次世代デジタルインフラの構築

次世代デジタルインフラの構築

プロジェクトサマリー

■予算額

上限1,901.2億円

■CO2の削減効果(世界)

2030年
127,560万トン/年
2050年
891,900万トン/年

■経済波及効果(世界市場)

2030年
89.0兆円
2050年
358.0兆円

■研究開発目標

  1. 次世代パワー半導体を使った変換器等の損失を50%以上低減及び量産時に従来のSiパワー半導体と同等のコストを達成
  2. 8インチ(200mm)SiCウェハにおける欠陥密度1桁以上の削減及びコスト低減
  3. 研究開発開始時点で普及しているデータセンターと比較して40%以上の省エネ化を実現
  4. 端末におけるエッジコンピューティング技術を開発し、システム全体の消費電力量を40%削減

【CO2削減効果の前提条件】

[パワー半導体]

<電動車関連>

  • 電動車のCO2排出量と日本の自動車の平均走行距離を元に、1台あたりの年間のCO2排出量を算出
  • 2030年時点の電動車の普及率を50%、2050年は100%として算出
  • 電動車の損失割合を20%、本プロジェクトによる損失改善効果を50%として削減量を算出

<再エネ等電力関連>

  • 洋上風力により発電された電力が、火力により発電された電力を代替して、送電に使用される電力変換器の損失が低減すると仮定
  • 2030年国内の洋上風力の導入量を1.68~3.68GW、2050年を45GW、世界の導入量としては2030年は234GW、2050年は1,400GWとした
  • 設備利用率(33.2%)及び火力平均の電力排出係数(0.66kg・CO2/kWh)はGI基金事業の「洋上風力発電の低コスト化」プロジェクトと同等の値を使用
  • 現行の半導体変換器による損失は2%と仮定し、本プロジェクトによる損失低減効果を50%としてCO2削減量を算出

<サーバ電源関連>

  • 2019年の世界及び国内のデータセンターの消費電力量から増加分を考慮すると、2030年、2050年の消費電力はそれぞれ下表の通り
    表 世界及び国内のデータセンター消費電力量(TWh)
    2019年2030年2050年
    国内141843
    世界200252612
  • 消費エネルギーのうち電源が占める損失は25%、本プロジェクトによる損失低減効果を50%としてCO2削減量を算出

[次世代グリーンデータセンター]

  • データセンターによる省電力化を40%とし、省電力化技術の普及率を2030年で40%、2050年で100%と仮定
  • 省電力化により削減された電力量の発電におけるCO2排出量が削減されると仮定

[IoTセンシングプラットフォーム]

  • M2Mの需要は様々な調査レポートで増加するという予測がなされており、2030年には1,250億個になるとされている
  • DBJレポートによると、M2Mセンサ搭載数は約14%であり、それを元に試算すると、2020年0.63億台に対して、2030年で7.4億台、2050年で60億台のセンサ数となる見通し
  • 「4K画像+既存圧縮技術」に対して本事業で開発する信号処理技術を適用した場合を試算

【経済波及効果の前提条件】

[パワー半導体]

  • 2020年のパワー半導体市場全体を約3.2兆円、2030年には約5兆円としてCAGR(年平均成長率)を計算し、2050年の市場規模を推定
  • 2050年にかけて平均的なCAGRとして10%程度を仮定して2050年の市場規模を推定

[次世代グリーンデータセンター]

  • データセンターシステムの投資額は、2019年に世界 214,902百万米ドル、国内12,056百万米ドルであり、2025年には世界271,579百万米ドル(CAGR4%)、国内 13,198百万米ドル(CAGR1.5%)と推計されている
  • 世界CAGR4%、国内CAGR1.5%のまま成長すると仮定

[IoTセンシングプラットフォーム]

  • センサ台数の将来予測値に対して、センサの単価と整備するプラットフォームサービスの利用料を仮定して試算
  • センサの台数については、CAGRを20%として試算
  • センサの単価については、市販されているAI機能を搭載したインテリジェントセンサの製品単価を参考に10,000円と仮定し、プラットフォームサービスの利用料は、サブスクリプションサービスの平均額2,000円と仮定

出所)研究開発・社会実装計画