ไมโครซอฟท์ เกี่ยวกับการทดลองขนาดใหญ่ครั้งแรกของโลกโดยใช้เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเพื่อจ่ายพลังงานให้กับเซิร์ฟเวอร์ในศูนย์ข้อมูล
บริษัทดำเนินการติดตั้งขนาด 250 กิโลวัตต์ . ในอนาคต การติดตั้งขนาด 3 เมกะวัตต์ที่คล้ายกันนี้จะเข้ามาแทนที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลแบบเดิม ซึ่งปัจจุบันใช้เป็นแหล่งพลังงานสำรองในศูนย์ข้อมูล
ไฮโดรเจนถือเป็นเชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเนื่องจากการเผาไหม้ทำให้เกิดน้ำเท่านั้น
Microsoft ได้กำหนดงาน .
เช่นเดียวกับศูนย์ข้อมูลอื่นๆ ศูนย์ข้อมูล Azure ใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลเป็นแหล่งพลังงานสำรองเมื่อไฟฟ้าตามช่องทางหลักสูญหาย อุปกรณ์นี้ไม่ได้ใช้งาน 99% ของเวลา แต่ศูนย์ข้อมูลยังคงดูแลรักษาให้อยู่ในสภาพการทำงาน เพื่อให้ทำงานได้อย่างราบรื่นในกรณีที่เกิดความล้มเหลวซึ่งเกิดขึ้นไม่บ่อยนัก ในทางปฏิบัติที่ Microsoft พวกเขาจะได้รับการตรวจสอบประสิทธิภาพรายเดือนและการทดสอบโหลดประจำปีเท่านั้น เมื่อโหลดจากสิ่งเหล่านั้นถูกส่งไปยังเซิร์ฟเวอร์จริงๆ ไฟฟ้าขัดข้องหลักไม่ได้เกิดขึ้นทุกปี
อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญของ Microsoft ได้คำนวณแล้วว่าเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนรุ่นล่าสุดมีความคุ้มค่ามากกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลอยู่แล้ว
นอกจากนี้ ปัจจุบันแหล่งจ่ายไฟสำรอง (UPS) ใช้แบตเตอรี่ที่ให้พลังงานในช่วงเวลาสั้นๆ (30 วินาทีถึง 10 นาที) ระหว่างไฟฟ้าดับและการเพิ่มเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล หลังสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องจนกว่าน้ำมันจะหมด
เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนมาแทนที่ทั้ง UPS และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล ประกอบด้วยถังเก็บไฮโดรเจนและหน่วยอิเล็กโทรไลซิสซึ่งแยกโมเลกุลของน้ำออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน นี่คือลักษณะของโมเดล Power Innovations ขนาด 250 กิโลวัตต์ในความเป็นจริง:
การติดตั้งนี้เชื่อมต่อกับเครือข่ายไฟฟ้าที่มีอยู่ และไม่ต้องการการจ่ายเชื้อเพลิงจากภายนอก เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล สามารถบูรณาการกับแผงโซลาร์เซลล์หรือฟาร์มกังหันลม ซึ่งจะสร้างไฮโดรเจนได้มากพอที่จะเติมถัง ดังนั้นไฮโดรเจนจึงถูกใช้เป็นแบตเตอรี่เคมีสำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม
ในปี 2018 นักวิจัยจากห้องปฏิบัติการพลังงานทดแทนแห่งชาติในโคโลราโด (สหรัฐอเมริกา) ได้ทำการทดลองที่ประสบความสำเร็จครั้งแรกในการจ่ายไฟให้กับชั้นวางเซิร์ฟเวอร์จากเซลล์เชื้อเพลิงโดยใช้ PEM (เมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน) ซึ่งก็คือ .
PEM เป็นเทคโนโลยีที่ค่อนข้างใหม่ในการผลิตไฮโดรเจน ขณะนี้การติดตั้งดังกล่าวกำลังค่อยๆ เข้ามาแทนที่ระบบอิเล็กโทรลิซิสแบบอัลคาไลน์แบบเดิม หัวใจของระบบคือเซลล์อิเล็กโทรไลซิส มีอิเล็กโทรด XNUMX อิเล็กโทรด คือ แคโทด และแอโนด ระหว่างนั้นจะมีอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งซึ่งเป็นเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอนที่ทำจากโพลีเมอร์เทคโนโลยีขั้นสูง
ในทางเทคโนโลยี โปรตอนจะไหลอย่างต่อเนื่องภายในเมมเบรน ในขณะที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ผ่านช่องภายนอก น้ำปราศจากไอออนจะไหลไปยังขั้วบวก ซึ่งจะถูกแบ่งออกเป็นโปรตอน อิเล็กตรอน และก๊าซออกซิเจน โปรตอนผ่านเมมเบรน ในขณะที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ผ่านวงจรไฟฟ้าภายนอก ที่ขั้วแคโทด โปรตอนและอิเล็กตรอนรวมตัวกันเป็นก๊าซไฮโดรเจน (H2)
นี่เป็นวิธีการผลิตไฮโดรเจนโดยตรง ณ จุดที่มีการบริโภคที่มีประสิทธิภาพสูง เชื่อถือได้ และคุ้มค่าเป็นพิเศษ จากนั้นเมื่อไฮโดรเจนและออกซิเจนรวมกัน จะเกิดไอน้ำและผลิตไฟฟ้าขึ้นมา
ในเดือนกันยายน 2019 Power Innovations เริ่มทดลองกับเซลล์เชื้อเพลิง 250 กิโลวัตต์ที่จ่ายพลังงานให้กับแร็คเซิร์ฟเวอร์เต็มรูปแบบ 10 ตู้ ในเดือนธันวาคม ระบบผ่านการทดสอบความน่าเชื่อถือตลอด 24 ชั่วโมง และในเดือนมิถุนายน 2020 - การทดสอบ 48 ชั่วโมง
ในระหว่างการทดลองครั้งล่าสุด เซลล์เชื้อเพลิงสี่เซลล์ดังกล่าวทำงานในโหมดอัตโนมัติ :
- ใช้งานได้ต่อเนื่อง 48 ชั่วโมง
- ผลิตไฟฟ้าได้ 10 กิโลวัตต์ชั่วโมง
- ใช้ไฮโดรเจน 814 กิโลกรัม
- ผลิตน้ำได้ 7000 ลิตร
ขณะนี้บริษัทวางแผนที่จะใช้เทคโนโลยีเดียวกันนี้เพื่อสร้างเซลล์เชื้อเพลิงขนาด 3 เมกะวัตต์ ตอนนี้จะสามารถเทียบเคียงได้อย่างสมบูรณ์ในด้านพลังงานกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลที่ติดตั้งในศูนย์ข้อมูล Azure
องค์กรระหว่างประเทศกำลังส่งเสริมไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง ซึ่งรวบรวมผู้ผลิตอุปกรณ์ บริษัทขนส่ง และลูกค้ารายใหญ่ - Microsoft ได้แต่งตั้งตัวแทนในสภานี้แล้ว โดยหลักการแล้ว เทคโนโลยีทั้งหมดสำหรับการผลิตไฮโดรเจนและการผลิตไฟฟ้านั้นมีอยู่แล้ว หน้าที่ขององค์กรคือการปรับขนาดพวกเขา ยังมีงานอีกมากที่ต้องทำที่นี่
ผู้เชี่ยวชาญมองเห็นอนาคตที่ดีสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงประเภท PEM ในช่วงสองปีที่ผ่านมา ต้นทุนลดลงประมาณสี่เท่า พวกมันช่วยเสริมสถานีไฟฟ้าโซลาร์เซลล์และสถานีลมได้อย่างสมบูรณ์แบบ โดยสะสมพลังงานในช่วงเวลาที่มีการผลิตสูงสุด - และปล่อยออกสู่เครือข่ายในช่วงเวลาที่มีการใช้งานสูงสุด
อีกครั้ง สามารถใช้สำหรับนายหน้าในการแลกเปลี่ยนพลังงาน โดยที่ระบบซื้อพลังงานในช่วงเวลาขั้นต่ำหรือสม่ำเสมอ — และมอบให้ในช่วงเวลาที่มีมูลค่าสูงสุด ระบบนายหน้าซื้อขายหลักทรัพย์ดังกล่าวสามารถทำงานได้โดยอัตโนมัติเหมือนกับบอทซื้อขาย
เป็นโฆษณา
แหล่งจ่ายไฟสำรองของศูนย์ข้อมูลของเราไม่ได้ใช้ไฮโดรเจน แต่ความน่าเชื่อถือนั้นยอดเยี่ยมมาก! ของเรา เซิร์ฟเวอร์ที่ยิ่งใหญ่ - สิ่งเหล่านี้ทรงพลัง ซึ่งใช้โปรเซสเซอร์ที่ทันสมัยจากเอเอ็มดี
เกี่ยวกับวิธีที่เราสร้างคลัสเตอร์สำหรับบริการนี้ บน Habr
ที่มา: will.com