Microsoft sobre el primer experiment a gran escala del món amb piles de combustible d'hidrogen per alimentar servidors en un centre de dades.
La instal·lació de 250 kW va ser realitzada per l'empresa . En el futur, una instal·lació similar de 3 megawatts substituirà els generadors dièsel tradicionals, que actualment s'utilitzen com a font d'energia de reserva als centres de dades.
L'hidrogen es considera un combustible respectuós amb el medi ambient perquè la seva combustió només produeix aigua.
Microsoft ha establert una tasca .
Com en altres centres de dades, els centres de dades d'Azure utilitzen generadors dièsel com a fonts d'energia de reserva quan es perd electricitat al llarg del canal principal. Aquest equip està inactiu el 99% del temps, però el centre de dades encara el manté en estat de funcionament perquè funcioni sense problemes en cas de fallades rars. A la pràctica, a Microsoft només se sotmeten a controls de rendiment mensuals i proves de càrrega anuals, quan la càrrega d'ells s'entrega realment als servidors. Les fallades d'alimentació no es produeixen cada any.
Tanmateix, els experts de Microsoft han calculat que els últims models de piles de combustible d'hidrogen ja són més rendibles que els generadors dièsel.
A més, la font d'alimentació de reserva (SAI) ara utilitza bateries que proporcionen energia en el curt interval (de 30 segons a 10 minuts) entre l'interrupció de l'alimentació i la pujada dels generadors dièsel. Aquests últims són capaços de treballar contínuament fins que s'esgota la gasolina.
La pila de combustible d'hidrogen substitueix tant el SAI com el generador dièsel. Consta de dipòsits d'emmagatzematge d'hidrogen i una unitat d'electròlisi, que divideix les molècules d'aigua en hidrogen i oxigen. Aquest és el que sembla en realitat el model Power Innovations de 250 kW:
La instal·lació es connecta simplement a la xarxa elèctrica existent i no requereix el subministrament de combustible des de l'exterior, com un generador dièsel. Es pot integrar amb plaques solars o parcs eòlics, que generaran prou hidrogen per omplir els dipòsits. Així, l'hidrogen s'utilitza com a bateria química per a les centrals d'energia solar i eòlica.
El 2018, investigadors del National Renewable Energy Laboratory de Colorado (EUA) van dur a terme el primer experiment amb èxit sobre alimentar un bastidor de servidors a partir de piles de combustible mitjançant un PEM (membrana d'intercanvi de protons), és a dir, en .
El PEM és una tecnologia relativament nova per produir hidrogen. Ara, aquestes instal·lacions estan substituint gradualment l'electròlisi alcalina tradicional. El cor del sistema és la cèl·lula d'electròlisi. Té dos elèctrodes, un càtode i un ànode. Entre ells hi ha un electròlit sòlid, es tracta d'una membrana d'intercanvi de protons feta d'un polímer d'alta tecnologia.
Tecnològicament, els protons flueixen de manera constant a l'interior de la membrana, mentre que els electrons es mouen pel canal extern. L'aigua desionitzada flueix a l'ànode, on es divideix en protons, electrons i gas oxigen. Els protons travessen la membrana, mentre que els electrons es mouen per un circuit elèctric extern. Al càtode, els protons i els electrons es reuneixen per formar hidrogen gasós (H2).
Aquesta és una manera excepcionalment d'alt rendiment, fiable i rendible de produir hidrogen directament en el punt de consum. Aleshores, quan l'hidrogen i l'oxigen es combinen, es forma vapor d'aigua i es genera electricitat.
El setembre de 2019, Power Innovations va començar a experimentar amb una pila de combustible de 250 quilowatts que alimenta 10 bastidors de servidors complets. Al desembre, el sistema va passar una prova de fiabilitat de 24 hores i, al juny de 2020, una prova de 48 hores.
Durant l'últim experiment, quatre d'aquestes piles de combustible van funcionar en mode automàtic. :
- 48 hores de funcionament continu
- 10 kWh d'electricitat generada
- S'utilitzen 814 kg d'hidrogen
- 7000 litres d'aigua produïts
Ara la companyia té previst utilitzar la mateixa tecnologia per construir una pila de combustible de 3 megawatts. Ara serà totalment comparable en potència als generadors dièsel instal·lats als centres de dades Azure.
Una organització internacional promou l'hidrogen com a combustible , que agrupa fabricants d'equipaments, empreses de transport i grans clients - Microsoft ja ha designat un representant en aquest consistori. En principi, totes les tecnologies per a la producció d'hidrogen i la generació d'electricitat ja estan disponibles. La tasca de l'organització és escalar-los. Aquí encara hi ha molta feina per fer.
Els experts veuen un gran futur per a les piles de combustible tipus PEM. Durant els últims dos anys, el seu cost s'ha reduït aproximadament quatre vegades. Complementen perfectament les estacions fotovoltaiques i eòliques, acumulant energia durant els períodes de màxima generació i alliberant-la a la xarxa en els moments de màxima càrrega.
De nou, es poden utilitzar per a la intermediació a la borsa d'energia, on el sistema compra energia durant períodes de mínims o fins i tot. — i el regala en moments de màxim valor. Aquests sistemes de corretatge poden funcionar automàticament, com ara els robots comercials.
Sobre els drets de publicitat
Les fonts d'alimentació de seguretat dels nostres centres de dades no funcionen amb hidrogen, però la seva fiabilitat és excel·lent! El nostre servidors èpics -Aquests són poderosos , que utilitzen processadors moderns d'AMD.
Sobre com vam crear un clúster per a aquest servei a Habr.
Font: www.habr.com