Microsoft 데이터 센터의 서버는 이틀 동안 수소로 작동했습니다.

Microsoft 발표했다. 데이터 센터의 서버에 전력을 공급하기 위해 수소 연료 전지를 사용하는 세계 최초의 대규모 실험에 대해 설명합니다.

250kW 설치는 회사에서 수행했습니다. 전력 혁신. 앞으로는 유사한 3MW 설비가 현재 데이터 센터의 백업 전원으로 사용되는 기존 디젤 발전기를 대체하게 될 것입니다.

수소는 연소 시 물만 생성되기 때문에 환경 친화적인 연료로 간주됩니다.

Microsoft가 작업을 설정했습니다. 2030년까지 데이터 센터의 모든 디젤 발전기를 완전히 교체합니다..

다른 데이터 센터와 마찬가지로 Azure 데이터 센터는 주 채널의 전기가 끊길 경우 디젤 발전기를 백업 전원으로 사용합니다. 이 장비는 99%의 시간 동안 유휴 상태이지만 데이터 센터는 드물게 오류가 발생하는 경우에도 원활하게 작동할 수 있도록 작동 상태를 유지합니다. 실제로 Microsoft에서는 부하가 실제로 서버에 전달되는 경우에만 월간 성능 검사와 연간 부하 테스트를 거칩니다. 주전원 장애는 매년 발생하지 않습니다.

그러나 Microsoft 전문가들은 최신 수소 연료 전지 모델이 이미 디젤 발전기보다 비용 효율적이라고 계산했습니다.

또한 백업전원공급장치(UPS)는 정전 후 디젤 발전기 상승 사이의 짧은 간격(30초~10분)에 전력을 공급하는 배터리를 사용한다. 후자는 휘발유가 다 떨어질 때까지 지속적으로 작동할 수 있습니다.

수소 연료전지는 UPS와 디젤 발전기를 모두 대체합니다. 이는 수소 저장 탱크와 물 분자를 수소와 산소로 분리하는 전기 분해 장치로 구성됩니다. 250kW Power Innovations 모델의 실제 모습은 다음과 같습니다.

설치는 기존 전기 네트워크에 간단히 연결되며 디젤 발전기처럼 외부에서 연료를 공급할 필요가 없습니다. 이는 태양광 패널이나 풍력 발전 단지와 통합될 수 있으며, 이는 탱크를 채우기에 충분한 수소를 생성합니다. 따라서 수소는 태양광 발전소와 풍력 발전소의 화학 배터리로 사용됩니다.

2018년 미국 콜로라도 국립재생에너지연구소 연구진은 PEM(양성자 교환막)을 사용해 연료전지로 서버 랙에 전력을 공급하는 첫 번째 실험을 성공적으로 수행했다. 양성자 교환막.

PEM은 수소 생산을 위한 비교적 새로운 기술입니다. 이제 이러한 설비는 점차 전통적인 알칼리 전기분해를 대체하고 있습니다. 시스템의 핵심은 전기분해 셀입니다. 여기에는 음극과 양극이라는 두 개의 전극이 있습니다. 그 사이에는 고체 전해질이 있는데, 이것은 첨단 폴리머로 만들어진 양성자 교환막입니다.

기술적으로 양성자는 막 내부에서 꾸준히 흐르고 전자는 외부 채널을 통해 이동합니다. 탈이온수는 양극으로 흘러 양성자, 전자 및 산소 가스로 분리됩니다. 양성자는 막을 통과하고 전자는 외부 전기 회로를 통해 이동합니다. 음극에서는 양성자와 전자가 재결합하여 수소 가스(H2)를 형성합니다.

이는 소비 시점에서 직접 수소를 생산하는 매우 고성능이고 안정적이며 비용 효율적인 방법입니다. 그러다가 수소와 산소가 결합하면 수증기가 생기고 전기가 발생한다.

2019년 250월, Power Innovations는 10개의 전체 서버 랙에 전력을 공급하는 24kW 연료 전지 실험을 시작했습니다. 2020월에 시스템은 48시간 신뢰성 테스트를 통과했고, XNUMX년 XNUMX월에는 XNUMX시간 신뢰성 테스트를 통과했습니다.

마지막 실험에서는 XNUMX개의 연료전지가 자동 모드로 작동했습니다. 기록된 기록 수치:

• 48시간 연속 작동
• 10kWh의 전기 생성
• 814kg의 수소 사용
• 7000리터의 물 생산

이제 회사는 동일한 기술을 사용하여 3MW 연료 전지를 구축할 계획입니다. 이제 Azure 데이터 센터에 설치된 디젤 발전기와 전력 면에서 완전히 비교할 수 있습니다.

국제기구에서는 수소를 연료로 홍보하고 있습니다. 수소위원회, 장비 제조업체, 운송 회사 및 대규모 고객을 하나로 모으는 Microsoft는 이미 이 협의회의 대표자를 임명했습니다. 원칙적으로 수소 생산과 발전을 위한 모든 기술은 이미 이용 가능하다. 조직의 임무는 이를 확장하는 것입니다. 여기서는 아직 해야 할 일이 많습니다.

전문가들은 PEM형 연료전지의 큰 미래를 보고 있습니다. 지난 XNUMX년 동안 비용은 약 XNUMX배 감소했습니다. 이는 태양광발전소와 풍력발전소를 완벽하게 보완하여 최대 발전 기간 동안 에너지를 축적하고 부하가 최고조에 달할 때 이를 네트워크에 방출합니다.

다시 말하지만, 시스템이 최소 기간 또는 심지어 일정 기간 동안 에너지를 구매하는 에너지 교환 중개에 사용될 수 있습니다. 마이너스 가격 — 그리고 최대 가치의 순간에 그것을 제공합니다. 이러한 중개 시스템은 거래 봇처럼 자동으로 작동할 수 있습니다.

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우리 데이터 센터의 백업 전원 공급 장치는 수소로 작동하지 않지만 신뢰성은 뛰어납니다! 우리의 에픽 서버 - 이것들은 강력하다 모스크바의 VDS, AMD의 최신 프로세서를 사용합니다.
이 서비스를 위한 클러스터를 구축한 방법에 대해 이 기사 하브르에서.

출처 : habr.com