microsoft tungkol sa kauna-unahang malakihang eksperimento sa mundo gamit ang mga hydrogen fuel cell upang paganahin ang mga server sa isang data center.
Ang pag-install ng 250 kW ay isinagawa ng kumpanya . Sa hinaharap, isang katulad na 3-megawatt installation ang papalit sa mga tradisyunal na generator ng diesel, na kasalukuyang ginagamit bilang backup na pinagmumulan ng kuryente sa mga data center.
Ang hydrogen ay itinuturing na isang kapaligirang panggatong dahil ang pagkasunog nito ay gumagawa lamang ng tubig.
Nagtakda ang Microsoft ng gawain .
Tulad ng sa iba pang mga data center, ang Azure data center ay gumagamit ng mga diesel generator bilang backup na pinagmumulan ng kuryente kapag nabigo ang pangunahing power supply. Ang kagamitang ito ay idle 99% ng oras, ngunit ang data center ay pinapanatili pa rin ito sa gumaganang kaayusan upang ito ay gumagana nang maayos sa kaganapan ng mga bihirang pagkabigo. Sa pagsasagawa, sa Microsoft, sumasailalim lamang sila sa mga buwanang pagsusuri sa pagganap at taunang pagsusuri sa pagkarga, kapag ang load mula sa kanila ay aktwal na naihatid sa mga server. Ang mga pangunahing power failure ay hindi nangyayari bawat taon.
Gayunpaman, nakalkula ng mga eksperto sa Microsoft na ang pinakabagong mga modelo ng hydrogen fuel cells ay mas matipid kaysa sa mga generator ng diesel.
Bilang karagdagan, ang backup na power supply (UPS) ay gumagamit na ngayon ng mga baterya na nagbibigay ng kuryente sa maikling pagitan (30 segundo hanggang 10 minuto) sa pagitan ng pagkawala ng kuryente at pagtaas ng mga generator ng diesel. Ang huli ay patuloy na makakapagtrabaho hanggang sa maubos ang gasolina.
Pinapalitan ng hydrogen fuel cell ang UPS at ang diesel generator. Binubuo ito ng mga tangke ng imbakan ng hydrogen at isang yunit ng electrolysis, na naghahati sa mga molekula ng tubig sa hydrogen at oxygen. Narito kung ano ang hitsura ng 250 kW Power Innovations model sa katotohanan:
Ang pag-install ay konektado lamang sa umiiral na electrical network - at hindi nangangailangan ng supply ng gasolina mula sa labas, tulad ng isang diesel generator. Maaari itong isama sa mga solar panel o wind farm, na bubuo ng sapat na hydrogen upang punan ang mga tangke. Kaya, ang hydrogen ay ginagamit bilang isang kemikal na baterya para sa solar at wind power plants.
Noong 2018, ang mga mananaliksik mula sa National Renewable Energy Laboratory sa Colorado (USA) ay nagsagawa ng unang matagumpay na eksperimento sa pagpapagana ng isang server rack mula sa mga fuel cell gamit ang isang PEM (proton exchange membrane), iyon ay, sa .
Ang PEM ay medyo bagong teknolohiya para sa paggawa ng hydrogen. Ngayon ang mga naturang pag-install ay unti-unting pinapalitan ang tradisyonal na alkaline electrolysis. Ang puso ng system ay ang electrolysis cell. Mayroon itong dalawang electrodes, isang katod at isang anode. Sa pagitan ng mga ito mayroong isang solidong electrolyte, ito ay isang lamad ng pagpapalitan ng proton na gawa sa isang high-tech na polimer.
Sa teknolohiya, ang mga proton ay patuloy na dumadaloy sa loob ng lamad, habang ang mga electron ay gumagalaw sa panlabas na channel. Ang deionized na tubig ay dumadaloy sa anode, kung saan ito ay nahahati sa mga proton, electron at oxygen gas. Ang mga proton ay dumadaan sa lamad, habang ang mga electron ay gumagalaw sa isang panlabas na de-koryenteng circuit. Sa cathode, muling nagsasama-sama ang mga proton at electron upang bumuo ng hydrogen gas (H2).
Ito ay isang napakataas na pagganap, maaasahan, matipid na paraan upang makagawa ng hydrogen nang direkta sa punto ng pagkonsumo. Pagkatapos, kapag ang hydrogen at oxygen ay pinagsama, ang singaw ng tubig ay nabuo at ang kuryente ay nabuo.
Noong Setyembre 2019, nagsimulang mag-eksperimento ang Power Innovations sa isang 250-kilowatt fuel cell na nagpapagana ng 10 buong server rack. Noong Disyembre, pumasa ang system sa isang 24 na oras na pagsubok sa pagiging maaasahan, at noong Hunyo 2020 - isang 48 na oras na pagsubok.
Sa huling eksperimento, apat na naturang fuel cell ang gumana sa awtomatikong mode. :
- 48 oras ng tuluy-tuloy na operasyon
- 10 kWh ng kuryenteng nabuo
- 814 kg ng hydrogen ang ginamit
- 7000 litro ng tubig na ginawa
Ngayon ang kumpanya ay nagpaplano na gamitin ang parehong teknolohiya upang bumuo ng isang 3-megawatt fuel cell. Ngayon ay ganap na itong maihahambing sa kapangyarihan sa mga generator ng diesel na naka-install sa mga sentro ng data ng Azure.
Isang internasyonal na organisasyon ang nagtataguyod ng hydrogen bilang panggatong , na pinagsasama-sama ang mga tagagawa ng kagamitan, kumpanya ng transportasyon at malalaking customer - Nagtalaga na ang Microsoft ng isang kinatawan sa konsehong ito. Sa prinsipyo, ang lahat ng mga teknolohiya para sa produksyon ng hydrogen at pagbuo ng kuryente ay magagamit na. Ang gawain ng organisasyon ay palakihin ang mga ito. Marami pang dapat gawin dito.
Nakikita ng mga eksperto ang magandang kinabukasan para sa mga fuel cell na uri ng PEM. Sa nakalipas na dalawang taon, ang kanilang gastos ay nabawasan ng humigit-kumulang apat na beses. Ang mga ito ay perpektong umakma sa mga istasyon ng photovoltaic at hangin, na nag-iipon ng enerhiya sa mga panahon ng maximum na henerasyon - at inilalabas ito sa network sa mga oras ng peak load.
Muli, magagamit ang mga ito para sa brokerage sa palitan ng enerhiya, kung saan bumibili ang system ng enerhiya sa mga panahon ng pinakamababa o kahit na. β at ibibigay ito sa mga sandaling may pinakamataas na halaga. Ang ganitong mga sistema ng brokerage ay maaaring awtomatikong gumana, tulad ng mga bot sa pangangalakal.
Sa Mga Karapatan ng Pag-advertise
Ang mga backup na power supply ng aming mga data center ay hindi tumatakbo sa hydrogen, ngunit ang kanilang pagiging maaasahan ay mahusay! Ang aming epic server - ang mga ito ay makapangyarihan , na gumagamit ng mga modernong processor mula sa AMD.
Tungkol sa kung paano kami bumuo ng isang cluster para sa serbisyong ito sa Habr.
Pinagmulan: www.habr.com