつつあります。

基準となるPUEとは

海外の動向とGoogleの取り組み

海外では、規制がすでに「基準の義務化」へ進んでいます。EUのエネルギー効率指令(EED)は、一定規模以上のDCに年次の情報公開を求めています。
ドイツでもエネルギー効率法でPUEの上限が定められていますが、要件を緩和する改正案も議論されています。それでもPUEを法的な要件にする方向には向かっています。

一方、Googleでは、2025年にDC全体で平均PUE 1.09を達成したと報告しています。高効率な冷却設計、外気や海水を活用した自然冷却、AIによる運転最適化などを組み合わせた成果で、業界平均との差は歴然です。中でも、自然冷却を利用するフリークーリングの手法も大きい役割を果たしていると言われています。

PUE目標達成への取り組み

では、PUE改善のためにどのような対策が取られているか、具体的に見ていきます。
PUEを改善する近道は、オーバーヘッドの中心である冷却電力を減らすことです。代表的な取り組みは次のとおりです。

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特に、ここ数年急増している生成AIサーバのような高発熱機器は、空冷での冷却では限界があり、半導体メーカーもより効率的に冷却できる液冷を前提とした生産にシフトしています。
今後は、空冷(空調機)から液冷(チラー)への設備転換、インバータ搭載機種やフリークーリングの取り入れが進むと予想され、「どのチラーで冷却水を作るか」がPUEに影響を与えると考えられます。

液冷用チラーの省エネについて

当社では、オリオン機械の各種チラーを取り扱っています。
中でも、フリークーリング型エコハイブリッドチラー/FCMCリーズは、外気を使う自然冷却用のファンクーラーとDCインバータチラーを一体化した省エネハイブリッドチラーで、コンテナ型DCや中小規模DCでの熱源冷却に適した製品です。

戻り水温と外気温の差を利用して自然冷却を行い、冷却が足りない場合はチラーを運転するため電力消費を大きく削減でき、年間を通じた運用条件を踏まえて省エネを検討する際の選択肢となります。
特に、冷却液の設定温度を比較的高くできるシステムでは、自然冷却を利用できる時間がさらに増え、省エネ効果がより期待できます。

オリオン機械 フリークーリングモジュールチラー/FCMC(空冷式)

まとめ

※当記事公開時の情報です。