Energetyczne wąskie gardło AI – na nowe turbiny gazowe trzeba czekać kilka lat

Rozwój centrów danych dla sztucznej inteligencji może natrafić na barierę, której nie da się usunąć samym zwiększaniem produkcji procesorów. Najwięksi producenci turbin gazowych mają portfele zamówień wypełnione na kilka lat, a GE Vernova przyjmuje już rezerwacje terminów dostaw na 2031 rok. Tymczasem zapotrzebowanie amerykańskich centrów danych na energię ma gwałtownie wzrosnąć już w 2027 roku.

GE Vernova zakończyła drugi kwartał 2026 roku z portfelem zamówień i rezerwacji terminów produkcyjnych obejmującym 116 GW urządzeń dla energetyki gazowej. Jeszcze trzy miesiące wcześniej było to 100 GW, a pod koniec 2025 roku 83 GW. Firma spodziewa się, że do grudnia wartość ta przekroczy 125 GW.

Nie całe 116 GW to potwierdzone zamówienia, bo około 53 GW przypada na właściwy portfel zamówień, natomiast 63 GW to rezerwacje przyszłych terminów produkcji. Klienci płacą za możliwość późniejszego zamówienia urządzenia, zabezpieczając sobie miejsce w kolejce.

Skala problemu nie ogranicza się do jednego producenta. Siemens Energy miał pod koniec czerwca 69 GW zamówionych turbin gazowych, a czas realizacji nowych kontraktów przekracza trzy lata. Mitsubishi Heavy Industries informowało z kolei o 35 GW zamówień na duże turbiny. Urządzenia zamawiane w ostatnim kwartale mają trafiać do klientów w latach 2028 do 2030.

Światowe moce produkcyjne branży szacowane są na około 60 do 70 GW rocznie, podczas gdy zapotrzebowanie na nowe turbiny może wynosić około 110 GW. W drugim kwartale globalne zamówienia osiągnęły rekordowe 38 GW, o 71% więcej niż rok wcześniej.

Centra danych zwiększają zapotrzebowanie na energię

Problem nabiera znaczenia w kontekście rozwoju infrastruktury AI. Według przytoczonych w materiale szacunków Goldman Sachs zużycie mocy przez centra danych w USA ma wzrosnąć z około 31 GW w 2025 roku do 41 GW w 2026 roku i 66 GW w 2027 roku.

Same nowe instalacje planowane na 2027 rok miałyby odpowiadać za dodatkowe 36,3 GW. To skala większa niż roczna produkcja turbin gazowych pojedynczego producenta, a porównywalna z dużą częścią możliwości całej branży.

GE Vernova produkuje obecnie około 20 GW turbin rocznie. Firma chce zwiększyć możliwości do 24 GW w 2028 roku i zbliżyć się do 30 GW około 2030 roku. Nawet tak znaczące zwiększenie produkcji nie rozwiąże jednak problemu w najbliższych dwóch lub trzech latach.

Co więcej, centra danych konkurują o urządzenia z tradycyjną energetyką, przemysłem oraz projektami zastępującymi elektrownie węglowe – tylko około jednej piątej mocy objętych kontraktami GE Vernova jest przeznaczona dla centrów danych. Oznacza to, że turbiny potrzebne do zasilania obiektów uruchamianych w 2027 roku w większości musiały zostać zamówione kilka lat wcześniej. Nowe zamówienia mogą być realizowane dopiero około 2030 lub 2031 roku.

Brakuje nie tylko samych turbin

Zwiększenie liczby linii produkcyjnych nie jest prostym rozwiązaniem. Produkcja dużych turbin wymaga specjalistycznych odlewów, elementów pracujących w bardzo wysokich temperaturach oraz wykwalifikowanych spawaczy, monterów i operatorów obrabiarek.

Wąskim gardłem stają się również firmy zdolne do budowy całych bloków energetycznych. Średni czas realizacji nowej elektrowni gazowo parowej zwiększył się według danych przytoczonych w materiale z około 3,5 roku w 2023 roku do około pięciu lat obecnie. W przypadku niektórych dużych jednostek może sięgać siedmiu lat.

Rosną także ceny. BloombergNEF szacował średni koszt budowy elektrowni gazowo parowej w 2025 roku na 2 157 USD za kW, podczas gdy dwa lata wcześniej było to mniej niż 1 500 USD za kW. Wood Mackenzie przewiduje natomiast, że same turbiny mogą kosztować pod koniec 2027 roku około 600 USD za kW, czyli o 195% więcej niż w 2019 roku.

PJM już odczuwa niedobór nowych mocy

Skutki niedoboru nowych źródeł energii widać na rynku PJM, największym hurtowym rynku energii elektrycznej w USA. W lipcowej aukcji mocy na okres 2028 i 2029 cena osiągnęła ustalony przez regulatora limit wynoszący 325 USD za megawat dziennie.

PJM zakontraktował 138 318 MW dostępnych mocy, ale wynik był o 6 831 MW niższy od poziomu uznawanego za wymagany dla zachowania odpowiedniej niezawodności systemu. Nowe elektrownie i zwiększenie mocy istniejących jednostek odpowiadały przy tym za zaledwie 525 MW. Operator zaproponował dodatkowy mechanizm pozyskania około 14,9 GW nowych mocy, ale problem polega na tym, że budowa dużych elektrowni gazowych nie mieści się już w kilkuletnim horyzoncie potrzebnym do szybkiego zaspokojenia rosnącego popytu.

Część planowanych centrów danych może nie powstać

Nie jest jednak przesądzone, że wszystkie zapowiadane centra danych rzeczywiście zostaną zbudowane. Exelon zmniejszył ostatnio ocenę projektów centrów danych o wysokim prawdopodobieństwie realizacji z około 18 GW do 11 GW. Cały analizowany przez spółkę portfel przyłączeń skurczył się w ciągu jednego kwartału z około 43 GW do 25 GW.

Jeszcze większe liczby pojawiły się w Teksasie. Wnioski o przyłączenie dużych odbiorców do sieci ERCOT sięgnęły około 474 GW, z czego około 90% miało przypadać na centra danych. Stanowe władze zdecydowały się na audyt projektów, aby oddzielić realne inwestycje od przedsięwzięć znajdujących się dopiero na bardzo wczesnym etapie.

Goldman Sachs zakłada, że w terminie powstanie jedynie około 50 do 60% infrastruktury centrów danych planowanej na najbliższe dwa lata.

Jednak nawet taki scenariusz nie rozwiązuje problemu dostępności mocy i w efekcie ograniczeniem rozwoju infrastruktury AI coraz częściej staje się nie liczba dostępnych akceleratorów, lecz możliwość zapewnienia odpowiednio dużych i stabilnych dostaw energii. Fabryki turbin zwiększają produkcję, ale skala inwestycji w centra danych rośnie znacznie szybciej niż możliwości sektora energetycznego.