Сървърите в центъра за данни на Microsoft работиха два дни на водород

Microsoft обявиха за първия в света мащабен експеримент за използването на водородни горивни клетки за захранване на сървъри в център за данни.

Инсталацията 250 kW е изградена от фирмата Силови иновации. В бъдеще такава 3-мегаватова централа ще замени традиционните дизелови генератори, които в момента се използват като резервен източник на енергия в центъра за данни.

Водородът се счита за екологично чисто гориво, тъй като в резултат на изгарянето му се образува само вода.

Microsoft постави задачата напълно да заменят всички дизелови генератори в своите центрове за данни до 2030 г.

Както в други центрове за данни, дизеловите генератори се използват в центровете за данни на Azure като резервни източници на захранване, когато захранването се загуби през главния канал. Това оборудване не се използва през 99% от времето, но центърът за данни все още го поддържа в работно състояние, така че да работи гладко в случай на редки повреди. На практика в същия Microsoft те се подлагат само на месечна проверка на здравето и годишно тестване на натоварването, когато натоварването от тях действително се доставя на сървърите. Прекъсвания на захранването не се случват всяка година.

Въпреки това експертите на Microsoft са изчислили, че най-новите модели водородни горивни клетки вече са по-рентабилни от дизеловите генератори.

Освен това батериите вече се използват за резервно захранване (UPS), които осигуряват захранване в кратък интервал (от 30 секунди до 10 минути) между прекъсване на захранването и задействане на дизеловите генератори. Последните могат да работят непрекъснато до изчерпване на бензина.

Водородната горивна клетка замества както UPS, така и дизеловия генератор. Състои се от резервоари за съхранение на водород и инсталация за електролиза, която разделя водните молекули на водород и кислород. Ето как изглежда реално моделът Power Innovations 250 kW:

Устройството просто се свързва към съществуващата електрическа мрежа - и не изисква подаване на гориво отвън, като дизелов генератор. Може да се интегрира със слънчеви панели или вятърни паркове, за да генерира достатъчно водород за пълнене на резервоари. Така водородът се използва като химически акумулатор на електроенергия за слънчеви и вятърни станции.

През 2018 г. изследователи от Националната лаборатория за възобновяема енергия в Колорадо (САЩ) проведоха първия успешен експеримент за захранване на стелаж със сървъри от горивни клетки на PEM (протонна обменна мембрана), т.е. протонообменни мембрани.

PEM е сравнително нова технология за производство на водород. Сега такива инсталации постепенно заменят традиционната алкална електролиза. Сърцето на системата е електролизната клетка. Има два електрода, катод и анод. Между тях има твърд електролит, това е протонообменна мембрана, изработена от високотехнологичен полимер.

Технологично, протоните текат стабилно вътре в мембраната, докато електроните се движат през външния канал. Дейонизираната вода влиза в анода, където се разделя на протони, електрони и газообразен кислород. Протоните преминават през мембраната, докато електроните се движат през външна електрическа верига. На катода протоните и електроните се рекомбинират, за да образуват водороден газ (H2).

Това е изключително високоефективен, надежден и рентабилен начин за производство на водород директно на мястото на потребление. След това, когато водородът и кислородът се комбинират, се образуват водни пари и се генерира електричество.

През септември 2019 г. Power Innovations започна да експериментира с 250-киловатова горивна клетка, която захранва 10 пълни сървърни стелажа. През декември системата премина 24-часов тест за надеждност, а през юни 2020 г. – 48-часов.

По време на последния експеримент четири такива горивни клетки работеха в автоматичен режим. Записани рекордни цифри:

• 48 часа непрекъсната работа
• 10 560 kWh произведена електроенергия
• Използвани 814 кг водород
• Произведени 7000 литра вода

Сега компанията планира да използва същата технология за конструиране на 3-мегаватова горивна клетка. Сега, по отношение на мощността, той ще отговаря напълно на дизеловите генератори, инсталирани в центровете за данни Azure.

Международна организация се занимава с популяризиране на водорода като гориво Съвет по водород, който обединява производители на оборудване, транспортни компании и големи клиенти - Microsoft вече назначи свой представител в този съвет. По принцип всички технологии за производство на водород и производство на електроенергия вече са налични. Задачата на организацията е да ги мащабира. Има още много работа за вършене тук.

Специалистите виждат голямо бъдеще за горивните клетки тип PEM. През последните две години стойността им е намаляла около четири пъти. Те идеално допълват фотоволтаичните и вятърните станции, като акумулират енергия по време на периоди на максимално генериране - и я предават на мрежата в пиковите моменти.

Отново те могат да се използват за посредничество при обмен на енергия, при което системата купува енергия по време на периоди на ниски или дори отрицателни цени — и го раздава в моменти на максимална стойност. Такива брокерски системи могат да работят автоматично, като ботове за търговия.

Относно правата на рекламата

Резервните източници на захранване на нашите центрове за данни не работят на водород, но надеждността е на върха! Нашите епични сървъри са мощни VDS в Москва, които използват модерни процесори от AMD.
За това как изградихме клъстер за тази услуга тази статия на Хабр.

Източник: www.habr.com