Serverët në qendrën e të dhënave të Microsoft-it punuan për dy ditë në hidrogjen

microsoft i shpallur rreth eksperimentit të parë në shkallë të gjerë në botë duke përdorur qelizat e karburantit me hidrogjen për të fuqizuar serverët në një qendër të dhënash.

Instalimi 250 kW u krye nga kompania Inovacionet e energjisë. Në të ardhmen, një instalim i ngjashëm 3 megavat do të zëvendësojë gjeneratorët tradicionalë me naftë, të cilët aktualisht përdoren si burim rezervë të energjisë në qendrat e të dhënave.

Hidrogjeni konsiderohet një lëndë djegëse miqësore me mjedisin, sepse djegia e tij prodhon vetëm ujë.

Microsoft ka vendosur një detyrë zëvendësojnë plotësisht të gjithë gjeneratorët me naftë në qendrat e tyre të të dhënave deri në vitin 2030.

Ashtu si në qendrat e tjera të të dhënave, qendrat e të dhënave Azure përdorin gjeneratorë me naftë si burime rezervë të energjisë kur humbet energjia elektrike përgjatë kanalit kryesor. Kjo pajisje është e papunë në 99% të rasteve, por qendra e të dhënave ende e mban atë në gjendje pune, në mënyrë që të funksionojë pa probleme në rast të dështimeve të rralla. Në praktikë, në Microsoft, ata i nënshtrohen vetëm kontrolleve mujore të performancës dhe testimit vjetor të ngarkesës, kur ngarkesa prej tyre në fakt dorëzohet te serverët. Dështimet kryesore të rrymës nuk ndodhin çdo vit.

Megjithatë, ekspertët e Microsoft-it kanë llogaritur se modelet më të fundit të qelizave të karburantit me hidrogjen janë tashmë më ekonomike se gjeneratorët me naftë.

Përveç kësaj, furnizimi me energji rezervë (UPS) tani përdor bateri që ofrojnë energji në intervalin e shkurtër (30 sekonda deri në 10 minuta) midis ndërprerjes së energjisë dhe ngritjes së gjeneratorëve me naftë. Këta të fundit janë në gjendje të punojnë vazhdimisht derisa të mbarojë benzina.

Qeliza e karburantit me hidrogjen zëvendëson si UPS-in ashtu edhe gjeneratorin me naftë. Ai përbëhet nga rezervuarë për ruajtjen e hidrogjenit dhe një njësi elektrolize, e cila ndan molekulat e ujit në hidrogjen dhe oksigjen. Ja si duket në realitet modeli Power Innovations 250 kW:

Instalimi është thjesht i lidhur me rrjetin ekzistues elektrik - dhe nuk kërkon furnizim me karburant nga jashtë, si një gjenerator dizel. Mund të integrohet me panele diellore ose ferma me erë, të cilat do të gjenerojnë hidrogjen të mjaftueshëm për të mbushur rezervuarët. Kështu, hidrogjeni përdoret si një bateri kimike për termocentralet diellore dhe të erës.

Në vitin 2018, studiuesit nga Laboratori Kombëtar i Energjisë së Rinovueshme në Kolorado (SHBA) kryen eksperimentin e parë të suksesshëm në fuqizimin e një rafti serveri nga qelizat e karburantit duke përdorur një PEM (membranë shkëmbimi protonike), d.m.th. membranat e shkëmbimit të protoneve.

PEM është një teknologji relativisht e re për prodhimin e hidrogjenit. Tani instalime të tilla po zëvendësojnë gradualisht elektrolizën alkaline tradicionale. Zemra e sistemit është qeliza e elektrolizës. Ka dy elektroda, një katodë dhe një anodë. Midis tyre ekziston një elektrolit i ngurtë, kjo është një membranë shkëmbimi protonike e bërë nga një polimer i teknologjisë së lartë.

Teknologjikisht, protonet rrjedhin në mënyrë të qëndrueshme brenda membranës, ndërsa elektronet lëvizin nëpër kanalin e jashtëm. Uji i dejonizuar rrjedh në anodë, ku ndahet në protone, elektrone dhe gaz oksigjen. Protonet kalojnë nëpër membranë, ndërsa elektronet lëvizin përmes një qarku elektrik të jashtëm. Në katodë, protonet dhe elektronet ribashkohen për të formuar gaz hidrogjeni (H2).

Kjo është një mënyrë jashtëzakonisht me performancë të lartë, e besueshme dhe me kosto efektive për të prodhuar hidrogjen direkt në pikën e konsumit. Pastaj, kur hidrogjeni dhe oksigjeni kombinohen, formohet avulli i ujit dhe gjenerohet energji elektrike.

Në shtator 2019, Power Innovations filloi të eksperimentonte me një qelizë karburanti 250 kilovat që fuqizon 10 raftet e plota të serverëve. Në dhjetor, sistemi kaloi një test besueshmërie 24-orëshe, dhe në qershor 2020 - një test 48-orësh.

Gjatë eksperimentit të fundit, katër qeliza të tilla të karburantit funksionuan në modalitetin automatik. Shifra rekord të regjistruara:

• 48 orë punë të vazhdueshme
• 10 kWh energji elektrike e prodhuar
• Përdoren 814 kg hidrogjen
• Prodhuar 7000 litra ujë

Tani kompania planifikon të përdorë të njëjtën teknologji për të ndërtuar një qelizë karburanti 3 megavat. Tani do të jetë plotësisht i krahasueshëm në fuqi me gjeneratorët me naftë të instaluar në qendrat e të dhënave Azure.

Një organizatë ndërkombëtare po promovon hidrogjenin si lëndë djegëse Këshilli i Hidrogjenit, e cila bashkon prodhuesit e pajisjeve, kompanitë e transportit dhe klientët e mëdhenj - Microsoft tashmë ka emëruar një përfaqësues në këtë këshill. Në parim, të gjitha teknologjitë për prodhimin e hidrogjenit dhe prodhimin e energjisë elektrike janë tashmë të disponueshme. Detyra e organizatës është t'i shkallëzojë ato. Këtu ka ende shumë punë për të bërë.

Ekspertët shohin një të ardhme të shkëlqyer për qelizat e karburantit të tipit PEM. Gjatë dy viteve të fundit, kostoja e tyre është ulur përafërsisht katër herë. Ato plotësojnë në mënyrë të përkryer stacionet fotovoltaike dhe të erës, duke akumuluar energji gjatë periudhave të prodhimit maksimal - dhe duke e lëshuar atë në rrjet në momentet e ngarkesës maksimale.

Përsëri, ato mund të përdoren për ndërmjetësim në bursën e energjisë, ku sistemi blen energji gjatë periudhave minimale apo edhe çmimet negative — dhe e jep atë në momentet e vlerës maksimale. Sisteme të tilla brokerimi mund të funksionojnë automatikisht, si robotët e tregtimit.

Për të Drejtat e Reklamimit

Furnizimi me energji rezervë i qendrave tona të të dhënave nuk funksionon me hidrogjen, por besueshmëria e tyre është e shkëlqyer! Jonë serverët epikë - këto janë të fuqishme VDS në Moskë, të cilat përdorin procesorë modernë nga AMD.
Rreth asaj se si kemi ndërtuar një grup për këtë shërbim Ky artikull në Habr.

Burimi: www.habr.com