データセンター冷却市場が2034年へ拡大、AI時代に問われる液冷と改修の見極め方

分析・見解

冷却は電力消費の約3割を占める隠れた大口費目

データセンターの電気代というと、サーバー本体を思い浮かべる人が多い。だが実際には、冷却設備が施設全体の電力の3割前後を使うことも珍しくない。サーバーが消費した電力は、ほぼすべて熱に変わる。その熱を外へ運び出す仕事に、さらに電力が要る。つまり冷却は、動かすほど費用が膨らむ構造を持つ。

市場調査会社が2034年という長い先まで予測を出すのは、この費目が一時的な流行ではなく、設備投資の定番項目になったからである。

1ラックの熱量が10年で数倍に跳ね上がった

従来のサーバーラック（＝機器を収める棚）は、1本あたり5〜10キロワット程度が一般的だった。ところがAI向けの大型構成では、1本で100キロワットを超える例が出ている。家庭用エアコンで言えば数十台分の熱が、冷蔵庫ほどの面積から出る計算になる。

空気は熱を運ぶ力が弱い。風量を増やしても、送風機の電力と騒音が増えるだけで限界が来る。ここで水や専用液体を使う液冷（＝液体で直接熱を奪う方式）が現実的な選択肢になる。同じ体積で比べると、水は空気よりはるかに多くの熱を運べるからだ。

市場拡大の本命は設備単体より改修需要にある

冷却市場の成長というと、新設データセンター向けの売上を想像しがちである。しかし見逃せないのは既存施設の改修だ。稼働中の施設の大半は、空冷前提で設計されている。床の耐荷重、配管スペース、電源容量のどれもが液冷を想定していない。

そこで、ラックの背面扉に熱交換器を付ける方式や、一部のラックだけ液冷にする混在運用が広がる。全面刷新より初期費用が軽く、段階的に進められるからである。この「つぎはぎ」の需要は新設より地味だが、件数では大きくなりやすい。

水の確保と立地が次の制約条件になる

冷却の効率化には副作用もある。蒸発式の冷却塔は大量の水を使うため、水不足の地域では地元の反発を招く。一方、水を使わない方式は電力が増えやすい。電力か水か、という二者択一に近い状況が生まれている。

このため、寒冷地への立地、河川水や海水の利用、排熱の地域暖房への供給など、場所と組み合わせた設計が価値を持つ。冷却は機器の話から、土地とインフラの話へと広がっている。日本でも北海道や東北への分散が議論されるのは、この流れと無関係ではない。