なぜジェット エンジンが AI データセンター ブームを促進できるのか

データセンター開発者は、生成 AI の可能性を最大限に活用するために大規模な施設の建設を急ぐ中、深刻な電力ボトルネックに直面しています。通常、送電網に接続するか、敷地内に発電所を建設することで、これらのセンターに電力を供給します。しかし、ガスタービンの確保や送電網からのエネルギー取得において大きな遅れに直面している。

10 月にサンアントニオで開催された Data Center World Power ショーで、天然ガス発電プロバイダーの ProEnergy は、航空エンジンを再利用した代替品を発表しました。ランドン・テスマー副社長によると、 ProEnergy の商業運用では、一部のデータ センターが、データ センターの建設中および最初の数年間の運用中に必要な電力を供給するために、同社の PE6000 ガス タービンを使用しています。グリッド電力が利用可能になると、これらの機械はバックアップの役割に戻るか、グリッドを補完するか、地元の電力会社に販売されます。

「当社は 2 つのデータセンター プロジェクト用に 21 台のガス タービンを販売しましたが、これは 1 ギガワット (GW) を超えます」とテスマー氏は言います。 「どちらのプロジェクトも5～7年間は橋渡し電力を提供すると予想されており、その頃には送電網の相互接続が確立され、恒久的なメーター内発電は不要になると予想されます。」

新しい種類の航空転用タービンでパワーギャップを埋める

GE Vernova や Siemens Energy などのガスタービン相手先ブランド供給メーカー (OEM) にとって、成功した航空機エンジンを定置型発電用途に転用することは、長年確立されてきた一般的な慣行です。航空転用ガス タービンとして知られるこれらの機械は、従来の重量フレーム ガス タービンよりも軽量、小型でメンテナンスが容易なため、ニッチ市場を開拓してきました。

「航空エンジンを工業化して発電できるようにするには、多くの時間がかかります」と、ガスタービンコンサルタントで中古タービンの評価専門家であるアックスフォード・タービン・コンサルタントの社長、マーク・アックスフォード氏は言う。

たとえば、GE Vernova の LM6000 ガス タービンは、商用ジェット機で広く使用され成功を収めた GE の CF6-80C2 ターボファン エンジンから派生したものです。 CF6-80C2 は 1985 年に初めてリリースされ、LM6000 はその 5 年後に市場に登場しました。発電に適したものにするためには、エンジンの推力をシャフト出力に変換するためのタービンセクションの拡大、コンクリートデッキまたは鉄骨フレームに取り付けるための一連の支柱とサポート、および新しい制御装置が必要でした。さらなる改造には通常、航空燃料ではなく天然ガスで機械を稼働させる燃料ノズルの開発や、主要な汚染物質である窒素酸化物の排出を最小限に抑える燃焼器の開発が含まれます。

「ガスタービンの数が足りず、おそらく問題はさらに悪化するでしょう」とポール・ブラウニング氏は言う。 Generative Power Solutions の CEO であり、以前は GE パワー & ウォーター (現 GE ベルノバ) と三菱パワーの責任者を務めていました。今すぐ GE Vernova に問い合わせて LM6000 (または Siemens Energy SGT-A35 航空転用ガスタービン) を注文すると、順番待ちリストに 3 ～ 5 年かかると言われるかもしれません。大型の人気モデルの中には、さらに長い順番待ちリストが存在するものもあります。

対照的に、「ProEnergy の PE6000 は 2027 年に納入される可能性があります」とテスマー氏は言います。

ProEnergy の副社長 Landon Tessmer は、2025 年 10 月に開催された Data Center World Power カンファレンスで講演しました。データセンターの世界権力

改造されたターボファン航空機エンジンは 48 メガワットを供給可能

ProEnergy は、燃焼が発生するエンジンの中心部分である中古の CF6-80C2 エンジン コアを購入してオーバーホールし、ProEnergy またはそのパートナーが製造した新しく製造された航空派生部品と組み合わせます。組み立てとテストを経て、これらの再生エンジンは発電で第 2 の生活を始める準備が整い、中小規模のデータ センター (またはおそらく 20,000 ～ 40,000 世帯の町) に電力を供給するのに十分な 48 メガワット (MW) を供給します。テスマー氏によると、これらの航空機エンジンは今後 10 年間で約 1,000 基が退役すると予想されており、不足することはありません。大規模なデータセンターには 100 MW を超える需要がある場合があり、AI 向けに設計されている最新のデータセンターの一部は 1 GW を超えています。

オーバーホールでは、エンジンとそのコンポーネントを新品同様の状態に戻します。その数千の部品はそれぞれ分解、洗浄、検査され、必要に応じて修理または交換されます。このようにして、エンジンはさらに長い実行サイクルに向けて更新されます。エンジンコアを除けば、PE6000 タービン内のすべての部品は ProEnergy の仕様に従って製造されています。 「私たちはあらゆる CF6-80C2 の高圧コアをオーバーホールし、すべての低圧コンポーネントを製造できます」とテスマー氏は付け加えました。

ProEnergy は、標準構成の 2 タービン ブロックを販売しています。これは、ガスタービン、発電機、およびパフォーマンスを向上させる手段として暑い日にタービンに入る空気を冷却するシステム、排出ガスを削減する選択的触媒還元システム、およびさまざまな電気システムなどの他の多くの装置で構成されています。同社は、エンジニアリングとメンテナンスを合理化し、簡素化するために、CF6-80C2 という 1 つのエンジンのみに焦点を当てています。

PE6000 は当初、ピーク時により多くの容量を必要とする公益事業会社での使用を目的としていました。データセンター ブームはその期待を覆しました。データセンター オペレーターは、これらのエンジンが施設全体に電力を供給することを望んでいます。これらは天然ガスで動作し、始動すると 5 分で稼働します。メンテナンスが必要な場合は、72 時間以内にスペアと交換できます。窒素酸化物の排出レベルは平均 2.5 ppm であり、EPA 規制レベル (使用例に応じて、通常 10 ～ 25 ppm 未満) を大幅に下回っています。 2020 年以来、ProEnergy は 75 個の PE6000 パッケージを製造し、現在さらに 52 個が組立中または注文中です。

送電網接続の長時間遅延によりビジネスが増加

この人気には複数の要因が寄与しています。データセンターの急増に加えて、送電線の待ち時間が長くなることがよくあり、地元の反対に直面し、複数の地方自治体や州からの許可が必要になる可能性がある。 「航空転用ガスタービンは、電力会社が系統電力を供給できるようになるまでメーターの背後で動作する橋渡し技術として普及しつつあります」とテスマー氏は言います。

テスマー氏は、許可だけで8～10年遅れた例を見てきた。少なくとも一部の地域では送電網への接続に何年もかかり、ガスタービンメーカーが出力を大幅に向上させなければ、電力の橋渡しがAIインフラの構築に不可欠な要素となる可能性がある。