微软 关于世界上第一个使用氢燃料电池为数据中心服务器供电的大规模实验。
250千瓦安装由该公司完成 。 未来，类似的 3 兆瓦装置将取代目前用作数据中心备用电源的传统柴油发电机。
氢被认为是一种环保燃料，因为它的燃烧只产生水。
微软设定了任务 .
与其他数据中心一样，当主通道断电时，Azure 数据中心使用柴油发电机作为备用电源。 这些设备99%的时间都处于闲置状态，但数据中心仍然保持其正常工作状态，以便在发生罕见故障时仍能顺利运行。 实际上，在微软，他们只进行每月的性能检查和每年的负载测试，当负载实际传递到服务器时。 主电源故障并非每年都会发生。
不过，微软专家计算得出，最新型号的氢燃料电池已经比柴油发电机更具成本效益。
此外，备用电源（UPS）现在使用电池，在停电和柴油发电机启动之间的短时间内（30秒至10分钟）提供电力。 后者能够连续工作，直到汽油耗尽。
氢燃料电池取代了UPS和柴油发电机。 它由储氢罐和电解装置组成，电解装置将水分子分解为氢气和氧气。 以下是 250 kW Power Innovations 模型的实际情况：
该装置只需连接到现有的电网，不需要像柴油发电机那样从外部供应燃料。 它可以与太阳能电池板或风力发电场集成，产生足够的氢气来填充储罐。 因此，氢被用作太阳能和风力发电厂的化学电池。
2018年，美国科罗拉多州国家可再生能源实验室的研究人员首次成功进行了使用PEM（质子交换膜）的燃料电池为服务器机架供电的实验，即 .
PEM 是一种相对较新的制氢技术。 现在此类装置正在逐渐取代传统的碱性电解。 该系统的核心是电解池。 它有两个电极，一个阴极和一个阳极。 它们之间有一个固体电解质，这是一种由高科技聚合物制成的质子交换膜。
从技术上讲，质子在膜内稳定流动，而电子则通过外部通道移动。 去离子水流向阳极，在那里分解成质子、电子和氧气。 质子穿过膜，而电子则穿过外部电路。 在阴极，质子和电子重新结合形成氢气 (H2)。
这是一种在消费点直接生产氢气的高性能、可靠且经济高效的方法。 然后，当氢气和氧气结合时，形成水蒸气并产生电力。
2019 年 250 月，Power Innovations 开始试验 10 千瓦的燃料电池，为 24 个完整的服务器机架供电。 2020月，该系统通过了48小时可靠性测试，并于XNUMX年XNUMX月通过了XNUMX小时测试。
在上一次实验中，四个这样的燃料电池在自动模式下运行。 :
- 48小时连续运行
- 发电量 10 kWh
- 使用814公斤氢气
- 产生 7000 升水
现在该公司计划使用相同的技术建造一个3兆瓦的燃料电池。 现在，它的功率将完全可与 Azure 数据中心安装的柴油发电机相媲美。
一个国际组织正在推广氢作为燃料 该委员会汇集了设备制造商、运输公司和大客户——微软已经在该委员会中任命了一名代表。 原则上，所有制氢和发电技术都已经可用。 该组织的任务是扩展它们。 这里还有很多工作要做。
专家们看到了 PEM 型燃料电池的美好未来。 在过去的两年里，它们的成本下降了大约四倍。 它们完美地补充了光伏发电站和风力发电站，在最大发电量期间积累能量，并在峰值负载时将其释放到网络中。
同样，它们可用于能源交换的经纪，系统在最低甚至最低的时期购买能源。 ——并在价值最大化的时刻将其赠送出去。 这样的经纪系统可以像交易机器人一样自动工作。
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来源： habr.com