Microsoft A világ első nagyszabású kísérlete a hidrogén üzemanyag-cellák szerverek energiaszolgáltatására való felhasználásáról.
A 250 kW-os telepítést a cég végezte. . A jövőben hasonló 3 megawattos telepítés váltja fel a hagyományos dízelgenerátorokat, amelyeket jelenleg tartalék áramforrásként használnak az adatközpontokban.
A hidrogént környezetbarát tüzelőanyagként tartják számon, mert égése során csak víz keletkezik.
A Microsoft célja, .
Mint más adatközpontokban, az Azure adatközpontokban a dízelgenerátorok tartalék áramforrásként működnek, amikor az elsődleges áramellátás megszűnik. Ez a berendezés az idő 99%-ában tétlen, de a központ folyamatosan karbantartja, hogy működjön a ritka leállások esetén. A Microsoft esetében a gyakorlatban csak havi működési ellenőrzéseket végeznek és évente végeznek terhelési teszteket, amikor az áramot ténylegesen használják a szerverek. A fő áramellátás leállása évente nem fordul elő.
Mindazonáltal a Microsoft szakértői számításaik szerint a legújabb hidrogén üzemanyagcellák már gazdaságosabbak, mint a dízelgenerátorok.
Továbbá, jelenleg a tartalék áramellátáshoz (UPS) használják azokat az akkumulátorokat, amelyek kis időtartamú teljesítményt nyújtanak (30 másodperctől 10 percig) az áramszünet és a dízelgenerátorok indítása között. Az utóbbiak folyamatosan üzemelnek, amíg a benzin el nem fogy.
A hidrogén üzemanyagcella leváltja az UPS-t és a dízelgenerátort is. Az üzemanyagcella hidrogéntároló tartályokból és elektrolizáló egységből áll, amely a vízmolekulákat hidrogénre és oxigénre bontja. Így néz ki valójában a Power Innovations 250 kW-os modellje:
A telepítés egyszerűen csatlakozik a meglévő elektromos hálózathoz, és nem igényli az üzemanyag külső szállítását, mint a dízelgenerátor. Integrálható napelemekkel vagy szélerőművekkel, így elegendő hidrogén állítható elő a tartályok feltöltéséhez. Így a hidrogén kémiai akkumulátorként szolgál a nap- és szélenergiához.
2018-ban a Colorado állambeli Nemzeti Megújuló Energia Laboratórium kutatói első alkalommal sikeresen végeztek kísérletet, hogy PEM (protoncserélő membrán) üzemanyagcellákból ellássák árammal a szerver állványokat, azaz .
A PEM egy viszonylag új technológia a hidrogén előállítására. Jelenleg ezek az egységek fokozatosan kiszorítják a hagyományos lúgos elektrolízist. A rendszer szíve az elektrolízis cella. Két elektródából áll, a katódból és az anódból. Közöttük egy szilárd elektrolit található, ez a fejlett polimerekből készült protoncserélő membrán.
Technológiailag a protonok stabilan áramlanak a membrán belsejében, míg az elektronok a külső csatornán mozognak. Az anódra deionizált víz érkezik, amely protonokra, elektronokra és gáznemű oxigénre bomlik. A protonok áthaladnak a membránon, míg az elektronok a külső elektromos áramkörön keresztül haladnak. A katódon a protonok és elektronok egyesülnek, gáznemű hidrogént (H2) alkotva.
Ez egy rendkívül magas teljesítményű, megbízható és gazdaságos módszer a hidrogén előállítására közvetlenül a fogyasztás helyén. Ezt követően, amikor a hidrogén és az oxigén egyesül, vízgőz és áram keletkezik.
2019 szeptemberében a Power Innovations elkezdett kísérletezni egy 250 kilowattos üzemanyagcellával, amely 10 teljes szerver állvány energiaellátásáért felel. Decemberben a rendszer 24 órás megbízhatósági teszten esett át, 2020 júniusában pedig 48 órás teszten.
Az utolsó kísérlet során automatikusan négy ilyen üzemanyagcella működött. :
- 48 óra folyamatos működés
- 10 560 kWh áramot generáltak
- 814 kg hidrogént használtak fel
- 7000 liter vizet állítottak elő
Most a cég azonos technológiával egy 3 megawattos üzemanyagcellát tervez. Ez már teljes mértékben megfelel a data center-ekben használt dízelgenerátorok teljesítményének, amelyek az Azure adatközpontokban vannak telepítve.
A hidrogén üzemanyagként való népszerűsítésével egy nemzetközi szervezet foglalkozik , amely ötvözi a berendezésgyártókat, a fuvarozó cégeket és a nagy ügyfeleket – a Microsoft már kinevezte a képviselőjét erre a tanácsra. Elvileg minden technológia a hidrogén előállítására és az áramtermelésre már elérhető. A szervezet feladata ezek skálázása. Itt még sok a munka.
A szakértők nagy jövőt látnak a PEM típusú üzemanyagcellákban. Az elmúlt két évben az áruk körülbelül négyszeresére csökkent. Kiválóan kiegészítik a fotovoltaikus és szélerőműveket, tárolva az energiát a maximális termelési időszakokban – és visszaadva azt a hálózatnak a csúcsidőszakokban.
Ismét felhasználhatók az energiatőzsdén való kereskedéshez, amikor a rendszer energiát vásárol a minimális vagy akár – és azt a maximális költségek időszakaiban adja el. Az ilyen kereskedő rendszerek automatikusan működhetnek, mint a kereskedési botok.
Hirdetés
A hát érintőenergia-forrásaik a dátaközpontjainknál nem hidrogén alapúak, de a megbízhatóság csúcsforma! A mi epikus szervereink – ez erős , amelyek modern AMD processzorokat használnak.
Arról, hogyan építettük meg a klasztert ehhez a szolgáltatáshoz a a Habr-nál.
Forrás: habr.com
