燃料電池解憂數(shù)據(jù)中心供電麻煩
微軟研究中心發(fā)布的一份報告顯示,有了這項技術(shù),數(shù)據(jù)中心可以在電力公司供應(yīng)的電力不足,而天然氣資源豐富的地區(qū)進行擴建。此外,由于天然氣供應(yīng)比電力供應(yīng)來得更可靠,因而可以縮短這些數(shù)據(jù)中心的停機時間。
研究人員表示,設(shè)計這類數(shù)據(jù)中心時,有許多變化因素需要考慮進去;但總的來說,大有希望建造更節(jié)能的數(shù)據(jù)中心。
研究人員曾試著將體積較小的燃料電池(類似丙烷作為供電來源的巴士所用的那種燃料電池)分布到數(shù)據(jù)中心的各個角落,為服務(wù)器機架供電,結(jié)果發(fā)現(xiàn)了幾個潛在的優(yōu)點。它不像傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心那樣需要有線配電系統(tǒng)。就算某只燃料電池壞了,影響的也是數(shù)量有限的服務(wù)器,數(shù)據(jù)中心管理軟件應(yīng)付得了這種情況。由于燃料電池提供的是直流電,因而不需要服務(wù)器里面將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的變流器。
在這種架構(gòu)中,電源供應(yīng)將是附近的每個服務(wù)器機架,那樣就不需要在整個數(shù)據(jù)中心部署配電系統(tǒng),而配電系統(tǒng)通常配備相應(yīng)的變壓器、高壓開關(guān)設(shè)備以及配電電纜。天然氣傳輸管道和泄漏傳感器的成本比較低。研究人員表示,整個數(shù)據(jù)中心所需的場地面積可以減少30%。
較之傳統(tǒng)的供電方法,燃料電池排放的二氧化碳要少49%,排放的一氧化碳要少68%,排放的一氧化氮更是要少91%。
燃料電池確實需要傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心不需要的一些特殊設(shè)備,比如從甲烷中提煉氫的重整爐、電池和啟動系統(tǒng)以及輔助電路。
設(shè)計燃料電池供電的數(shù)據(jù)中心時,必須考慮到服務(wù)器使用方面出現(xiàn)的高峰,這通常需要立即增加供電量。燃料電池在恒定負載下性能最佳,它可能比需求方面出現(xiàn)的變化滯后幾秒鐘。微軟報告指出:“一些使用高峰可以由服務(wù)器電源供電系統(tǒng)的內(nèi)部電容器來解決。但瞬間擁擠和硬件故障等重大變化還是得由外部能源貯存裝置(電池或超級電容)或者負荷組來加以解決。”
研究人員表示,如果使用機架級電池,每瓦特成本為3至5美元,預(yù)計可以用上五年再更換。整個系統(tǒng)的使用壽命定為10年。由于天然氣供應(yīng)非常穩(wěn)定,因而不需要購置柴油發(fā)電機和不間斷電源。機架級配電不需要變壓器、高壓開關(guān)設(shè)備和配電電纜。天然氣輸送管道和泄漏傳感器的成本比較低。
傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的資本成本是每只機架每月313.43美元。如果是機架級燃料電池數(shù)據(jù)中心,每月成本要少50.72美元至63.36美元。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心每只機架每月的運營成本是223.51美元,而聚合物電解質(zhì)膜燃料電池供電的數(shù)據(jù)中心每月花費是214.06美元。要是采用一種名為固體氧化物燃料電池的不同技術(shù),可以節(jié)省更多的費用。費用節(jié)省多少還會有所波動,這要看數(shù)據(jù)中心所在地區(qū)的電價。
研究人員表示,天然氣配送系統(tǒng)的可靠性要勝過電網(wǎng)系統(tǒng),可以將數(shù)據(jù)中心的停機時間由每年平均8小時45分鐘縮短到2小時6分鐘。
研究人員曾考慮使用大型燃料電池,接入到傳統(tǒng)的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)系統(tǒng),直接代替電力公司提供的電力,但是他們后來覺得燃料電池體積越大,出現(xiàn)故障的可能性也就越大。而且,成本也很高。
他們還考慮了用小型燃料電池為單臺服務(wù)器供電。那樣,萬一出現(xiàn)故障,也只影響一臺服務(wù)器;由于電池實現(xiàn)了集成化,所以不存在直流電傳輸損耗。不過,與機架所需的大一號燃料電池相比,許多小型燃料電池堆在一起的結(jié)果是,能源利用起來效率不太高、成本效益不太顯著。
責(zé)任編輯:何健
-
重新審視“雙循環(huán)”下的光伏行業(yè)
2020-11-02光伏行業(yè),光伏技術(shù),光伏出口 -
能源轉(zhuǎn)型進程中火電企業(yè)的下一程
2020-11-02五大發(fā)電,火電,煤電 -
國內(nèi)最高額定水頭抽蓄電站2#引水上斜井滑模混凝土施工順利完成
2020-10-30抽水蓄能電站,長龍山抽水蓄能電站,水力發(fā)電
-
能源轉(zhuǎn)型進程中火電企業(yè)的下一程
2020-11-02五大發(fā)電,火電,煤電 -
資本市場:深度研究火電行業(yè)價值
2020-07-09火電,火電公司,電力行業(yè) -
國家能源局印發(fā)2020年能源工作指導(dǎo)意見:從嚴控制、按需推動煤電項目建設(shè)
2020-06-29煤電,能源轉(zhuǎn)型,國家能源局
-
高塔技術(shù)助力分散式風(fēng)電平價上網(wǎng)
2020-10-15分散式風(fēng)電,風(fēng)電塔筒,北京國際風(fēng)能大會 -
創(chuàng)造12項世界第一!世界首個柔性直流電網(wǎng)工程組網(wǎng)成功
2020-06-29?清潔能源,多能互補,風(fēng)電 -
桂山風(fēng)電項目部組織集體默哀儀式
2020-04-08桂山風(fēng)電項目部組織