変電所と送電網とは　変圧器が足りず、日立エナジーは米国で約15億ドルの増産計画

変電所と送電網とは、発電所でつくった電気を、使う場所まで運ぶための設備のことです。電気は電圧が高いほど、同じ電力を小さな電流で送れ、線の中で熱として失う分が減ります。このため、発電所で電圧を上げて送り、消費地に近づくにつれて変電所で段階的に下げていきます。

データセンターのつなぎ方

家庭や小さな店は、電柱の上の変圧器で下げた低い電圧の電気を使います。AIのデータセンターは使う電気の量が大きいため、高い電圧の送電線から引き込み、敷地内か近くの変電所で電圧を下げて受け取ります。

エヌビディアが2025年5月に示した次世代の配電の設計では、送電網から受けた1万3800ボルトの交流を、建物の入り口で800ボルトの直流に変えてラックに配ります。送電網、変電所、建物の中の配電の3段が、1つの流れでつながっています。

電力会社の側では、データセンターの申し込みが集まった地域で、変電所と送電線を新しく作る必要が出ます。用地の取得から工事までに年単位の時間がかかり、データセンターの建物より電気が後になる場面が生まれています。

変圧器の不足

変電所の中心にあるのが変圧器です。大きなものは1台ずつ注文を受けて作ります。日立製作所の送配電の子会社、日立エナジーは、不足に対応する投資を続けて発表しています。

日立エナジーの変圧器関連の主な投資の発表

発表	中身	金額
2025年3月	ブッシングや絶縁材などの部品の増産（2027年まで）	2.5億ドル超
2025年9月	米バージニア州サウスボストンの大型の変圧器工場	約4.57億ドル
2026年9月	米ミシシッピ州ガルマンの変圧器工場	5.28億ドル

2025年9月の発表は、米国の送電網の機器の製造に合計10億ドル超を投じるもので、AIのデータセンターが電力の需要を押し上げていると説明しました。バージニア州の工場だけで825人超を雇うとしています。

2026年9月のミシシッピ州の工場は、近くの既存のクリスタルスプリングス工場の2倍超の広さで、生産能力をほぼ2倍にします。建設は2026年末に始め、変圧器の生産は2029年の予定です。700人超の雇用を見込みます。発表から生産まで約3年かかることになり、変圧器の不足がすぐには解けないことを示しています。

関連する用語

• 電力の託送：電力会社の送配電の網を使って電気を運ぶことと、その料金です。
• 系統連系：発電所や大口の需要家を送電網につなぐことです。つなぐ順番を待つ「待ち行列」が生じます。
• データセンターの電力密度：建物の中での電力の集中の度合いです。