AI 인프라의 급증하는 에너지 수요를 충족하기 위해 데이터 센터 현장 전력 생성용 소규모 분산형 가스 터빈 도입이 가속화되고 있다.

소규모 가스 터빈에 대한 수요가 급증하고 있습니다. 대규모 데이터센터 개발사들이 장시간의 전력망 연결 지연을 피하기 위해 뒷단계 발전(BTM)을 점점 더 많이 추구하고 있기 때문입니다. Enverus Intelligence Research에 따르면, 2030년까지 미국에서 약 29.6 GW의 뒷단계 가스 발전이 추가될 것으로 예상되며, 데이터센터들이 전체 수요의 약 88%를 차지할 것입니다. 개발사들은 더 빠른 배치를 우선시하기 위해 더 높은 전력 가격을 지불할 의향이 있습니다. 대규모 가스 터빈 장비의 제조 용량 부족으로 인해 비용이 상승하고 납기 시간이 연장되었습니다.

납기 시간은 기술에 따라 크게 다릅니다. 대규모 복합 사이클 가스 터빈(CCGT) 발전소는 배치까지 최대 6년이 걸릴 수 있으며, 소형 또는 중형 터빈은 2년, 항공기 엔진 기반 터빈은 약 40개월이 소요됩니다. 항공기 엔진에서 파생된 항공기 엔진 기반 터빈은 빠른 배치와 모듈식 설치 기능으로 인해 많은 대규모 데이터센터 개발사들의 선호 기술이 되었습니다. 주요 공급사는 대형 터빈의 경우 GE Vernova, Siemens Energy, Mitsubishi Power이고, 항공기 엔진 기반 터빈의 경우 GE Vernova, Siemens Energy, Baker Hughes이며, 왕복 엔진의 경우 Caterpillar, Wartsila, Innio Jenbacher입니다.

소형 터빈은 추가적인 이점을 제공합니다. 더 큰 장비보다 낮은 자본 비용과 데이터센터 확장에 맞춰 단계적으로 용량을 설치할 수 있다는 점입니다. AI 인프라 회사인 Crusoe는 미국 데이터센터를 위해 29대의 GE Vernova 35 MW 항공기 엔진 기반 가스 터빈을 주문함으로써 이 전략을 잘 보여주었습니다. 여기에는 Texas의 Abilene 캠퍼스를 위한 10대 유닛이 포함됩니다. 6월에 Crusoe는 또한 여러 사이트의 현장 발전을 위해 약 750 MW의 Bergen 왕복 가스 엔진을 조달하기로 합의했습니다.

"일부 고객들은 더 빠른 가용성, 유연성 및 중복성을 위해 여러 개의 소형 터빈을 구매합니다"라고 Siemens Energy North America의 회장 Matt Neal이 Reuters Events에 말했습니다. "일반적인 규칙으로, 기계가 클수록 제조 및 설치에 더 오래 걸립니다."

제조 제약이 상당한 비용 인상을 초래했습니다. Duke Indiana는 계획 중인 1.5 GW Cayuga CCGT 프로젝트가 33억 달러의 비용이 들 것으로 예상하며, 이는 2024년 새로운 가스 발전 용량에 대해 가정한 금액보다 약 9억 달러 더 많습니다. 그러나 더 큰 CCGT들이 더 높은 초기 자본 비용을 수반하지만, 수명 동안 더 효율적으로 작동합니다. Electric Power Research Institute(EPRI)의 수석 프로그램 매니저인 Bobby Noble에 따르면, 소형 터빈의 전력 단위당 자본 비용은 최대 50% 더 높을 수 있습니다.

더 큰 CCGT들은 MWh당 더 낮은 온실가스 배출도 생성합니다. 더 작은 개방 사이클 장치는 "더 낮은 점화 온도와 열 회수 시스템이 없습니다"라고 Global Energy Monitor의 임시 프로젝트 매니저인 Dan O'Beirne이 설명했습니다. 이 효율성 이점은 개발사들이 용량을 빠르게 배치해야 하는 긴급성과 비교하여 평가되어야 합니다.

공급 제약을 해결하기 위해 제조 확장이 진행 중입니다. GE Vernova는 2028년까지 Greenville, South Carolina 공장을 확장하기 위해 1억 6천만 달러를 투자하여 650명의 근로자를 추가할 계획입니다. 한편 Siemens Energy는 같은 해까지 Charlotte, North Carolina 시설을 재개할 계획입니다. 이러한 투자는 비용 인상을 억제하고 납기 시간을 단축하는 데 도움이 될 것이며, 개발사들이 국내에서 소싱하고 수입 관세 및 철강 관세를 피하도록 지원할 것입니다.

일부 데이터센터 개발사들은 현장 발전을 임시 솔루션으로 봅니다. 더 크고 영구적인 전력 솔루션이나 전력망 연결이 가능해질 때까지 운영을 지원하는 역할을 합니다. Capstone의 부회장 Jack Painter에 따르면, 더 크고 최신식 가스 발전 터빈은 "결국 상용 전력망 자산이 될 가능성이 더 높으며" 더 낮은 한계 비용이 더 많은 가치를 유지하기 때문입니다. "개발사들은 최종 고객 중 일부가 신경 쓰는 점을 고려할 때 배출 특성도 관심 있어 합니다"라고 그는 지적했습니다.

대체 기술도 기존 터빈과 함께 고려할 가치가 있습니다. 가상 전력소, 배터리, 청정 자산을 이용한 재가동, 하이브리드 자원, 전력망 개선 및 에너지 효율 개선이 단계적으로 배치될 수 있습니다. Rocky Mountain Institute(RMI)의 전기 관리 이사인 Mark Dyson은 "단기 대체 기술은 거의 모든 예상되는 단기 미국 전력 수요 증가를 충족할 수 있으며, 터빈 부족에 대한 노출을 줄이고 새로운 가스 발전을 기다리는 것과 관련된 일부 신뢰성 및 경제성 위험을 피할 수 있습니다"라고 말했습니다.