Großes leisten: Um das Wachstum von Rechenzentren und den Ausbau erneuerbarer Energien zu unterstützen, bestellt Crusoe flexible Gasturbinen.

(WK-intern) – Crusoe-Kraftwerk – Der Boom der KI-Rechenzentren ist ein großes und dynamisches Thema in der amerikanischen Wirtschaft.

Laut der US-Energieinformationsbehörde (EIA) wird dieser schnell wachsende industrielle Strombedarf dazu beitragen, die Stromerzeugung in den USA nicht nur in diesem, sondern auch im nächsten Jahr auf ein Allzeithoch zu treiben.

Ein Engpass für dieses Wachstum liegt jedoch in der langen Wartezeit, die diese Unternehmen auf einen Netzanschluss in Kauf nehmen müssen. Die USA erleben derzeit einen Aufschwung im verarbeitenden Gewerbe, und wachsende Unternehmen – von Rechenzentren bis hin zu neuen Halbleiterfabriken – stehen vor langen Warteschlangen, um ans Netz angeschlossen zu werden. Wenn die Wartezeit zu lang ist, werden viele dieser Rechenzentren schlichtweg nicht gebaut. Was wäre, wenn es eine schnellere Lösung für ihren Strombedarf gäbe?

Entwickler von Rechenzentren setzen zunehmend auf selbststeuerbare Stromerzeugungspakete vor Ort. Direkt auf Rechenzentrumsgeländen installierte hochmoderne Erdgasturbinenanlagen können nicht nur Strom liefern, sondern auch Backup- und Ausfallsicherheit bieten. Noch besser: In einer Zeit, in der erneuerbare Energien weltweit immer stärker volatiler werden, können diese Turbinen optimal mit deren Schwankungen interagieren. Im vergangenen Jahr deckten Wind- und Solarenergie zusammen mehr als 17 % der gesamten Stromerzeugung in den USA – ein sehr hoher Durchdringungsgrad für diese neue Energieform.

Crusoe, ein auf erneuerbare Energien spezialisierter Entwickler von Rechenzentren und der dazugehörigen Strominfrastruktur, bezieht hocheffiziente Erdgasturbinen von GE Vernova, um diese Stabilität zu gewährleisten. Im vergangenen Dezember bestellte das Unternehmen zehn aeroderivative Gasturbinen des Typs LM2500XPRESS für das Rechenzentrum, das es außerhalb von Abilene errichtet. Nun hat Crusoe die Anschaffung weiterer 19 LM2500XPRESS-Anlagen für seinen Betrieb bekannt gegeben. Zusammen sollen die 29 Anlagen knapp ein Gigawatt Strom liefern. Diese Hightech-Turbinen sind modular aufgebaut, einfach zu installieren, kraftstoffflexibel und leistungsstark. In manchen Umgebungen sind sie sogar mobil einsetzbar. Eine typische einzelne LM2500XPRESS-Aero-Einheit mit rund 35 Megawatt erzeugt etwa die gleiche Leistung wie elf oder zwölf Dieselgeneratoren. Durch diese Änderung können Rechenzentren Emissionen, Immobilien, Schaltanlagen, Transformatoren und ihren Gesamtplatzbedarf einsparen. Doch das ist noch nicht alles. Durch den Einbau eines derart robusten Backups in die Kapazität jedes Rechenzentrums können Hochleistungs-Gasturbinen oder eine Reihe von aeroderivativen Turbinen die kritische Masse erreichen, die für den Betrieb von KI-Computing vollständig netzunabhängig erforderlich ist, und sogar Strom ins Netz zurückspeisen. „Diese Entwicklung erleben wir gemeinsam mit unseren Kunden, um zukünftiges Wachstum zu ermöglichen“, sagt Midhat Mirabi, Geschäftsführer von Aero New Units bei GE Vernova.

Die Forscher bei GE Vernova haben diese neuen Anforderungen bereits vor Jahren vorausgesehen, als das Unternehmen mit den Vorbereitungen für die KI-Revolution begann. Sie kamen zu dem Schluss, dass innovative neue Gasturbinen die Infrastruktur für erneuerbare Energien weltweit unterstützen könnten. Aeroderivative Turbinen zeichnen sich dadurch aus, dass sie präzise kalibriert sind, als flexibles Energiesystem zusammenarbeiten, sowohl mit Gas als auch mit Flüssigbrennstoff betrieben werden können, bei einigen Modellen bis zu 100 % Wasserstoff liefern (für zukünftige Brennstoffflexibilität) und sich so schnell ein- und ausschalten lassen, dass sie fast wie eine Batterie funktionieren. Deutschland beispielsweise entschied sich im vergangenen Jahr für den Bau eines Turbinenparks vom Typ LM2500XPRESS im Netzstabilitätskraftwerk Biblis, das ausschließlich dazu dient, kurzfristige Netzlücken zu schließen, während Deutschland seinen Anteil an erneuerbaren Energien immer weiter ausbaut.

Im Gegensatz zu stationären Erdgaskraftwerken, die als wichtige Knotenpunkte in jedem Stromnetz fungieren, werden diese flexiblen, sogar transportablen Turbinen „hinter dem Zähler“ stehen – d. h. ein Stromnetz, das nicht offiziell Teil des größeren Netzes ist, sondern, wie die Solaranlage auf dem Dach eines Hausbesitzers, Strom vor Ort erzeugt. Mit anderen Worten: Es handelt sich um eine Energieversorgung, die nicht aus dem Netz kommt, sondern bei Bedarf umgeschaltet werden kann, um Strom ins Netz zurückzuspeisen und dabei potenziell Einnahmen zu erzielen. Man kann es sich als netzgekoppelt, aber nicht netzabhängig vorstellen. Die Positionierung suggeriert eine neue Art von Unternehmen, das die meiste Zeit auf Netzenergie zugreifen kann, sich aber bei Ausfällen – wie eine Krabbe in ihren Panzer – zurückziehen kann, um bis zum nächsten Tag mit eigener Energie zu überleben.

Der steigende Strombedarf hat die Welt überrascht, da Elektrofahrzeuge, Industrieanlagen und mittlerweile energiehungrigere Rechenzentren sich an das Netz anschließen. Doch wie Scott Strazik, CEO von GE Vernova, letztes Jahr auf der Climate Week in New York City betonte, ist Wachstum der beste Verbündete des Klimaoptimismus, da es die Dynamik für die Einführung und Finanzierung neuer Lösungen liefert. In diesen Phasen des starken Wachstums erneuerbarer Energien haben sich die Flexibilität und der hohe Wirkungsgrad neuester Gasturbinen als nahezu symbiotisch mit dem starken Aufstieg erneuerbarer Energien erwiesen.

Going Big: To Support Data Center Growth and Rising Renewables, Crusoe Is Ordering Flexible Gas Turbines

The AI data center boom is now a big and freewheeling American business story. According to the U.S. Energy Information Administration, this quickly emerging industrial demand for power will help drive U.S. electricity generation to all-time highs not just this year but next year as well. One of the bottlenecks to this growth, however, can be found in the long wait these commercial enterprises must endure to actually get a connection to the grid. The U.S. has been enjoying a manufacturing revival, and growing enterprises, from data centers to new semiconductor facilities, are facing lengthy queues to plug into the grid. If the wait is too long, many of these data centers simply won’t get built. What if there was a quicker solution to their power needs?

Increasingly, data center developers are turning to on-site power generation packages that they themselves can control. Arrays of leading-edge natural gas turbines, installed directly on data center properties, can not only provide power but offer backup and resiliency services as well. Better still, at a time when more variable renewable energy is on the ascent around the world, these turbines can interact nicely with the ebb and flow of that power. Last year, combined wind and solar provided more than 17% of U.S. total power generation — a very high level of penetration for such a new form of energy.

Crusoe, a renewables-focused developer of data centers and the power infrastructure they require, has been sourcing high-efficiency natural gas turbines from GE Vernova to provide this stability. Last December, the company ordered 10 LM2500XPRESS aeroderivative gas turbines to be installed at the data center it’s building outside of Abilene. Now Crusoe has announced the acquisition of another 19 LM2500XPRESS units for its operations. Combined, the 29 units are expected to provide nearly 1 gigawatt of electrical power.

These high-tech turbines are modular, easy to install, fuel flexible, and powerful. For some settings, they can even be mobile. A typical single LM2500XPRESS aero unit with around 35 megawatts produces roughly the same power as 11 or 12 diesel generator sets . By making this one change, data centers can save on emissions, real estate, switchgear, transformers, and their overall footprint. But that’s not all. By building in such robust backup to each data center’s capability, heavy-duty gas turbines or an array of aeroderivative turbines can reach the critical mass needed to run AI computing entirely off the grid, and can even sell power back to the grid. “This is the evolution we are experiencing, along with our customers, to enable future growth,” says Midhat Mirabi, managing director of Aero New Units at GE Vernova.

Researchers at GE Vernova anticipated this new set of demands years ago as the company began preparing for the AI revolution. They concluded that innovative new gas turbines could be marshaled to support renewable energy infrastructure around the world. Aeroderivative turbines are unique in that they are highly calibrated, can work together as a flexible power rack, can operate on either gas or liquid fuel, possess up to 100% hydrogen capability in some models (for future fuel flexibility), and can turn on and off so rapidly they function almost like a battery. Germany, for example, chose to build a rack of LM2500XPRESS turbines last year at the Biblis Grid Stability power plant, which is dedicated entirely to filling in brief gaps in grid power as the country continues its ascent to ever higher levels of renewables penetration.

Unlike fixed-site natural gas plants, which function as major nodes in any power grid, these flexible, even transportable turbines will sit “behind the meter” — that is, a power supply that’s not officially part of the wider grid but, like a homeowner’s rooftop solar array, produces power on-site. In other words, this is an energy supply that’s not coming from the grid but could flip around if necessary and provide power back to the grid, potentially earning income in the process. Think of it as grid-connected but not grid dependent. The positioning suggests a new kind of entity that can access grid energy most of the time but can withdraw during outages, like a crab into its shell, to survive on its own power until another day.

The increasing demand for power has taken the world by surprise as electric vehicles, industrial operations, and now hungrier-than-ever data centers jack into the grid. But as GE Vernova CEO Scott Strazik pointed out last year at Climate Week NYC, growth is the best ally of climate optimism, because it provides the forward momentum to adopt, and afford, new solutions. In these phases of high renewables growth, the flexibility and high efficiency of the latest gas turbines have been shown to work almost symbiotically with the mighty rise of renewable but variable wind and solar. “You help me and I will help you” describes the arrangement.

“This is a new segment,” says Mirabi — one that aspires to be ecologically friendly but that has to be made more robust. “And we at GE Vernova very much want to participate in this new area of demand.”

PR: GE Vernova

PB: Going Big: To Support Data Center Growth and Rising Renewables, Crusoe Is Ordering Flexible Gas Turbines / ©: GE Vernova