माइक्रोसॉफ्ट डेटा सेंटर के सर्वर ने हाइड्रोजन पर दो दिनों तक काम किया

माइक्रोसॉफ्ट की घोषणा की डेटा सेंटर में पावर सर्वरों के लिए हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं का उपयोग करके दुनिया के पहले बड़े पैमाने के प्रयोग के बारे में।

कंपनी द्वारा 250 किलोवाट का इंस्टालेशन किया गया पावर इनोवेशन. भविष्य में, एक समान 3-मेगावाट इंस्टॉलेशन पारंपरिक डीजल जनरेटर की जगह लेगा, जो वर्तमान में डेटा केंद्रों में बैकअप पावर स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है।

हाइड्रोजन को पर्यावरण के अनुकूल ईंधन माना जाता है क्योंकि इसके दहन से केवल पानी पैदा होता है।

माइक्रोसॉफ्ट ने एक कार्य निर्धारित किया है 2030 तक अपने डेटा केंद्रों में सभी डीजल जनरेटर को पूरी तरह से बदल दें.

अन्य डेटा केंद्रों की तरह, Azure डेटा केंद्र मुख्य चैनल के साथ बिजली खो जाने पर बैकअप पावर स्रोतों के रूप में डीजल जनरेटर का उपयोग करते हैं। यह उपकरण 99% समय निष्क्रिय रहता है, लेकिन डेटा सेंटर अभी भी इसे कार्यशील स्थिति में बनाए रखता है ताकि दुर्लभ विफलताओं के मामले में यह सुचारू रूप से काम कर सके। व्यवहार में, माइक्रोसॉफ्ट में, वे केवल मासिक प्रदर्शन जांच और वार्षिक लोड परीक्षण से गुजरते हैं, जब उनसे लोड वास्तव में सर्वर तक पहुंचाया जाता है। मुख्य बिजली विफलता हर साल नहीं होती है।

हालाँकि, Microsoft विशेषज्ञों ने गणना की है कि हाइड्रोजन ईंधन सेल के नवीनतम मॉडल पहले से ही डीजल जनरेटर की तुलना में अधिक लागत प्रभावी हैं।

इसके अलावा, बैकअप पावर सप्लाई (यूपीएस) अब बैटरियों का उपयोग करती है जो पावर आउटेज और डीजल जनरेटर के उठने के बीच कम अंतराल (30 सेकंड से 10 मिनट) में बिजली प्रदान करती है। गैसोलीन खत्म होने तक उत्तरार्द्ध लगातार काम करने में सक्षम हैं।

हाइड्रोजन ईंधन सेल यूपीएस और डीजल जनरेटर दोनों को प्रतिस्थापित करता है। इसमें हाइड्रोजन भंडारण टैंक और एक इलेक्ट्रोलिसिस इकाई होती है, जो पानी के अणुओं को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करती है। यहां बताया गया है कि 250 किलोवाट पावर इनोवेशन मॉडल वास्तव में कैसा दिखता है:

इंस्टॉलेशन बस मौजूदा विद्युत नेटवर्क से जुड़ा है - और इसके लिए डीजल जनरेटर की तरह बाहर से ईंधन की आपूर्ति की आवश्यकता नहीं होती है। इसे सौर पैनलों या पवन फार्मों के साथ एकीकृत किया जा सकता है, जो टैंकों को भरने के लिए पर्याप्त हाइड्रोजन उत्पन्न करेगा। इस प्रकार, हाइड्रोजन का उपयोग सौर और पवन ऊर्जा संयंत्रों के लिए रासायनिक बैटरी के रूप में किया जाता है।

2018 में, कोलोराडो (यूएसए) में राष्ट्रीय नवीकरणीय ऊर्जा प्रयोगशाला के शोधकर्ताओं ने पीईएम (प्रोटॉन एक्सचेंज झिल्ली) का उपयोग करके ईंधन कोशिकाओं से सर्वर रैक को बिजली देने पर पहला सफल प्रयोग किया। प्रोटॉन विनिमय झिल्ली.

पीईएम हाइड्रोजन उत्पादन की अपेक्षाकृत नई तकनीक है। अब ऐसे इंस्टॉलेशन धीरे-धीरे पारंपरिक क्षारीय इलेक्ट्रोलिसिस की जगह ले रहे हैं। सिस्टम का हृदय इलेक्ट्रोलिसिस सेल है। इसमें दो इलेक्ट्रोड होते हैं, एक कैथोड और एक एनोड। उनके बीच एक ठोस इलेक्ट्रोलाइट है, यह एक उच्च तकनीक बहुलक से बना एक प्रोटॉन एक्सचेंज झिल्ली है।

तकनीकी रूप से, प्रोटॉन झिल्ली के अंदर लगातार प्रवाहित होते हैं, जबकि इलेक्ट्रॉन बाहरी चैनल के माध्यम से चलते हैं। विआयनीकृत पानी एनोड में प्रवाहित होता है, जहां यह प्रोटॉन, इलेक्ट्रॉन और ऑक्सीजन गैस में विभाजित हो जाता है। प्रोटॉन झिल्ली से गुजरते हैं, जबकि इलेक्ट्रॉन बाहरी विद्युत सर्किट से गुजरते हैं। कैथोड पर, प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन पुनः मिलकर हाइड्रोजन गैस (H2) बनाते हैं।

यह खपत के स्थान पर सीधे हाइड्रोजन का उत्पादन करने का एक असाधारण उच्च-प्रदर्शन, विश्वसनीय, लागत प्रभावी तरीका है। फिर, जब हाइड्रोजन और ऑक्सीजन मिलते हैं, तो जल वाष्प बनता है और बिजली उत्पन्न होती है।

सितंबर 2019 में, पावर इनोवेशन ने 250 किलोवाट ईंधन सेल के साथ प्रयोग शुरू किया जो 10 पूर्ण सर्वर रैक को शक्ति प्रदान करता है। दिसंबर में, सिस्टम ने 24-घंटे की विश्वसनीयता परीक्षण पास किया, और जून 2020 में - 48-घंटे का परीक्षण पास किया।

पिछले प्रयोग के दौरान, चार ऐसे ईंधन सेल स्वचालित मोड में संचालित हुए। रिकॉर्ड आंकड़े दर्ज:

• 48 घंटे लगातार संचालन
• 10 kWh बिजली उत्पन्न हुई
• 814 किलोग्राम हाइड्रोजन का उपयोग किया गया
• 7000 लीटर पानी का उत्पादन

अब कंपनी 3-मेगावाट ईंधन सेल के निर्माण के लिए उसी तकनीक का उपयोग करने की योजना बना रही है। अब यह एज़्योर डेटा केंद्रों में स्थापित डीजल जनरेटर की शक्ति से पूरी तरह तुलनीय होगा।

एक अंतरराष्ट्रीय संगठन हाइड्रोजन को ईंधन के रूप में बढ़ावा दे रहा है हाइड्रोजन परिषद, जो उपकरण निर्माताओं, परिवहन कंपनियों और बड़े ग्राहकों को एक साथ लाता है - Microsoft ने पहले ही इस परिषद में एक प्रतिनिधि नियुक्त कर दिया है। सिद्धांत रूप में, हाइड्रोजन उत्पादन और बिजली उत्पादन के लिए सभी प्रौद्योगिकियां पहले से ही उपलब्ध हैं। संगठन का काम उन्हें स्केल करना है. यहां अभी भी बहुत काम किया जाना बाकी है.

विशेषज्ञ पीईएम-प्रकार की ईंधन कोशिकाओं के लिए एक महान भविष्य देखते हैं। पिछले दो वर्षों में इनकी लागत लगभग चार गुना कम हो गई है। वे पूरी तरह से फोटोवोल्टिक और पवन स्टेशनों के पूरक हैं, अधिकतम उत्पादन की अवधि के दौरान ऊर्जा जमा करते हैं - और इसे चरम भार के समय नेटवर्क में जारी करते हैं।

फिर, उनका उपयोग ऊर्जा विनिमय पर ब्रोकरेज के लिए किया जा सकता है, जहां सिस्टम न्यूनतम या समान अवधि के दौरान ऊर्जा खरीदता है नकारात्मक कीमतें - और इसे अधिकतम मूल्य के क्षणों में दे देता है। ऐसे ब्रोकरेज सिस्टम ट्रेडिंग बॉट की तरह स्वचालित रूप से काम कर सकते हैं।

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हमारे डेटा केंद्रों की बैकअप बिजली आपूर्ति हाइड्रोजन पर नहीं चलती है, लेकिन उनकी विश्वसनीयता उत्कृष्ट है! हमारा महाकाव्य सर्वर - ये शक्तिशाली हैं मास्को में वीडीएस, जो AMD के आधुनिक प्रोसेसर का उपयोग करते हैं।
इस बारे में कि हमने इस सेवा के लिए एक क्लस्टर कैसे बनाया यह लेख हैबर पर।

स्रोत: www.habr.com