知るメモ｜【GTCC】｜火力発電の最終進化形態？～世界が今、ガスタービンを奪い合っている理由！
日常のあちこちで電気を使いながら、その電気がどうやって作られているかを常に意識している人は少ないでしょう。
電気はあって当然のもので、たまに停電をすると世界が終わるように感じてしまう・・・
再生可能エネルギーへの転換が叫ばれる中、実は今この瞬間も日本の電力の約3〜4割はガスを燃やして作られています。
そしてそのガス火力発電の主役として静かに、しかし猛烈な勢いで世界から注目を集めているのが、「GTCC（ガスタービン・コンバインドサイクル発電）」です。
今回は、GTCCの仕組みから最新の記録、日本が直面するガスタービン争奪戦まで、あまり知られていない事実を交えながら解説してみます。
◆GTCCとは何か？「2回発電する」エンジン
GTCCを一言で説明するなら、「1つの燃料から2段階で電気を取り出す」火力発電です。
従来の火力発電（蒸気タービン方式）は、石炭や天然ガスを燃やして水を沸かし、その蒸気で発電用タービンを回す。
シンプルな構造ですが、燃料が持つエネルギーのうち電気に変えられるのは約40%程度で、残りは熱として大気や海に捨てられています。
GTCCはここに、ジェットエンジンと同じ原理で動くガスタービンを組み合わせたもの。
ガスタービンで1回目の発電：
天然ガスと圧縮空気を混ぜて爆燃させ、その膨張力で直接タービンを回す。排熱を回収して2回目の発電：
ガスタービンから出る600℃前後の高温排ガスを排熱回収ボイラーに導き、蒸気を発生させ、蒸気タービンでもう一度発電する。
この「ダブル発電」により、同じ量の天然ガスからより多くの電力を生み出せるのです。
熱効率は単純な蒸気タービン発電の約40%に対し、GTCCでは60%以上を実現していて、最新鋭機では64%を超えるものも登場している。
さらにGTCCは、
CO₂排出量が石炭火力に比べて約65%少ない
硫黄酸化物（SOx）をほぼ排出しない（天然ガスに硫黄がほとんど含まれないため）
起動・停止が速く、再生可能エネルギーの出力変動を補う「調整役」として機能する
◆ギネス認定の「最高効率」発電所
GTCCの技術進化がどこまで来ているかを示す事例があります。
2023年1月、新潟県の上越火力発電所１号機は、発電効率63.62％を達成し、ギネス世界記録「最も効率の高いコンバインドサイクル発電設備」認定を受けます。
2024年5月には、イギリス・ノースリンカンシャーにあるキャドビー2号発電所（Keadby 2）が、ギネス世界記録を2つ同時に達成した。
最高効率：熱効率 64.18%（ギネス世界記録・2024年5月認定）
最大出力：849.45MW（同じくギネス世界記録）
この発電所に搭載されているのは、シーメンス・エナジーの「SGT5-9000HL」ガスタービン。
設計には3Dプリント技術も活用されており、849MWという出力は約84万世帯分の電力に相当する。なお同タービンは将来的に水素50%混焼への対応も想定されている。
三菱重工業は「JAC形ガスタービン」において世界最高クラスのタービン入口温度1650℃を実現し、熱効率64%以上、50Hz仕様で840MWの出力を達成しています。
現状、三菱重工、シーメンス・エナジー、GEベルノバの3社が大型ガスタービン市場をほぼ寡占している。
◆世界が今、ガスタービンを奪い合っている
ここ数年、ガスタービンが世界規模で争奪戦になっています。
世界全体のガスタービン年間発注量は2019〜2020年頃の約40GWから、2025年には約70GW規模に跳ね上がり、納期は2030年代まで延びるほど逼迫しているという。
なぜ今、これほどの需要急増が起きているのか？理由はいくつか重なっています。
① AIデータセンターの電力需要爆発
生成AIの普及により、AIサーバー1台あたりの消費電力は従来サーバーの10倍以上に達するケースもあります。
IEA（国際エネルギー機関）の報告書「Energy and AI」（2025年4月）によれば、世界のデータセンターの電力消費量は2030年までに2024年比で倍増し、約9,450億kWhに達する見通し。
これは現在の日本の総電力消費量をも上回る規模です。
この電力爆食需要に迅速に対応できる電源として、建設期間が短く安定供給が可能なガス火力、特にGTCCに白羽の矢が立っているのです。
② ウクライナ危機後の欧州
ロシアからの天然ガス供給が途絶えた欧州各国は、エネルギー安全保障の観点から改めて国内ガス火力の整備を加速させた。
再生可能エネルギーへの移行を目指しながらも、安定電源として天然ガスへの依存が高まるという複雑な現実もある。
③ 石油メジャーの参入
従来は資源開発が中心だった米メジャーも動き出しています。
米シェブロンは2025年1月にガス火力事業への参入を発表し、計400万kW分の火力を整備する計画を明らかにした。
米エクソンモービルも米南部で約150万kWのガス火力を建設し、データセンターへ直接供給する計画を検討している。
日本はガスタービンを「売る側」
この世界的な争奪戦の中、ガスタービンそのものでは日本はむしろ供給国として、受注を選別する立場にいます。
三菱重工のGTCC事業部の受注高は2023年度に1兆2,593億円と過去最高を更新。その後も受注ペースは加速している。
最初にも書きましたが、世界で大型GTCC用ガスタービンを本格量産できるのは、実質的に三菱重工、シーメンス・エナジー、GEベルノバの3強です。
三菱重工業は、日本企業の中でも数少ない「世界インフラ覇権クラス」の企業の一つというわけです。
しかも大型GTCCタービンは、
超高温耐熱素材
精密加工
巨大鋳造
特殊コーティング
長期保守体制
などの難易度が非常に高く、新規参入がほぼ不可能な分野でもあり、簡単に増産もできません。
数年前までは、「脱炭素だからガスタービン市場は縮小する」と見られていました。
実際、2020年前後はこの業界は苦戦していたようです。
しかし生成AIブームで状況が逆転したわけです。
日本は「買い負け」の危機にもある
問題は、GTCCの燃料であるLNGです。
日本は資源国ではないため、LNGを海外から輸入しています。
以前は日本が「世界最大のLNG購入国」でしたが、脱炭素政策の中で将来的にLNG火力も減らすという方向性を強めていた結果、長期LNG契約を縮小してきていました。
現在は、中国、インド、東南アジア諸国などが急速に需要を拡大しているため、結果として「日本がお金を出しても、燃料を確保しにくくなる」という状況が起き始めています。
もしLNG争奪戦がさらに激化すると、GTCCは高効率だが、燃料を買えなければ意味がないという状況になる可能性もありえます。
◆GTCCの「未来」水素・アンモニアとの融合
GTCCが今後も「未来の火力発電」として生き残るために欠かせないのが、燃料の脱炭素化です。
水素混焼・専焼
天然ガスの代わりに水素をガスタービンに使えば、CO₂排出量をゼロにできます。
三菱重工の最新JAC形ガスタービンはすでに水素30%混焼に対応しており、将来的には100%水素専焼への発展も視野に入っている。
ただし課題もあります。
水素は天然ガスより燃焼速度が速いため、燃焼器の設計が難しい。
また、グリーン水素（再生可能エネルギーで作った水素）を使った複合サイクル発電の総合効率は、電気分解から再発電まで考えると約40%程度にとどまるという研究もあり、エネルギーロスの大きさはまだ解決すべき課題としてあります。
アンモニア混焼
アンモニア（NH₃）は水素の運搬・貯蔵手段として注目されており、直接ガスタービンで燃やすことも研究されています。
ただし、アンモニアを燃焼させると窒素酸化物（NOx）が多く発生するという技術的課題がある。
2段階燃焼や後処理設備などで対応が試みられているが、実用化にはまだ多くのハードルが残るものです。
CO₂回収・貯留（CCS）との組み合わせ
もう一つのアプローチが、GTCCの排ガスからCO₂を回収してそのまま地中に封じ込めるCCS技術との組み合わせです。
これにより、天然ガスを使いながらもCO₂排出を大幅に削減できる「ブルー水素」や「クリーンガス火力」を実現できる。
欧州や北米では実証プロジェクトが進んでいます。
◆まとめ
GTCCは、今この瞬間も日本と世界の電力網を支えている「縁の下の力持ち」であり、AI時代の電力需要急増においてその重要性はむしろ高まっています。
熱効率64%超という驚異的な効率は単なる「古い火力発電の延長」ではなく、エネルギー転換期における現実的かつ戦略的な選択肢であることが見えてくるでしょう。
今日使った電気の一部は、こうした技術が支えている。
そしてその技術をめぐる世界規模の競争はすでに始まっているのです！
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次回は「プルデンシャル生命保険」について少し書いていますので、お時間あれば読んでみてください。
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