Động cơ máy bay trở thành “nguồn phát điện mới” cho cơn khát AI

Trong cuộc đua giành ưu thế về trí tuệ nhân tạo (AI), nhu cầu điện năng cho các trung tâm dữ liệu đang tăng theo cấp số nhân. Khi các nhà sản xuất tuabin truyền thống rơi vào tình trạng quá tải đơn hàng, một giải pháp tưởng như chỉ thuộc về bầu trời lại đang được kéo xuống mặt đất: động cơ máy bay phản lực.

ĐỘNG CƠ MÁY BAY “HẠ CÁNH” XUỐNG TRUNG TÂM DỮ LIỆU

Theo Wall Street Journal, trong bối cảnh AI bùng nổ, mọi nguồn lực của nền kinh tế đều được huy động, kể cả động cơ máy bay. Công ty cho thuê và sửa chữa động cơ máy bay FTAI Aviation cho biết sẽ bắt đầu bán phiên bản cải tiến của động cơ CFM56 – loại động cơ được sử dụng rộng rãi trên dòng Boeing 737 – để cung cấp điện cho các trung tâm dữ liệu ngay trong năm nay.

Thông tin này lập tức tạo hiệu ứng tích cực trên thị trường chứng khoán khi cổ phiếu FTAI tăng khoảng 42% kể từ khi công bố mảng kinh doanh tuabin điện. Theo ước tính của Jefferies, mảng này có thể đóng góp khoảng 750 triệu USD EBITDA mỗi năm, tương đương hơn một nửa mức EBITDA mà giới phân tích từng dự báo cho công ty trước đó.

Không chỉ FTAI, nhiều doanh nghiệp khác cũng tham gia xu hướng chuyển đổi này. ProEnergy – doanh nghiệp được hậu thuẫn bởi quỹ đầu tư tư nhân – đang bán các tuabin khí tự nhiên cải tiến từ động cơ vốn được dùng trên dòng Boeing 747. Trong khi đó, hãng khởi nghiệp hàng không siêu thanh Boom Supersonic cũng tuyên bố sẽ thương mại hóa phiên bản động cơ cải tiến để phát điện bằng khí tự nhiên. Khách hàng đầu tiên của họ là startup trung tâm dữ liệu AI Crusoe, dự kiến nhận tuabin vào năm 2027.

Trên thực tế, việc chuyển đổi này không phải điều quá mới mẻ. Các tập đoàn thiết bị điện lớn như GE Vernova, Siemens Energy và Mitsubishi Heavy Industries từ lâu đã sản xuất các tuabin khí “aeroderivative” – tức là được phát triển dựa trên thiết kế động cơ phản lực. Ngay cả các hãng động cơ như GE Aerospace, Howmet Aerospace hay Woodward cũng đã tham gia thị trường tuabin trên mặt đất hoặc cung cấp linh kiện.

Điểm khác biệt hiện nay nằm ở nhu cầu: AI khiến các trung tâm dữ liệu cần nguồn điện khổng lồ và nhanh chóng, trong khi các nhà sản xuất truyền thống có danh sách chờ kéo dài nhiều năm. Khoảng trống đó đang mở ra cơ hội cho những “tay chơi” mới.

LỢI THẾ TỐC ĐỘ VÀ BÀI TOÁN KỸ THUẬT

Theo lãnh đạo FTAI, công ty chỉ mất từ 30 đến 45 ngày để chuyển đổi một động cơ phản lực thành tuabin phát điện, sau khi hoàn tất giai đoạn thiết kế kéo dài khoảng 18 tháng. Lợi thế lớn của FTAI là họ sở hữu số lượng lớn động cơ CFM56 – loại động cơ thương mại bán chạy nhất thế giới – giúp đảm bảo nguồn cung đầu vào.

Về mặt kỹ thuật, việc chuyển đổi không quá phức tạp. Có hai thay đổi chính: thứ nhất là thay vòi phun nhiên liệu để sử dụng khí tự nhiên thay vì nhiên liệu hàng không; thứ hai là thay quạt lớn phía trước bằng một quạt nhỏ hơn, phù hợp với mục đích phát điện thay vì tạo lực đẩy.

Đáng chú ý, các động cơ phản lực thân hẹp thường chịu áp lực lớn do phải liên tục cất – hạ cánh. Khi chuyển sang vận hành trên mặt đất, mức độ hao mòn giảm đáng kể. Tuabin có thể hoạt động ở chế độ “peaking” – chỉ bật khi nhu cầu tăng vọt – hoặc chạy liên tục làm nguồn điện nền (baseload). Trong cả hai trường hợp, mức độ stress cơ học vẫn thấp hơn so với môi trường bay.

Các nhà sản xuất tuabin hạng nặng truyền thống tỏ ra không quá lo ngại. Tổng giám đốc GE Vernova cho rằng các tuabin cỡ nhỏ khó cạnh tranh trực tiếp với tuabin công suất lớn trong những dự án có vòng đời 20 năm, nơi hiệu suất nhiên liệu đóng vai trò quyết định.

Theo báo cáo của Thunder Said Energy, tuabin hạng nặng có hiệu suất nhiên liệu cao nhất trong các thiết kế phát điện bằng khí tự nhiên. Tuy nhiên, chúng ngày càng đắt đỏ và thời gian chờ giao hàng kéo dài. FTAI và Boom Supersonic cho biết sản phẩm của họ có thể cấu hình theo chu trình hỗn hợp (combined cycle), bổ sung tuabin hơi để tận dụng nhiệt thải, từ đó cải thiện hiệu suất so với cấu hình chu trình đơn (simple cycle) vốn phổ biến ở tuabin aeroderivative.

TÁC ĐỘNG THỊ TRƯỜNG: CƠ HỘI VÀ HỆ LỤY

Hiện FTAI dự kiến có thể cung ứng khoảng 100 tuabin mỗi năm, tương đương 2,5 GW công suất. Boom Supersonic đặt mục tiêu đạt năng lực sản xuất 4 GW mỗi năm vào năm 2030. Theo Morgan Stanley, tổng công suất sản xuất tuabin khí toàn cầu giai đoạn 2023–2025 vào khoảng 47 GW mỗi năm, cho thấy dư địa tăng thêm không hề nhỏ.

Chuyên gia của Jefferies ước tính mỗi năm có khoảng 1.600 động cơ máy bay thương mại được “nghỉ hưu”. Nếu một phần ba trong số đó được chuyển đổi thành tuabin cỡ như sản phẩm của FTAI, thị trường có thể bổ sung thêm khoảng 13 GW công suất – tương đương hơn một phần tư công suất sản xuất tuabin khí hiện tại toàn cầu. Thậm chí, theo Cơ quan Thông tin Năng lượng Mỹ (EIA), số động cơ quân sự ngừng hoạt động về lý thuyết có thể chuyển đổi thành tới 40 GW công suất phát điện, dù đây vẫn là con số mang tính giả định cao.

Tuy nhiên, xu hướng này cũng kéo theo hệ lụy. Nếu ngày càng nhiều linh kiện động cơ phản lực được chuyển sang phục vụ phát điện, thị trường động cơ hàng không – vốn đã căng thẳng nguồn cung – có thể càng thêm thiếu hụt. Đồng thời, sự gia nhập của các nhà cung cấp mới có thể làm suy giảm quyền lực định giá của các “ông lớn”.

Hiện ba tập đoàn gồm GE Vernova, Mitsubishi Heavy Industries và Siemens Energy đang nắm khoảng 80% thị phần tuabin khí toàn cầu. Theo một số phân tích, họ có xu hướng thận trọng mở rộng công suất để tránh lặp lại chu kỳ dư cung trong quá khứ, trong khi việc mở rộng sản xuất thực tế không quá tốn kém.

Trong bối cảnh các tập đoàn công nghệ đang dự kiến chi hơn 700 tỷ USD vốn đầu tư trong năm nay cho AI và hạ tầng dữ liệu, ngành điện lực đứng trước sức hút chưa từng có. Khi tiền và nhu cầu cùng hội tụ, sáng tạo sẽ bùng nổ – và việc những động cơ từng gầm rú trên bầu trời nay quay sang nuôi dưỡng các “bộ não số” dưới mặt đất có thể chỉ là khởi đầu của một chu kỳ tái cấu trúc sâu rộng trong ngành năng lượng toàn cầu.