Microsoft esimeses maailmas suurtest katsetest vesinikukütuseelementide kasutamiseks andmekeskuste energiavarustuseks.
250 kW paigaldus teostati ettevõttes . Tulevikus asendab sarnane 3-megavatine seade traditsioonilisi diiselgeneraatoreid, mida kasutatakse praegu varuenergiaallikana andmekeskustes.
Vesinikku peetakse keskkonnasõbralikuks kütuseks, kuna selle põlemisel tekib ainult vett.
Microsoft on seadnud eesmärgi .
Nagu muudes andmekeskustes, kasutatakse Azure andmekeskustes diiselgeneratorid varugeneraatoritena, kui peamine toitekanal on katkestatud. See varustus seisab 99% ajast, kuid andmekeskus hoiab seda siiski töökorras, et see suudaks häireteta töötada harvade rikkumiste korral. Praktikas läbib sama Microsoft see vaid kord kuus töövõimekuse kontrolli ja kord aastas koormustestimise, kui koormus tõeliselt edastatakse serveritesse. Peamise toitekatkestuse juhtumid ei esine iga aasta jooksul.
Microsofti ekspertide arvutuste kohaselt on viimasel ajal hübriidkütuseelementide mudelid juba majanduslikult tasuvamad kui diiselgeneratorid.
Lisaks kasutatakse praegu varutoite jaoks (UPS) patareid, mis annavad voolu lühikeseks ajaks (30 sekundist kuni 10 minutini) võrgu katkestumise ja diiselgeneratorite käivitamise vahel. Viimased suudavad töötada pidevalt, kuni bensiin otsa saab.
Hüdrogeeni kütuseelement asendab nii UPS-i kui ka diiselgeneraatoreid. See koosneb hüdrogeeni ladustamispaakidest ja elektrolüüsi seadmetest, mis jagavad veemolekulid vesinikuks ja hapnikuks. Niisugune on tegelikult Power Innovations 250 kW mudel:
Seade ühendatakse lihtsalt olemasolevasse elektrivõrku ja ei vaja nagu diiselgenerator välist kütuse tarnimist. Seda saab integreerida päikesepaneelide või tuuleparkidega, mis võimaldab genereerida piisavalt vesinikku paakide täitmiseks. Nii kasutatakse vesinikku keemilise energiaakuna päikese- ja tuulejaamade jaoks.
2018. aastal viisid Colorado osariigi taastuvenergia riikliku laboratooriumi teadlased läbi esimese eduka eksperimendi serveririiuli toitmiseks PEM (protoni vahetus membrane) kütuseelementide abil, st .
PEM — see on suhteliselt uus vesiniku tootmise tehnoloogia. Praegu asendavad sellised seadmed järk-järgult traditsioonilist aluselise elektrolüüsi. Süsteemi keskuseks on elektrolüüsirakk. Sel on kaks elektroodi, katood ja anood. Nende vahel asub tahke elektrolüüt, mis on kõrgtehnoloogiline polümeerne prootonvahetusmembram.
Tehnoloogiliselt voolavad prootonid stabiilselt membraanis, samas kui elektronid liiguvad väliskanalis. Anoodi suunatakse deioniseeritud vesi, mis laguneb prootoniteks, elektronideks ja gaasiliseks hapnikuks. Prootonid läbivad membraani, samas kui elektronid liiguvad läbi välise elektriahela. Katoodil liituvad prootonid ja elektronid, moodustades gaasilise vesiniku (H2).
See on äärmiselt kõrge tootlikkuse, usaldusväärse ja kulutõhusa vesiniku tootmisviisi, mis toimub otse tarbimiskohta. Seejärel vesiniku ja hapniku ühendamisel tekivad veeaurud ning genereeritakse elektrit.
Septembris 2019. aastal alustas Power Innovations 250-kilovatise kütuselementidega katsetamist, mis varustab energiat 10 täieliku serveririiuliga. Detsembris läbis süsteem 24-tunnise usalduskatse, ja 2020. aasta juunis 48-tunnise katseseeria.
Viimase katse ajal töötasid automaatrežiimis neli sellist kütuselementi. :
- 48 tundi katkematut tööd
- Genereritud 10 560 kWh elektrit
- Kasutatud 814 kg vesinikku
- Toodetud 7000 l vett
Nüüd plaanib ettevõte sama tehnoloogia abil konstrueerida 3 megavati kütuseelemendi. Selle võimsus vastab täielikult Azure'i andakeskustes paigaldatud diiselgeneraatoreile.
Hüdrogeni kütusena edendamisega tegeleb rahvusvaheline organisatsioon , mis ühendab seadmete tootjad, transpordiettevõtted ja suured kliendid — Microsoft on juba määranud oma esindaja sellele nõukogule. Põhimõtteliselt on kõik tehnoloogiad, mida on vaja vesiniku tootmiseks ja elektrienergia genereerimiseks, juba saadaval. Organisatsiooni ülesanne on need skaleerida. Siin on veel palju tööd.
Asjatundjad näevad kütuseelementide tüübi PEM suurtes tulevikuväljavaadetes. Viimase kahe aasta jooksul on nende hind langenud umbes neljakordseks. Need täiendavad suurepäraselt fotogalvaanilisi ja tuuleenergia jaamu, kogudes energiat maksimaalse tootmise perioodidel — ja andes selle võrku tippkoormuse hetkedel.
Jällegi, neid saab kasutada energia börsil kauplemiseks, kui süsteem ostab energiat minimaalse või isegi — ja müüb selle maksimaalse hinna hetkel. Sellised kauplemissüsteemid võivad töötada automaatselt, nagu kaubanduse robotid.
Reklaami õigustes
Meie andakeskuste varusüsteemid töötavad, kuigi mitte vesiniku peal, kuid usaldusväärsus on kõrge! Meie epilised serverid — need on võimsad , mis kasutavad tänapäevaseid protsessoreid AMD-lt.
Kuidas me ehitasime selle teenuse jaoks klastrit Habr's.
Allikas: habr.com
