資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：燃料電池系統(tǒng)在設計時考慮到了數(shù)據(jù)中心和電信設施的應用特點，而目前固體氧化物燃料電池系統(tǒng)尚不存在類似的產(chǎn)品，其主要針對住宅和商業(yè)建筑領域，旨在用于熱電聯(lián)產(chǎn)。
在決定一個數(shù)據(jù)中心的建設位置時，確保其與電網(wǎng)的可靠連接通常是企業(yè)必須考慮的頭等大事。但這也限制了再生能源豐富卻位置偏遠的數(shù)據(jù)中心的建設和運營。
微軟公司希望另辟蹊徑，多年來致力開發(fā)和研究更好的解決方式。在過去五年中，微軟公司一直在研發(fā)不同的數(shù)據(jù)中心供電方法，例如在機架層面使用氫氣燃料電池或天然氣燃料電池。這將為數(shù)據(jù)中心建設與運營提供了位置、可靠性和能源效率方面的優(yōu)勢，但也帶來了全新的挑戰(zhàn)。
去年，在懷俄明州Dry Creek水回收設施和加州大學歐文分校的美國國家燃料電池研究中心進行了試驗后，微軟公司在燃料電池商業(yè)化方面邁出了迄今為止的最大一步。
微軟公司云基礎設施和運營總經(jīng)理 Christian Belady（左）與微軟公司云計算基礎設施與運營高級研究項目經(jīng)理 Sean James（右）在西雅圖的先進能源實驗室
2017年9月，微軟公司與McKinstry公司和康明斯公司合作推出了＂世界上第一個天然氣驅動的燃料電池供電數(shù)據(jù)中心＂的設計。
＂我們在西雅圖的先進能源實驗室（The Advanced Energy Lab）中部署了 20 個機架。＂微軟公司云計算基礎設施與運營高級研究項目經(jīng)理 Sean James說，＂這個項目如此具有顛覆性的原因是，它如何從根本上簡化了服務器供電的過程，以及使數(shù)據(jù)中心的能效幾乎翻了一番，同時降低了成本，并提高了可靠性。＂
該項目設計稱之為＂Stark和簡單數(shù)據(jù)中心＂，將燃料電池部署在服務器機架。燃料電池由陽極、陰極和它們之間的電解質層組成。
在氫氣燃料的質子交換膜燃料電池（PEMFC）的情況下，氫分子在陽極分解成質子和電子，由催化劑激活。質子可直接穿過質子交換膜到達陰極，而電子只能通過外電路才能到達陰極。 當電子通過外電路流向陰極時就產(chǎn)生了直流電。
不同的燃料電池使用不同的電解質和電荷轉移離子，但最有希望用于數(shù)據(jù)中心的兩種燃料電池似乎是質子交換膜燃料電池 （PEMFC）和固體氧化物燃料電池（SOFC），后者直接使用天然氣作為燃料。
固體氧化物燃料電池具有更高的效率、更大的容量，適合連續(xù)發(fā)電，但運行在更高的溫度，將產(chǎn)生二氧化碳，并對負載變化不敏感。
質子交換膜 （PEMFC）燃料電池仍然是當然最環(huán)保干凈的燃料電池系統(tǒng)，只生產(chǎn)廢水，但由于氫氣的產(chǎn)生和儲存比較困難，很難廣泛應用。然而，這種情況可能會在未來發(fā)生變化。
固體氧化物燃料電池是替代電網(wǎng)的一種快速和可行的方案，仍然可以提供一些環(huán)境優(yōu)勢。微軟公司估計可減少49％的二氧化碳排放量，減少91％的氮氧化物，減少68％的一氧化碳，減少93％的揮發(fā)性有機化合物。
微軟公司正在試驗在研究燃料電池供電的數(shù)據(jù)中心的方法：在機架設備的直流供電方面，該公司解釋說，它已經(jīng)同時對Hydrogenics HyPM 10kW的質子交換膜燃料電池 （PEMFC）和SolidPower Engen 2500 2．5kW的固體氧化物燃料電池（SOFC）進行測試。
Hydrogenics燃料電池系統(tǒng)在設計時考慮到了數(shù)據(jù)中心和電信設施的應用特點，而目前固體氧化物燃料電池（SOFC）系統(tǒng)尚不存在類似的產(chǎn)品，其主要針對住宅和商業(yè)建筑領域，旨在用于熱電聯(lián)產(chǎn)。
該文件指出：＂預計為數(shù)據(jù)中心的機架內(nèi)發(fā)電而設計的固體氧化物燃料電池（SOFC）系統(tǒng)將產(chǎn)生更多的電力和更少的熱量，而這些將被數(shù)據(jù)中心中現(xiàn)有的空氣和空氣通風系統(tǒng)冷卻。＂
該方法提高能源效率的關鍵是減少輸電損耗。因為電能沿著導線傳輸時會損耗一部分，而在這些損耗存在于標準數(shù)據(jù)中心、發(fā)電廠、變電站、變壓器和交直流變換中。
隨著燃料電池部署在服務器機架，一種稱為分布式燃料電池（DFC）的方法已經(jīng)采用，其電力損耗僅限于電池本身的電源變換。
微軟公司稱，由于在發(fā)電、輸電和配電過程的電力損耗，發(fā)電廠提供的電能只有不到35％是數(shù)據(jù)中心消耗的。當考慮到數(shù)據(jù)中心的現(xiàn)場冷卻、照明和能源儲存相關的能源消耗時，發(fā)電廠提供的電能只有17．5％用于服務器運行。
在一篇名為＂數(shù)據(jù)中心的燃料電池：從服務器產(chǎn)生的電能＂的研究報告中，微軟公司指出，在使用天然氣燃料電池方法時，假設服務器的冷卻負荷與傳統(tǒng)燃料電池和數(shù)據(jù)中心的的工作負荷成比例，那么服務器消耗的電能高達29．5％．如果可以將燃料電池廢熱用于冷卻過程，還可以獲得進一步的收益。
能源效率并不是使用天然氣燃料電池供電的數(shù)據(jù)中心具有吸引力的唯一因素?？煽啃砸部赡苁且粋€主要的吸引力，因為天然氣的電網(wǎng)基礎設施通常埋在地下，并且不受惡劣天氣的影響。美國天然氣供電的電網(wǎng)可靠性超過99．999％，而市電電網(wǎng)的可靠性僅為99．9％或更低。
這意味著數(shù)據(jù)中心運營商可以不再采用作為備用電源的柴油發(fā)電機組和電池，以及不再采用數(shù)據(jù)中心內(nèi)的配電系統(tǒng)，這些設備的成本占數(shù)據(jù)中心投資成本的四分之一以上。
文章版權歸作者所有，未經(jīng)允許請勿轉載,若此文章存在違規(guī)行為，您可以聯(lián)系管理員刪除。
轉載請注明本文地址：http://systransis.cn/yun/5023.html
摘要：話雖如此，微軟公司的數(shù)據(jù)中心自年起一直保持碳中和，當時它利用可再生能源證書設法抵消了化石能源的用電量，亞馬遜和都表示打算增加其用電量，盡管其措辭含糊，但仍然使用可再生能源。據(jù)調(diào)研機構IHS Markit公布的一項研究顯示，數(shù)據(jù)中心運營商采用綠色能源的情況正在上升，這種趨勢在很大程度上受到超大規(guī)模云計算和數(shù)據(jù)中心運營商的推動，但一些公司在完全擯棄化石燃料產(chǎn)生的電力之前還有很長的路要走。據(jù)報道，...
摘要：新型硅陽極電池走向市場，有望改變電子設備和電動汽車市場是市場上第一個使用新一代硅陽極電池的產(chǎn)品這款名為的健身追蹤器所搭載電池的功率密度比之前的健身追蹤器高出。他們也希望新電池技術能為電子設備和電動汽車帶來全新設計。 .markdown-body{word-break:break-word;line-height:1.75;font-weight:400;font-size:15px;ove...
摘要：參一江湖只作為內(nèi)容整理方，僅供學習使用。更多相關報告請查看參一江湖星球。 大家好，我們每天全網(wǎng)搜集各行各業(yè)的研究報告，了解一個行業(yè)從閱讀這個行業(yè)的研報開始，今日分享目錄如下： 20210906分享目錄： 2021中國車險科技創(chuàng)新服務研究報告-45頁.pdf 2021年中國家裝行業(yè)數(shù)字化研...
摘要：我們來聊聊可能很快就會影響世界的九大創(chuàng)新人工智能能夠獨立于人類主人而學習操作的人工智能，這看上去就像科幻小說。以色列公司建立了世界最大的海水淡化工廠，每天能生產(chǎn)立方米淡水。 本文轉載自：眾成翻譯譯者：文藺鏈接：http://www.zcfy.cc/article/830原文：https://medium.com/startup-grind/9-innovations-that-coul...
摘要：正積極圍繞云計算移動寬帶視頻與社交媒體物聯(lián)網(wǎng)展開戰(zhàn)略布局，以助力通信行業(yè)的轉型順利實施，并在其中占據(jù)有利地位。瞄準云計算等四大維度作為全球連接和傳感領域領軍企業(yè)，所從事的這個市場年規(guī)模將達億美元，并將以超過的年復合增長率在未來五年繼續(xù)發(fā)展?！ E Connectivity（TE）正積極圍繞云計算、移動寬帶、視頻與社交媒體、物聯(lián)網(wǎng)展開戰(zhàn)略布局，以助力通信行業(yè)的ICT轉型順利實施，并在其中占據(jù)...
閱讀 1031·2021-09-26 09:55
閱讀 3596·2021-09-24 10:30
閱讀 1381·2021-09-08 09:36
閱讀 2563·2021-09-07 09:58
閱讀 613·2019-08-30 15:56
閱讀 779·2019-08-29 18:32
閱讀 3640·2019-08-29 15:13
閱讀 1851·2019-08-29 13:49
