China’s AI ambitions have a major sand problem
Inside China Business
中国東部の巨大な産業地域や人口密集地は、中国西部で作られる再生可能エネルギーに大きく依存している。中国のAIのための「東方データ・西方コンピューティング」計画も同様に、中国最西部で生み出される安価な電力と計算能力に依存している。しかし、広大な太陽光・風力発電所は、中国の砂漠の砂との絶え間ない戦いに直面している。
タクラマカン砂漠は世界第2位の大きさの「流動砂漠」であり、世界最大級の太陽光・風力発電所もここに立地している。中国の技術者たちは、エネルギープロジェクトや道路建設プロジェクトの周辺地域を再生させるため、竹やその他の草類を用いた実験を行っている。
過去20年間、中国は中国西部での発電に数千億ドルを投資してきた。チベットでは史上最大規模の水力発電プロジェクトが進行中だ。また、新疆ではすでに大規模な太陽光・風力発電プロジェクトが稼働しており、さらに多くのプロジェクトが計画されている：
中国西部で水力、太陽光、風力によって発電されたエネルギーの大部分は中国東部の消費者に供給されている。中国は、中国西部から大多数の中国人が生活し働く場所へそのすべての電力を輸送するという唯一の明確な目的のために世界最長かつ最先端の超高圧送電網を建設したのだ：
これらすべての電力は産業規模で生産されているため、中国は現在、世界でも最も安い電力価格を享受しており、需要を上回る発電容量を毎年大幅に増やしている。言い換えると中国は膨大な量の余剰電力を生産しておりこれは、家庭や工場にとってコストの低下を意味する：
また、これにより中国は「トークン・アウトバウンド」と呼ばれる全く新しい産業を構築することができた。これは、世界中のAIユーザーが中国国内のコンピュータ・サーバーを通じてクエリを実行する1兆ドル規模の産業だ。演算処理は中国の砂漠地帯で行われ、その結果は中国国外のユーザーに送り返される。その安価な電力は、データ出力を生成するコストの何倍もの価値を生み出し、中国の貿易黒字を押し上げている。
つまり現在、数億の中国の家庭と数十万の中国工場が、生活や業務を行うために中国西部からの低コスト電力に依存している。今後、世界中の数十億人のAIユーザーも、自分たちの作業を行うために、中国西部の同じ施設に依存することになるだろう。
したがって、多くの場所で多くの人々が、まさにその場所のこの問題の解決策を見出すことに注力している。中国の砂漠の砂丘は常に移動しており、砂漠の砂は、これらすべての再生可能エネルギープロジェクトの効率にとって深刻な脅威となっている。砂漠は風が強い。これは良いことだが風で運ばれる砂がタービンのブレードやギアボックスを摩耗させる。効率は2～20％低下する。
太陽光発電所も同様の問題に直面している。砂漠の砂がパネルに堆積し、日光を遮ってしまう。ドローンを用いて太陽光パネルを清掃するまったく新しい産業が生まれているが、その手法のほとんどは水を使用するものであり、それが砂漠特有の別の問題を引き起こしている。地下から水を汲み上げたり、現場まで運搬したりするコストが高すぎて、その手間をかける価値がないのだ。つまり、ドローンを用いた建物や太陽光発電所の清掃は、数十億ドル規模の産業として成長しつつあるが、水を運搬するコストが清掃そのものの価値を上回る砂漠地帯では、その対象外となる。
中国の技術者たちは、この問題に以前から取り組んできた。そのきっかけは、専門家たちが「不可能」と断じた砂漠横断高速道路の建設だった。タクラマカン砂漠を貫く高速道路の建設はそれだけでも困難だったが、その後、24時間365日体制で砂が道路を完全に覆い尽くすのを防ぐための戦いが続いた。このプロジェクトの解決策は、葦とナイロン製のフェンスを巨大な格子状に張り巡らすことだった。57平方キロメートルは5,700万平方メートル、21平方マイル以上に相当する。葦と藁でできたこのチェッカーボード状の構造は、「安価で、便利で、効果的」だった。
2022年から、これらの防護施設を改良する新たな取り組みが始まったが、上の写真には、その課題が如実に表れている。 防護柵はせいぜい腰の高さしかなく、わずか数百メートル先には果てしなく広がる砂漠がある。大型トラックが行き交う狭いコンクリートの帯には有効だった手法も、都市一つ分の広さを持つ太陽光発電所や風力発電所には通用しないかもしれない。
人工防風林に関する30年間のデータを分析した結果、研究者らは、生態学的・経済的な利益、輸送コストの削減、そして新疆の地域経済への好影響を確認した。しかし、維持管理コストは高く、わらや葦で作られた防護施設は地下水位を低下させる要因となり、砂丘の移動を遅らせることはできても、完全に止めることはできなかった。アナリストたちは、水問題の解決には太陽光発電を活用すべきだと結論付け、防風林の設置エリアを拡大し、設置頻度を高める必要があるとした。
そして、その最後の点こそが、中国の科学者たちに、代わりに竹を試させている理由だ。わらや葦をチェッカーボード状に配置した防護策は広く用いられており、砂漠の道路ではある程度効果を発揮している。しかし、それらは脆く、わずか数年で崩壊してしまう：
プラスチック製の柵も一つの選択肢だ――プラスチックの素晴らしい点は、半永久的に持つことだが、悪い点もまた、半永久的に持つことだ。そして、新たな5カ年保全計画の下、「グレート・グリーン・ウォール」は、可能な限り生態系に優しい方法で強化されることになる。
もしうまくいくなら竹は当然の第一候補だ。 竹は丈夫で柔軟性があり、長持ちする。ここで目指しているのは、砂漠に竹林を育てることではない――若い竹には週に数回、水やりが必要であり、成長した竹には少なくとも週に一度、たっぷりと水を与える必要があるからだ。今のところ、科学者たちは葦で作られたチェッカーボードを竹製のものと交換している。それを行うだけで、チェッカーボードの寿命は3倍になり、維持管理コストも削減される。その結果、中国はさらに多くのチェッカーボードを設置できるようになる。
中国は世界一の竹林面積を誇り、高度な竹製品産業も有しているため、もしこのプロジェクトが北部や西部、さらには太陽光・風力発電所を取り囲む数千平方マイルの地域で成功すれば、中国の竹農園や農家にとって大きな新たなビジネスチャンスとなるだろう。
参考資料とリンク：
中国、世界最大の水力発電ダムの建設を開始https://www.theguardian.com/world/2025/jul/21/china-starts-building-world-biggest-hydropower-dam-yarlung-tsangpo-river-tibet
2024年、中国の発電量は米国、EU、インドの合計を上回ったhttps://www.voronoiapp.com/energy/-China-Generated-More-Electricity-in-2024-Than-the-US-EU–India-Combined-5260
「専門家」の予測がまた外れた：世界のハイテク企業が中国の余剰データセンターを借りているhttps://www.youtube.com/watch?v=Wt2zEqp48YQ
世界最大のスーパーグリッドを構築する中国の野心的な計画https://spectrum.ieee.org/chinas-ambitious-plan-to-build-the-worlds-biggest-supergrid
砂漠環境における風で運ばれる砂粒子が風力タービンの空力効率に及ぼす影響：3Dオイラー・ラグランジュ法による解析https://www.jafmonline.net/article_2826.html
タクラマカン砂漠を横断する高速道路沿いの飛砂対策https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0140196304000072
タリム油田砂漠高速道路プロジェクトhttps://www.seetao.com/details/133285.html
タクラマカン砂漠における人工生態系の生態学的機能、経済的便益、および持続可能性https://www.frontiersin.org/journals/environmental-science/articles/10.3389/fenvs.2022.813932/full
中国初となるカーボンフリーの砂漠高速道路をチェックhttps://english.ts.cn/system/2024/07/16/036919387.shtml
タリム砂漠高速道路沿いの生態防風林、大規模な植林が完了https://www.cnpc.com.cn/en/nr2026/202605/e08548e9bb9f43f7bb22dcad1b930f60.shtml
事例研究：中国北部における砂漠型太陽光発電所https://www.wissonrobotics.com/en/Drone-Cleaning-Solar-Farm-Maintenance.html
風力タービンのブレードに対する侵食の影響に関する調査https://www.aip.org/scilights/investigating-impacts-of-erosion-on-wind-turbine-blades
中国の科学者たちが「大緑の壁」の強化に竹を活用https://www.scmp.com/news/china/science/article/3361945/chinese-scientists-turn-bamboo-strengthen-great-green-wall
竹は中国の砂漠化対策における秘密兵器となり得るか？https://modernmechanics24.com/post/china-uses-bamboo-fight-desertification/
内モンゴルにある中国の「緑の長城」が、さらに3つの砂漠を封じ込めたhttps://www.scmp.com/news/china/science/article/3317376/chinas-green-great-wall-inner-mongolia-traps-three-more-deserts
ニューヨーク市に匹敵する広さを誇る世界最大の太陽光発電所が稼働開始https://esgnews.com/worlds-largest-solar-farm-goes-online-covering-an-area-the-size-of-new-york-ci