Microsoft տվյալների կենտրոնի սերվերները երկու օր աշխատել են ջրածնի վրա

Microsoft հայտարարվեց աշխարհում առաջին լայնածավալ փորձի մասին՝ օգտագործելով ջրածնային վառելիքի բջիջները տվյալների կենտրոնի սերվերների սնուցման համար:

250 կՎտ հզորությամբ տեղադրումն իրականացրել է ընկերությունը Power Innovations. Հետագայում նմանատիպ 3 մեգավատ հզորությամբ տեղադրումը կփոխարինի ավանդական դիզելային գեներատորներին, որոնք ներկայումս օգտագործվում են տվյալների կենտրոններում որպես պահեստային էներգիայի աղբյուր։

Ջրածինը համարվում է էկոլոգիապես մաքուր վառելիք, քանի որ դրա այրումից առաջանում է միայն ջուր:

Microsoft-ը խնդիր է դրել ամբողջությամբ փոխարինել բոլոր դիզելային գեներատորները իրենց տվյալների կենտրոններում մինչև 2030 թվականը.

Ինչպես այլ տվյալների կենտրոններում, Azure տվյալների կենտրոններն օգտագործում են դիզելային գեներատորներ որպես պահեստային էներգիայի աղբյուրներ, երբ հիմնական ալիքի երկայնքով էլեկտրականությունը կորչում է: Այս սարքավորումը 99% դեպքերում անգործուն է, բայց տվյալների կենտրոնը դեռ պահպանում է այն աշխատանքային վիճակում, որպեսզի այն սահուն աշխատի հազվադեպ խափանումների դեպքում: Գործնականում Microsoft-ում նրանք անցնում են միայն ամսական կատարողականի ստուգումներ և տարեկան բեռնվածության թեստավորում, երբ դրանցից բեռը իրականում առաքվում է սերվերներին: Էլեկտրաէներգիայի հիմնական խափանումները ամեն տարի չեն լինում:

Այնուամենայնիվ, Microsoft-ի փորձագետները հաշվարկել են, որ ջրածնային վառելիքի բջիջների վերջին մոդելներն արդեն ավելի ծախսարդյունավետ են, քան դիզելային գեներատորները:

Բացի այդ, պահուստային սնուցման աղբյուրը (UPS) այժմ օգտագործում է մարտկոցներ, որոնք էներգիա են ապահովում էլեկտրաէներգիայի անջատման և դիզելային գեներատորների բարձրացման միջև ընկած ժամանակահատվածում (30 վայրկյանից մինչև 10 րոպե): Վերջիններս կարողանում են անդադար աշխատել մինչև բենզինը վերջանա։

Ջրածնի վառելիքի բջիջը փոխարինում է ինչպես UPS-ին, այնպես էլ դիզելային գեներատորին: Այն բաղկացած է ջրածնի պահեստավորման տանկերից և էլեկտրոլիզի միավորից, որը ջրի մոլեկուլները բաժանում է ջրածնի և թթվածնի։ Ահա թե ինչպիսին է իրականում 250 կՎտ հզորությամբ Power Innovations մոդելը.

Տեղադրումը պարզապես միացված է առկա էլեկտրական ցանցին և չի պահանջում վառելիքի մատակարարում դրսից, ինչպես դիզելային գեներատորը: Այն կարող է ինտեգրվել արևային մարտկոցների կամ հողմակայանների հետ, որոնք կստեղծեն բավականաչափ ջրածին տանկերը լցնելու համար: Այսպիսով, ջրածինը օգտագործվում է որպես քիմիական մարտկոց արևային և հողմային էլեկտրակայանների համար։

2018-ին Կոլորադոյի (ԱՄՆ) Վերականգնվող էներգիայի ազգային լաբորատորիայի հետազոտողները առաջին հաջող փորձը կատարեցին վառելիքի բջիջներից սերվերի դարակի սնուցման վերաբերյալ PEM (պրոտոնների փոխանակման թաղանթ) միջոցով, այսինքն. պրոտոնների փոխանակման մեմբրաններ.

PEM-ը ջրածնի արտադրության համեմատաբար նոր տեխնոլոգիա է: Այժմ նման կայանքները աստիճանաբար փոխարինում են ավանդական ալկալային էլեկտրոլիզին: Համակարգի սիրտը էլեկտրոլիզի բջիջն է: Այն ունի երկու էլեկտրոդ՝ կաթոդ և անոդ։ Նրանց միջև կա պինդ էլեկտրոլիտ, սա պրոտոնափոխանակման թաղանթ է՝ պատրաստված բարձր տեխնոլոգիական պոլիմերից։

Տեխնոլոգիապես պրոտոնները անշեղորեն հոսում են մեմբրանի ներսում, մինչդեռ էլեկտրոնները շարժվում են արտաքին ալիքով։ Դիոնացված ջուրը հոսում է դեպի անոդ, որտեղ այն բաժանվում է պրոտոնների, էլեկտրոնների և թթվածնի գազի։ Պրոտոնները անցնում են թաղանթով, իսկ էլեկտրոնները շարժվում են արտաքին էլեկտրական շղթայով։ Կաթոդում պրոտոններն ու էլեկտրոնները վերամիավորվում են՝ առաջացնելով ջրածնի գազ (H2):

Սա բացառիկ բարձր արդյունավետությամբ, հուսալի, ծախսարդյունավետ միջոց է ջրածնի արտադրության ուղղակի սպառման կետում: Այնուհետև, երբ ջրածինը և թթվածինը միանում են, առաջանում է ջրային գոլորշի և առաջանում է էլեկտրականություն։

2019 թվականի սեպտեմբերին Power Innovations-ը սկսեց փորձարկել 250 կիլովատ հզորությամբ վառելիքի բջիջը, որը սնուցում է 10 ամբողջական սերվերի դարակ: Դեկտեմբերին համակարգը անցել է 24-ժամյա հուսալիության թեստ, իսկ 2020 թվականի հունիսին՝ 48-ժամյա թեստ։

Վերջին փորձի ժամանակ չորս նման վառելիքի բջիջներ աշխատել են ավտոմատ ռեժիմով։ Արձանագրված ռեկորդային թվեր:

• 48 ժամ շարունակական աշխատանք
• Արտադրված 10 կՎտ/ժ էլեկտրաէներգիա
• Օգտագործվել է 814 կգ ջրածին
• Արտադրվել է 7000 լիտր ջուր

Այժմ ընկերությունը նախատեսում է նույն տեխնոլոգիան կիրառել 3 մեգավատ հզորությամբ վառելիքի բջիջ կառուցելու համար։ Այժմ այն ​​հզորությամբ լիովին համեմատելի կլինի Azure տվյալների կենտրոններում տեղադրված դիզելային գեներատորների հետ:

Միջազգային կազմակերպությունը խթանում է ջրածինը որպես վառելիք Ջրածնի խորհուրդ, որը միավորում է սարքավորումներ արտադրողներին, տրանսպորտային ընկերություններին և խոշոր հաճախորդներին. Microsoft-ն արդեն ներկայացուցիչ է նշանակել այս խորհրդում։ Սկզբունքորեն, ջրածնի արտադրության և էլեկտրաէներգիայի արտադրության բոլոր տեխնոլոգիաները արդեն հասանելի են։ Կազմակերպության խնդիրն է դրանք ընդլայնել: Այստեղ դեռ շատ աշխատանք կա անելու:

Փորձագետները մեծ ապագա են տեսնում PEM վառելիքի բջիջների համար: Վերջին երկու տարվա ընթացքում դրանց արժեքը նվազել է մոտավորապես չորս անգամ։ Նրանք հիանալի կերպով լրացնում են ֆոտոգալվանային և հողմային կայանները՝ կուտակելով էներգիա առավելագույն գեներացիայի ժամանակաշրջաններում և այն ցանցի մեջ բաց թողնելով առավելագույն ծանրաբեռնվածության ժամանակ:

Կրկին դրանք կարող են օգտագործվել էներգակիրների բորսայում միջնորդության համար, որտեղ համակարգը էներգիա է գնում նվազագույն կամ նույնիսկ ժամանակաշրջաններում: բացասական գներ — և տալիս է այն առավելագույն արժեքի պահերին: Նման բրոքերային համակարգերը կարող են աշխատել ավտոմատ կերպով, ինչպես առևտրային բոտերը:

Գովազդի իրավունքների մասին

Մեր տվյալների կենտրոնների պահեստային սնուցման աղբյուրները չեն աշխատում ջրածնի վրա, բայց դրանց հուսալիությունը գերազանց է: Մեր էպիկական սերվերներ - Սրանք հզոր են VDS Մոսկվայում, որոնք օգտագործում են ժամանակակից պրոցեսորներ դրամից։
Այն մասին, թե ինչպես ենք մենք ստեղծել այս ծառայության համար կլաստեր այս հոդվածը վրա Habr.

Source: www.habr.com