[비즈한국] 「あまり面白いジョークではありませんが、トランスフォーマーを動かすにはトランスフォーマーが必要です」。テスラのイーロン・マスクCEOが2024年、ドイツのボッシュが主催したイベントで語った言葉だ。どういう意味だろうか。
前者の「トランスフォーマー」は、ChatGPTのような生成AIの骨組みとなる設計構造を指す。ChatGPTの「T」はまさにトランスフォーマーだ。後者の「トランスフォーマー」は、電圧を変える変圧器のことだ。同じ単語を使った言葉遊びだが、込められたメッセージは真剣だった。AIのボトルネックが半導体チップから変圧器へ、そしてその次は電気そのものへと移っていくだろうという見通しだった。
実際に市場調査会社サイトライン・クライメイト（SiteLine Climate）は、今年稼働予定と発表された大型データセンターの容量（約16GW）のうち、30～50%が電力や設備の不足といった理由で年内の稼働は難しいと予測した。昨年11月のブルームバーグの報道によると、大型データセンター賃貸企業のデジタルリアルティ（Digital Realty）が、エヌビディア（NVIDIA）本社があるサンタクララで2019年に建設を申請したデータセンター事業は、6年が過ぎた現在も電力が十分に供給されず、空の状態のままだという。
韓国も事情は同じだ。グローバル商業用不動産サービス企業CBREコリアが韓国電力の資料を分析した結果、今年3月の累積基準で首都圏において電力系統影響評価の第一次技術検討を申請したデータセンター事業は522件だった。このうち最終的な供給承認を受けた事業は10件で、全体の申請件数のわずか1.9%にとどまった。AI時代の最も貴重な資源は半導体ではなく電気であるという言葉は、もはや誇張ではない。
そこで発想が変わっている。電気が来るのを待つ代わりに、発電所をデータセンターの隣に直接設置するのだ。業界ではこれを「オンサイト（On-site）電源」と呼ぶ。AIデータセンターの電力需要が増加するにつれ、オンサイト発電が実際の受発注につながっているということだ。
この流れの中で、ドイツ・バイエルン州のスタートアップが注目されている。先月29日、1億5420万ユーロ（約2300億ウォン）規模のシリーズB投資を誘致したリベリオン（Reverion）だ。創業以来最大規模となる。Reverionは8月、韓国企業の斗山フューエルセルと、SOFC（固体酸化物形燃料電池）の核心部品であるスタックを供給する契約を締結し、韓国国内でも名前が知られるようになった。
エンジンもタービンもない発電所？
データセンターのすぐ隣に発電所を建てることは可能なのか。
ガスエンジンやタービンを使う小型発電機は、すでにデータセンターの現場に配置されている。米国のキャタピラーやフィンランドのバルチラなどが代表的で、GEバーノーバ、シーメンスエナジー、ロールス・ロイスなどもこの市場に参入した。これらの発電機はガスを燃やしてエンジンやタービンを回し、その回転力で電気を作る。燃料のエネルギーが熱と機械的運動を経て電気に変わる過程で、相当なエネルギーが熱として失われる。現場用の小型ガス発電機は、燃料エネルギーの40%程度しか電気に変換できない。
一方、Reverionの発電所にはエンジンもタービンもない。見た目は船舶用コンテナに似た鉄製の箱一つだ。内部にはSOFCスタックと、これを運転する各種装置が入っている。この燃料電池は、薄いセラミック電解質を挟んで空気と燃料がそれぞれ供給される。高温下で空気中の酸素がイオンとなって電解質を通り抜け、電極で燃料と電気化学的に反応して電気を作る。燃料を燃やさないため、捨てられるエネルギーが少ない。Reverionは、ドイツ・ミュールアッカーのバイオガス施設における事前量産設備で、電気効率74.2%を記録したと発表した。一般的なガス熱電併給発電機の電気効率を大きく上回る数値だ。
この装置は逆にも回る。電気自動車が普段はモーターでタイヤを回し、ブレーキを踏むと回生制動で電気を作るように、電気が余る時は同じ燃料電池を電気分解モードで動かして水素を作る。システム構成によってはメタンも生産可能だ。風が強く日照が良い日は余った電気をガスに変えて貯蔵し、電気が足りない日にはそのガスで再び電気を作る方式だ。燃料を空気と混ぜて燃やさないため、二酸化炭素を高濃度で分離・回収することも容易だ。バイオガスで動かし、回収した炭素を活用あるいは貯蔵すれば、大気中の炭素をむしろ減らすことができるというのが同社の説明だ。
設置も簡便だ。発電所を現地で建設するのではなく、工場で完成した発電モジュールを現場に移し、ガス供給施設に接続するだけだ。電気がさらに必要ならモジュールを追加すればいい。いつ完成するかわからない送電線で遠くから電気を引っ張ってくる代わりに、燃料を調達してその場で電気を作る方式である。
技術の次は生産能力
もちろん万能ではない。現在の設備1台の出力は500kWだ。これを基準に100MW級データセンターの電力需要を満たすには、算術的に200台が必要となる。Reverionが計画している新工場の年間生産能力は250MWで、単純計算で100MW級データセンター2.5基分に相当する。実際に必要な設備数は、予備電力や運転条件などによってさらに増える可能性がある。データセンターも、会社が目標とする成長市場の一つに過ぎない。現在稼働中の設備は、バイオガス施設や工場、病院などに設置されている。
それでも投資家が財布を開いた理由は、技術を現場で実証済みであり、残る課題が生産能力だからだ。Reverionによると、現在顧客の現場で商業用設備7基が稼働中であり、潜在的な売上規模が20億ドルを超えるプロジェクトパイプラインを確保している。ステファン・ヘルマンCEOはドイツメディアのインタビューで「今生産できる量とは桁が違うほど需要が大きい」と語った。同社は投資金の大部分をドイツ国内の新工場に投じ、生産能力を現在の10倍に引き上げ、設備1台あたりの出力もメガワット級に拡大する計画だ。
Reverionは生産能力を確保するため、8月に斗山フューエルセルと約1087億ウォン規模のSOFCスタック供給契約を結んだ。燃料電池の核心部品を安定的に調達し、生産量を増やそうという狙いだ。斗山フューエルセルにとっても、SOFCスタックを海外企業に大量供給する新たな事業の本格的なスタート地点となった。
Reverionの事例は、発電効率を高める技術と、それを産業規模で実現する能力が別の課題であることを示している。74.2%の電気効率を実証できたとしても、顧客が望むタイミングで設備を供給できなければ事業を拡大するのは困難だ。これこそが、Reverionが新工場に投資し、韓国企業と大規模な供給契約を結んだ理由である。
AI時代の電力難は、発電技術一つだけで解決されるものではない。必要な場所に、必要なタイミングまで設備を供給できなければならない。電気を待つことが難しい時代、電気を作る技術と同じくらい、その技術を大量生産し現場に設置する能力が重要になっている。
筆者イ・ジョンウは17年間メディアの記者として、自動車、二次電池、重工業などの主要産業をはじめ、国防、外交、環境、教育、保健福祉など多様な分野を幅広く担当した。特にモビリティおよびエネルギー転換と持続可能性を中心とした産業構造の変化を現場で取材した。現在はドイツ・ベルリンに居住し、スタートアップアクセラレーター「123ファクトリー（123Factory）」のパートナーとして活動している。