مایکروسافت در مورد اولین آزمایش در مقیاس بزرگ جهان با استفاده از سلول های سوختی هیدروژنی برای تامین انرژی سرورها در یک مرکز داده.
نصب 250 کیلووات توسط شرکت انجام شده است . در آینده، نصب مشابه 3 مگاواتی جایگزین دیزل ژنراتورهای سنتی خواهد شد که در حال حاضر به عنوان منبع تغذیه پشتیبان در مراکز داده استفاده می شود.
هیدروژن یک سوخت سازگار با محیط زیست در نظر گرفته می شود زیرا احتراق آن فقط آب تولید می کند.
مایکروسافت یک وظیفه تعیین کرده است .
مانند سایر مراکز داده، مراکز داده Azure از ژنراتورهای دیزلی به عنوان منبع تغذیه پشتیبان استفاده می کنند که برق در طول کانال اصلی قطع شود. این تجهیزات در 99 درصد مواقع غیرفعال است، اما مرکز داده همچنان آن را در حالت کار نگه می دارد تا در صورت خرابی های نادر به آرامی کار کند. در عمل، در مایکروسافت، آنها فقط تحت بررسی عملکرد ماهانه و آزمایش بار سالانه قرار میگیرند، زمانی که بار از آنها در واقع به سرورها تحویل داده میشود. قطعی برق اصلی هر سال اتفاق نمی افتد.
با این حال، کارشناسان مایکروسافت محاسبه کردهاند که جدیدترین مدلهای سلولهای سوختی هیدروژنی در حال حاضر مقرون به صرفهتر از دیزل ژنراتورها هستند.
علاوه بر این، منبع تغذیه پشتیبان (UPS) اکنون از باتری هایی استفاده می کند که در فاصله زمانی کوتاه (30 ثانیه تا 10 دقیقه) بین قطع برق و بالا آمدن ژنراتورهای دیزل، برق را تامین می کنند. دومی ها می توانند به طور مداوم تا زمانی که بنزین تمام شود کار کنند.
پیل سوختی هیدروژنی جایگزین یو پی اس و دیزل ژنراتور می شود. این شامل مخازن ذخیره هیدروژن و یک واحد الکترولیز است که مولکول های آب را به هیدروژن و اکسیژن تقسیم می کند. در اینجا مدل 250 کیلوواتی Power Innovations در واقعیت به نظر می رسد:
نصب به سادگی به شبکه برق موجود متصل است - و نیازی به تامین سوخت از خارج، مانند ژنراتور دیزل ندارد. می توان آن را با پنل های خورشیدی یا مزارع بادی ادغام کرد که هیدروژن کافی برای پر کردن مخازن تولید می کند. بنابراین، هیدروژن به عنوان یک باتری شیمیایی برای نیروگاه های خورشیدی و بادی استفاده می شود.
در سال 2018، محققان آزمایشگاه ملی انرژیهای تجدیدپذیر در کلرادو (ایالات متحده آمریکا) اولین آزمایش موفقیتآمیز را در زمینه تأمین انرژی یک رک سرور از سلولهای سوختی با استفاده از یک PEM (غشاء تبادل پروتون) انجام دادند. .
PEM یک فناوری نسبتاً جدید برای تولید هیدروژن است. اکنون چنین تاسیساتی به تدریج جایگزین الکترولیز قلیایی سنتی می شوند. قلب سیستم سلول الکترولیز است. دارای دو الکترود کاتد و آند است. بین آنها یک الکترولیت جامد وجود دارد، این یک غشای تبادل پروتون است که از یک پلیمر با تکنولوژی بالا ساخته شده است.
از نظر فناوری، پروتون ها به طور پیوسته در داخل غشاء جریان دارند، در حالی که الکترون ها از طریق کانال خارجی حرکت می کنند. آب دیونیزه شده به آند جریان می یابد و در آنجا به پروتون، الکترون و گاز اکسیژن تقسیم می شود. پروتون ها از غشاء عبور می کنند، در حالی که الکترون ها از طریق یک مدار الکتریکی خارجی حرکت می کنند. در کاتد، پروتونها و الکترونها دوباره به هم میرسند و گاز هیدروژن (H2) را تشکیل میدهند.
این یک روش فوق العاده با کارایی بالا، قابل اعتماد و مقرون به صرفه برای تولید هیدروژن به طور مستقیم در نقطه مصرف است. سپس با ترکیب هیدروژن و اکسیژن، بخار آب تشکیل شده و برق تولید می شود.
در سپتامبر 2019، Power Innovations آزمایش با یک سلول سوختی 250 کیلوواتی را آغاز کرد که 10 رک سرور کامل را تامین می کند. در دسامبر، سیستم یک تست قابلیت اطمینان 24 ساعته و در ژوئن 2020 - یک تست 48 ساعته را گذراند.
در آخرین آزمایش، چهار پیل سوختی از این قبیل در حالت خودکار کار می کردند. :
- 48 ساعت کارکرد مداوم
- 10 کیلووات ساعت برق تولید شده است
- 814 کیلوگرم هیدروژن استفاده شده است
- 7000 لیتر آب تولید شده است
اکنون این شرکت قصد دارد از همین فناوری برای ساخت پیل سوختی 3 مگاواتی استفاده کند. اکنون از نظر قدرت کاملاً با ژنراتورهای دیزلی نصب شده در مراکز داده Azure قابل مقایسه خواهد بود.
یک سازمان بین المللی هیدروژن را به عنوان سوخت تبلیغ می کند ، که تولید کنندگان تجهیزات، شرکت های حمل و نقل و مشتریان بزرگ را گرد هم می آورد - مایکروسافت قبلاً نماینده ای در این شورا تعیین کرده است. در اصل، تمام فناوری های تولید هیدروژن و تولید برق در حال حاضر در دسترس هستند. وظیفه سازمان اندازه گیری آنهاست. اینجا هنوز کارهای زیادی برای انجام دادن وجود دارد.
کارشناسان آینده بزرگی را برای پیل های سوختی نوع PEM می بینند. طی دو سال گذشته، هزینه آنها تقریباً چهار برابر کاهش یافته است. آنها به طور کامل ایستگاه های فتوولتائیک و بادی را تکمیل می کنند و انرژی را در دوره های حداکثر تولید جمع می کنند - و در زمان اوج بار آن را به شبکه رها می کنند.
مجدداً می توان از آنها برای دلالی در بورس انرژی استفاده کرد، جایی که سیستم انرژی را در دوره های حداقل یا حتی خریداری می کند. - و آن را در لحظات با حداکثر ارزش ارائه می دهد. چنین سیستم های کارگزاری می توانند به طور خودکار مانند ربات های معاملاتی کار کنند.
در حقوق تبلیغات
منابع تغذیه پشتیبان مراکز داده ما با هیدروژن کار نمی کنند، اما قابلیت اطمینان آنها عالی است! ما سرورهای حماسی - اینها قدرتمند هستند ، که از پردازنده های مدرن AMD استفاده می کنند.
در مورد اینکه چگونه یک خوشه برای این سرویس ایجاد کردیم در هابر
منبع: www.habr.com
