microsoft a világ első nagyszabású kísérletéről, amelyben hidrogén üzemanyagcellákat használnak adatközponti szerverek táplálására.
A 250 kW-os szerelést a cég végezte el . A jövőben egy hasonló 3 megawattos telepítés váltja fel a hagyományos dízelgenerátorokat, amelyeket jelenleg tartalék áramforrásként használnak az adatközpontokban.
A hidrogén környezetbarát tüzelőanyagnak számít, mert elégetése során csak víz keletkezik.
A Microsoft kijelölt egy feladatot .
Más adatközpontokhoz hasonlóan az Azure-adatközpontok is dízelgenerátorokat használnak tartalék energiaforrásként, ha a fő csatorna mentén áramszünet. Ez a berendezés az esetek 99%-ában tétlen, de az adatközpont továbbra is működőképes állapotban tartja, hogy ritka meghibásodások esetén is zavartalanul működjön. A gyakorlatban a Microsoftnál csak havi teljesítmény-ellenőrzésen és éves terhelési teszten esnek át, amikor a tőlük érkező terhelés ténylegesen eljut a szerverekre. Fő áramkimaradások nem fordulnak elő minden évben.
A Microsoft szakértői azonban számításai szerint a hidrogénüzemanyagcellák legújabb modelljei már költséghatékonyabbak, mint a dízelgenerátorok.
Ezenkívül a tartalék tápegység (UPS) már olyan akkumulátorokat használ, amelyek az áramszünet és a dízelgenerátorok felemelése közötti rövid időn belül (30 másodperctől 10 percig) biztosítják az áramellátást. Utóbbiak képesek folyamatosan dolgozni, amíg el nem fogy a benzin.
A hidrogén üzemanyagcella az UPS-t és a dízelgenerátort egyaránt helyettesíti. Hidrogéntároló tartályokból és egy elektrolizáló egységből áll, amely a vízmolekulákat hidrogénre és oxigénre hasítja. Így néz ki a 250 kW-os Power Innovations modell a valóságban:
A telepítés egyszerűen csatlakoztatható a meglévő elektromos hálózathoz - és nem igényel kívülről üzemanyagot, mint egy dízelgenerátor. Integrálható napelemekkel vagy szélerőművekkel, amelyek elegendő hidrogént termelnek a tartályok feltöltéséhez. Így a hidrogént vegyi akkumulátorként használják nap- és szélerőművekben.
2018-ban a Colorado-i Nemzeti Megújuló Energia Laboratórium (USA) kutatói végrehajtották az első sikeres kísérletet egy szerverállvány üzemanyagcellákból történő táplálására PEM (protoncserélő membrán) segítségével. .
A PEM egy viszonylag új technológia a hidrogén előállítására. Most az ilyen berendezések fokozatosan felváltják a hagyományos lúgos elektrolízist. A rendszer szíve az elektrolizáló cella. Két elektródája van, egy katód és egy anód. Közöttük van egy szilárd elektrolit, ez egy csúcstechnológiás polimerből készült protoncserélő membrán.
Technológiailag a protonok egyenletesen áramlanak a membránon belül, míg az elektronok a külső csatornán keresztül. Az ionmentesített víz az anódhoz áramlik, ahol protonokra, elektronokra és oxigéngázra bomlik. A protonok áthaladnak a membránon, míg az elektronok egy külső elektromos áramkörön. A katódon a protonok és az elektronok újra egyesülve hidrogéngázt (H2) képeznek.
Ez egy kivételesen nagy teljesítményű, megbízható és költséghatékony módszer a hidrogén előállítására közvetlenül a fogyasztás helyén. Aztán amikor a hidrogén és az oxigén egyesül, vízgőz képződik, és elektromosság keletkezik.
2019 szeptemberében a Power Innovations kísérletezni kezdett egy 250 kilowattos üzemanyagcellával, amely 10 teljes szerverállványt táplál meg. Decemberben a rendszer átment egy 24 órás megbízhatósági teszten, 2020 júniusában pedig egy 48 órás teszten.
Az utolsó kísérlet során négy ilyen üzemanyagcella működött automata üzemmódban. :
- 48 óra folyamatos működés
- 10 560 kWh villamos energia keletkezett
- 814 kg hidrogént használtunk fel
- 7000 liter víz keletkezett
A vállalat most ugyanezt a technológiát tervezi egy 3 megawattos üzemanyagcella megépítéséhez. Mostantól teljes mértékben összehasonlítható lesz az Azure-adatközpontokba telepített dízelgenerátorokkal.
Egy nemzetközi szervezet népszerűsíti a hidrogént mint üzemanyagot , amely a berendezésgyártókat, a szállítási cégeket és a nagy ügyfeleket fogja össze – a Microsoft már ki is nevezett egy képviselőt ebbe a tanácsba. Elvileg már minden hidrogén- és villamosenergia-termelési technológia rendelkezésre áll. A szervezet feladata ezek méretezése. Itt még sok a tennivaló.
A szakértők nagy jövőt látnak a PEM típusú üzemanyagcellákban. Az elmúlt két évben ezek költsége körülbelül négyszeresére csökkent. Tökéletesen kiegészítik a fotovoltaikus és szélerőműveket, energiát halmoznak fel a maximális termelés időszakaiban, és a csúcsterhelés idején engedik a hálózatba.
Ismételten felhasználhatók közvetítésre az energiatőzsdén, ahol a rendszer minimális vagy akár időszakonként vásárol energiát. — és maximális értékű pillanatokban adja ki. Az ilyen közvetítő rendszerek automatikusan működhetnek, mint a kereskedési botok.
A Reklám Jogairól
Adatközpontjaink tartalék tápegységei nem hidrogénnel működnek, de megbízhatóságuk kiváló! A miénk epikus szerverek - ezek erősek , amelyek modern AMD processzorokat használnak.
Arról, hogyan építettünk klasztert ehhez a szolgáltatáshoz a Habr.
Forrás: will.com