microsoft par pasaulē pirmo liela mēroga eksperimentu, izmantojot ūdeņraža kurināmā elementus, lai darbinātu serverus datu centrā.
250 kW uzstādīšanu veica uzņēmums . Nākotnē līdzīga 3 megavatu instalācija aizstās tradicionālos dīzeļģeneratorus, kas pašlaik tiek izmantoti kā rezerves barošanas avots datu centros.
Ūdeņradis tiek uzskatīts par videi draudzīgu degvielu, jo tā sadegšana rada tikai ūdeni.
Microsoft ir uzstādījis uzdevumu .
Tāpat kā citos datu centros, Azure datu centros kā rezerves barošanas avoti tiek izmantoti dīzeļģeneratori, kad pazūd elektrība galvenajā kanālā. Šis aprīkojums 99% gadījumu ir dīkstāvē, taču datu centrs joprojām to uztur darba kārtībā, lai tas nevainojami darbotos retu kļūmju gadījumā. Praksē Microsoft tiem tiek veiktas tikai ikmēneša veiktspējas pārbaudes un ikgadējās slodzes pārbaudes, kad slodze no tiem faktiski tiek piegādāta serveriem. Galvenie strāvas padeves pārtraukumi nenotiek katru gadu.
Tomēr Microsoft eksperti ir aprēķinājuši, ka jaunākie ūdeņraža degvielas elementu modeļi jau ir ekonomiski izdevīgāki nekā dīzeļģeneratori.
Turklāt rezerves barošanas blokā (UPS) tagad tiek izmantotas baterijas, kas nodrošina strāvu īsajā intervālā (no 30 sekundēm līdz 10 minūtēm) starp strāvas padeves pārtraukumu un dīzeļģeneratoru paaugstināšanu. Pēdējie spēj strādāt nepārtraukti, līdz beidzas benzīns.
Ūdeņraža degvielas šūna aizstāj gan UPS, gan dīzeļģeneratoru. Tas sastāv no ūdeņraža uzglabāšanas tvertnēm un elektrolīzes bloka, kas sadala ūdens molekulas ūdeņradī un skābeklī. Lūk, kā 250 kW Power Innovations modelis izskatās patiesībā:
Instalācija ir vienkārši pievienota esošajam elektrotīklam - un tai nav nepieciešama degvielas padeve no ārpuses, piemēram, dīzeļģeneratoram. To var integrēt ar saules paneļiem vai vēja parkiem, kas radīs pietiekami daudz ūdeņraža, lai piepildītu tvertnes. Tādējādi ūdeņradis tiek izmantots kā ķīmiskais akumulators saules un vēja elektrostacijām.
2018. gadā Kolorādo (ASV) Nacionālās atjaunojamās enerģijas laboratorijas pētnieki veica pirmo veiksmīgo eksperimentu, lai darbinātu servera plauktu no kurināmā elementiem, izmantojot PEM (protonu apmaiņas membrānu), tas ir, .
PEM ir salīdzinoši jauna tehnoloģija ūdeņraža ražošanai. Tagad šādas iekārtas pakāpeniski aizstāj tradicionālo sārmaino elektrolīzi. Sistēmas sirds ir elektrolīzes šūna. Tam ir divi elektrodi, katods un anods. Starp tiem ir ciets elektrolīts, tā ir protonu apmaiņas membrāna, kas izgatavota no augsto tehnoloģiju polimēra.
Tehnoloģiski protoni vienmērīgi plūst membrānas iekšpusē, bet elektroni pārvietojas pa ārējo kanālu. Dejonizēts ūdens plūst uz anodu, kur tas tiek sadalīts protonos, elektronos un skābekļa gāzē. Protoni iziet cauri membrānai, bet elektroni pārvietojas caur ārēju elektrisko ķēdi. Katodā protoni un elektroni atkal apvienojas, veidojot ūdeņraža gāzi (H2).
Tas ir īpaši augstas veiktspējas, uzticams un rentabls veids, kā ražot ūdeņradi tieši patēriņa vietā. Tad, kad ūdeņradis un skābeklis apvienojas, veidojas ūdens tvaiki un rodas elektrība.
2019. gada septembrī uzņēmums Power Innovations sāka eksperimentēt ar 250 kilovatu degvielas elementu, kas darbina 10 pilnus serveru plauktus. Decembrī sistēma izturēja 24 stundu uzticamības pārbaudi, bet 2020. gada jūnijā - 48 stundu pārbaudi.
Pēdējā eksperimenta laikā četras šādas degvielas šūnas darbojās automātiskajā režīmā. :
- 48 stundas nepārtrauktas darbības
- Saražots 10 560 kWh elektroenerģijas
- Izmantoti 814 kg ūdeņraža
- Saražoti 7000 litri ūdens
Tagad uzņēmums plāno izmantot to pašu tehnoloģiju, lai izveidotu 3 megavatu degvielas elementu. Tagad tas pēc jaudas būs pilnībā salīdzināms ar Azure datu centros uzstādītajiem dīzeļģeneratoriem.
Starptautiska organizācija popularizē ūdeņradi kā degvielu , kas apvieno iekārtu ražotājus, transporta uzņēmumus un lielos klientus – Microsoft jau iecēlis pārstāvi šajā padomē. Principā visas tehnoloģijas ūdeņraža ražošanai un elektroenerģijas ražošanai jau ir pieejamas. Organizācijas uzdevums ir tos mērogot. Šeit vēl ir daudz darāmā.
Eksperti saskata lielisku nākotni PEM tipa degvielas šūnām. Pēdējo divu gadu laikā to izmaksas ir samazinājušās aptuveni četras reizes. Tie lieliski papildina fotoelementu un vēja stacijas, akumulējot enerģiju maksimālās ģenerācijas periodos un izlaižot to tīklā maksimālās slodzes laikā.
Atkal, tos var izmantot starpniecībai enerģijas biržā, kur sistēma pērk enerģiju minimālā vai pat — un atdod to maksimālās vērtības brīžos. Šādas starpniecības sistēmas var darboties automātiski, piemēram, tirdzniecības robotprogrammatūras.
Par reklāmas tiesībām
Mūsu datu centru rezerves barošanas avoti nedarbojas ar ūdeņradi, taču to uzticamība ir lieliska! Mūsu episki serveri - tie ir spēcīgi , kas izmanto modernus AMD procesorus.
Par to, kā mēs izveidojām klasteru šim pakalpojumam uz Habr.
Avots: www.habr.com