"Microsoft" apie pirmąjį pasaulyje didelio masto eksperimentą naudojant vandenilio kuro elementus serveriams duomenų centre maitinti.
250 kW instaliaciją atliko įmonė . Ateityje panaši 3 megavatų galios instaliacija pakeis tradicinius dyzelinius generatorius, kurie šiuo metu naudojami kaip atsarginis energijos šaltinis duomenų centruose.
Vandenilis laikomas aplinkai nekenksmingu kuru, nes jį deginant susidaro tik vanduo.
„Microsoft“ nustatė užduotį .
Kaip ir kituose duomenų centruose, Azure duomenų centruose dyzeliniai generatoriai naudojami kaip atsarginiai energijos šaltiniai, kai prarandama elektros energija pagrindiniame kanale. Ši įranga neveikia 99% laiko, tačiau duomenų centras ją vis tiek palaiko, kad ji veiktų sklandžiai retų gedimų atveju. Praktikoje „Microsoft“ jie tik kas mėnesį tikrina našumą ir kasmet atlieka apkrovos testavimą, kai apkrova iš jų faktiškai pristatoma į serverius. Pagrindiniai elektros energijos tiekimo sutrikimai nenutinka kasmet.
Tačiau „Microsoft“ ekspertai paskaičiavo, kad naujausi vandenilio kuro elementų modeliai jau yra ekonomiškesni nei dyzeliniai generatoriai.
Be to, atsarginiame maitinimo šaltinyje (UPS) dabar naudojami akumuliatoriai, kurie tiekia maitinimą per trumpą intervalą (nuo 30 sekundžių iki 10 minučių) nuo elektros energijos tiekimo nutraukimo iki dyzelinių generatorių pakėlimo. Pastarieji gali dirbti nuolat, kol baigsis benzinas.
Vandenilio kuro elementas pakeičia ir UPS, ir dyzelinį generatorių. Jį sudaro vandenilio rezervuarai ir elektrolizės blokas, kuris padalija vandens molekules į vandenilį ir deguonį. Štai kaip 250 kW galios „Power Innovations“ modelis atrodo realybėje:
Įrenginys tiesiog prijungiamas prie esamo elektros tinklo – ir nereikia tiekti kuro iš išorės, kaip dyzelinis generatorius. Jis gali būti integruotas su saulės baterijomis arba vėjo jėgainėmis, kurios generuos pakankamai vandenilio rezervuarams užpildyti. Taigi vandenilis naudojamas kaip saulės ir vėjo jėgainių cheminė baterija.
2018 m. mokslininkai iš Nacionalinės atsinaujinančios energijos laboratorijos Kolorado valstijoje (JAV) atliko pirmąjį sėkmingą eksperimentą, skirtą serverio stovui maitinti iš kuro elementų naudojant PEM (protonų mainų membraną), ty .
PEM yra palyginti nauja vandenilio gamybos technologija. Dabar tokie įrenginiai palaipsniui pakeičia tradicinę šarminę elektrolizę. Sistemos širdis yra elektrolizės elementas. Jame yra du elektrodai, katodas ir anodas. Tarp jų yra kietas elektrolitas, tai protonų mainų membrana, pagaminta iš aukštųjų technologijų polimero.
Technologiškai protonai tolygiai teka membranos viduje, o elektronai juda išoriniu kanalu. Dejonizuotas vanduo teka į anodą, kur jis suskaidomas į protonus, elektronus ir deguonies dujas. Protonai praeina per membraną, o elektronai juda per išorinę elektros grandinę. Prie katodo protonai ir elektronai vėl susijungia ir sudaro vandenilio dujas (H2).
Tai išskirtinai didelio našumo, patikimas ir ekonomiškas būdas gaminti vandenilį tiesiai jo vartojimo vietoje. Tada, susijungus vandeniliui ir deguoniui, susidaro vandens garai ir generuojama elektra.
2019 m. rugsėjį „Power Innovations“ pradėjo eksperimentuoti su 250 kilovatų kuro elementu, kuris maitina 10 pilnų serverių stelažų. Gruodį sistema išlaikė 24 valandų patikimumo testą, o 2020 metų birželį – 48 valandų testą.
Per paskutinį eksperimentą keturi tokie kuro elementai veikė automatiniu režimu. :
- 48 valandos nepertraukiamo veikimo
- Pagaminta 10 560 kWh elektros energijos
- Sunaudota 814 kg vandenilio
- Pagaminta 7000 litrų vandens
Dabar bendrovė planuoja naudoti tą pačią technologiją, kad sukurtų 3 megavatų kuro elementą. Dabar jis bus visiškai panašus į dyzelinius generatorius, sumontuotus Azure duomenų centruose.
Tarptautinė organizacija reklamuoja vandenilį kaip kurą , kuri vienija įrangos gamintojus, transporto įmones ir stambius klientus – Microsoft jau paskyrė atstovą šioje taryboje. Iš esmės visos vandenilio gamybos ir elektros energijos gamybos technologijos jau yra prieinamos. Organizacijos užduotis yra juos padidinti. Čia dar reikia daug nuveikti.
Ekspertai mato puikią PEM tipo kuro elementų ateitį. Per pastaruosius dvejus metus jų kaina sumažėjo maždaug keturis kartus. Jie puikiai papildo fotovoltines ir vėjo stotis, kaupia energiją maksimalios generacijos laikotarpiais ir išleidžia ją į tinklą didžiausios apkrovos metu.
Vėlgi, jie gali būti naudojami tarpininkavimui energijos biržoje, kur sistema perka energiją minimaliais ar net laikotarpiais. — ir atiduoda didžiausios vertės momentais. Tokios tarpininkavimo sistemos gali veikti automatiškai, kaip ir prekybos robotai.
Dėl reklamos teisių
Mūsų duomenų centrų atsarginiai maitinimo šaltiniai neveikia vandeniliu, tačiau jų patikimumas puikus! Mūsų epiniai serveriai - Tai galingi , kuriuose naudojami modernūs AMD procesoriai.
Apie tai, kaip sukūrėme šios paslaugos klasterį apie Habr.
Šaltinis: www.habr.com