Hyperscalers Pioneer Hydrogen-Powered Data Centers | دانش مرکز داده

مایکروسافت اخیراً از آزمایش موفقیت آمیز a سیستم پیل سوختی هیدروژنی که توان پشتیبان را برای مراکز داده آن فراهم می کند. سیستم سه مگاواتی برای جایگزینی ژنراتورهای پشتیبان دیزلی فعلی هایپراسکیلر پیش بینی شده است.

مایکروسافت و همتایانش در مقیاس فوق‌العاده چشم‌انداز انرژی را پیش رو و بد آن را از نظر رشد تقاضای فعلی در شبکه برق موجود می‌بینند. جوامع بیشتری به استقرار مراکز داده در مناطق خود با وجود رونق اقتصادی که مراکز داده به جوامع مذکور ارائه می دهند اعتراض دارند. برای تحریک رشد، مقیاس‌کننده‌های بزرگ به طور فعال به دنبال منابع انرژی جایگزین می‌گردند و هیدروژن در کنار مراکز داده با انرژی هسته‌ای به‌عنوان یک بازیگر قابل دوام ظاهر می‌شود.

لوکاس جوپا، مدیر ارشد محیط زیست مایکروسافت در این اطلاعیه گفت: «سه مگاوات بسیار جالب است زیرا این اندازه ژنراتورهای دیزلی است که ما در حال حاضر استفاده می کنیم.

این موفقیت گامی به سوی مسیر درست در هدف مایکروسافت برای تبدیل شدن است کربن منفی تا سال 2030. بخشی از دستیابی به این هدف مستلزم از بین بردن اتکای آن به سوخت دیزل است عمدتاً برای تأمین انرژی ژنراتورهای پشتیبان برای مراکز داده Azure آن استفاده می شود و حساب می کند کمتر از یک درصد از انتشار کلی شرکت.

چیزی که ما شاهد آن بودیم، برای صنعت مرکز داده، لحظه فرود روی ماه بود. ما یک ژنراتور داریم که هیچ آلایندگی تولید نمی کند. شان جیمز، مدیر تحقیقات مرکز داده مایکروسافت، در این اطلاعیه گفت: این حیرت آور است.

مایکروسافت از سال 2018 استفاده از سلول های نیروگاه هیدروژنی را مورد بررسی قرار داده است، زمانی که با محققان آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر برای تامین انرژی یک رک کامپیوتر با پیل سوختی هیدروژنی همکاری کرد. دو سال بعد، hyperscaler با Power Innovations، ارائه دهنده راه حل های مدیریت انرژی، برای ساخت و ساز همکاری کرد. یک سیستم پیل سوختی هیدروژنی 250 کیلوواتی را آزمایش کنید که یک ردیف – یا 10 رک – از سرورهای مرکز داده را تغذیه می کند. آزمایش موفقیت آمیز بود و سیستم به مدت 48 ساعت متوالی سرورها را تغذیه می کرد.

مایکروسافت قصد دارد سیستم پیل سوختی هیدروژنی را در یک مرکز داده تحقیقاتی نصب کند، جایی که مهندسان آن نحوه کار و استقرار فناوری جدید، از جمله توسعه پروتکل‌های ایمنی هیدروژن را یاد خواهند گرفت، اگرچه هنوز تاریخی برای استقرار آن تعیین نشده است. در یک مرکز داده زنده

Hyperscalers Back Up Hydrogen

دیگر هیپراسکیلزرها برای حمایت از استفاده از هیدروژن به عنوان منبع سوخت، دست به ابتکاراتی می زنند. برای مثال، آمازون قصد دارد استفاده از هیدروژن سبز را آغاز کند برای عملیات ساختمانی و حمل و نقل خود در سال 2025، در حالی که آی بی ام با دو شرکت دیگر همکاری کرده است برای “توسعه راه حل یکپارچه و دیجیتالی فعال برای صاحبان تاسیسات برای ساخت دارایی های هیدروژن سبز به طور موثرتر و در مقیاس.” از سوی دیگر فیس بوک تلاش خود را بر روی تحقیق گذاشته و ایجاد یک مجموعه داده برای کمک به سرعت بخشیدن به فرآیند یافتن کاتالیزورهای جدید و کم هزینه برای واکنش های شیمیایی مورد استفاده برای تولید سوخت هیدروژن سبز.

هایپر مقیاس پذیرندگان اولیه هستند [of hydrogen] دان آیرز، معاون فناوری در Capstone Green Energy، گفت: به دلیل نیازهای انرژی بسیار زیاد آنها و نیاز به دستیابی به اهداف کاهش انتشار کربن در دو دهه آینده. “آنها به طور موثر به عنوان سایت های آزمایشی برای حل چالش های یکپارچه سازی و بهینه سازی استراتژی های کنترل با استفاده از فناوری های مختلف تولید خدمت می کنند.”

در همین حال، سایر اپراتورهای مرکز داده از هایپراسکیلرز پیروی می کنند. Equinix با مرکز تحقیقات و فناوری انرژی دانشگاه ملی سنگاپور همکاری می‌کند.فناوری‌هایی را بررسی کنید که استفاده از هیدروژن را به عنوان منبع سوخت سبز برای زیرساخت‌های مرکز داده حیاتی ماموریت ممکن می‌سازد” در هلند، NorthC یک سلول هیدروژنی 500 کیلوواتی نصب کرد برای سوخت مولد اضطراری مرکز داده گرونینگن خود.

مزایا و معایب برق پشتیبان هیدروژن

هیدروژن یک در نظر گرفته می شود انتخاب ایده آل انرژی سبز برای قدرت پشتیبان ملیسا گفت: «از آنجایی که صنعت مراکز داده به پیشرفت‌های خود در انتقال بدون کربن خود ادامه می‌دهد، بسیاری از صحبت‌ها بر روی تغییر منابع انرژی پشتیبان به منابع «پاک‌تر» متمرکز شده است، و حتی انتشار گازهای گلخانه‌ای بالقوه را برای قطعی نادر – در عین حال قابل تصور – در آینده حذف می‌کند. Reali-Elliott، مدیر بازاریابی دیجیتال و محتوا، مراکز داده، در Kohler Power. «در حالی که مراکز داده کاملاً متعهد به دستیابی به عملیات پایدارتر هستند، آنها همچنین به قدرت قابل پیش بینی، قابل اعتماد و ثابتی برای عملیات خود نیاز دارند که سیستم های پشتیبان ارائه می دهند. بنابراین صنعت ما باید تعادلی ایجاد کند و به دنبال قابلیت اطمینان و در عین حال به حداقل رساندن اثرات زیست محیطی باشد.

فراتر از توان پشتیبان، هیدروژن این پتانسیل را دارد سوخت مرکز داده آینده. سورش پیچای، مدیر Equinix گفت: «هیدروژن سبز تولید شده از انرژی های تجدیدپذیر و هیدروژن آبی تولید شده از گاز طبیعی با جذب کربن، جایگزین های پاکی برای دیزل هستند. او می‌افزاید که سلول‌های سوختی هیدروژنی «کاندیداهای خوبی برای نیروی آماده به کار هستند، زیرا می‌توانند نیازهای شروع و توقف سریع برنامه‌های آماده به کار را برآورده کنند».

آیرز به مزایای دیگر هیدروژن برای مراکز داده اشاره می کند. او گفت: «تولید محلی هیدروژن در محل می‌تواند قابلیت اطمینان و انعطاف‌پذیری منبع تغذیه مرکز داده را بهبود بخشد و نیاز به انتقال سوخت را در زمان‌های تولید پشتیبان طولانی‌مدت از بین ببرد.» هنگامی که هیدروژن با یک ریزشبکه یکپارچه می شود، می تواند به مرکز داده کمک کند تا هزینه های انرژی خود را مدیریت کند. فن‌آوری ریزشبکه با ورودی‌های هیدروژن همچنین امکان سیستم‌های خنک‌کننده، گرما و قدرت ترکیبی را فراهم می‌کند که قابلیت خنک‌سازی حیاتی را برای سرورها فراهم می‌کند.

با این حال هیدروژن جنبه های منفی خود را دارد. آیرز می‌گوید: «هیدروژن امروزه به‌طور گسترده در دسترس نیست یا مورد استفاده قرار نمی‌گیرد، زیرا فشرده‌سازی، حمل و نقل و ذخیره آن دشوار است.

هزینه بالای هیدروژن یکی دیگر از موارد منفی است، اما پیچای انتظار دارد که با افزایش ظرفیت کاهش یابد. “هزینه یک عامل بازدارنده برای استفاده از هیدروژن برای برق اولیه – یا مداوم – است، اما برای برق آماده به کار که در آن شبکه نسبتاً قابل اعتماد است، قابل قبول است.”

تامین هیدروژن نیز دشوارتر از دیزل است. “در یک قطع طولانی شبکه، تامین هیدروژن سبز بسیار دشوارتر از تحویل کامیون با دیزل خواهد بود. با افزایش مقیاس، این ممکن است تغییر کند، اما با توجه به مشکلات زنجیره تامین، تحویل‌های بالقوه نامطمئن باعث عدم اطمینان بیش از حد می‌شود.

اما با توجه به افزایش مقیاس‌کننده‌ها که به سمت مراکز داده با نیروی هیدروژن هدایت می‌شوند، آینده برای صنعت مرکز داده پایدار روشن به نظر می‌رسد. Reali-Elliott می‌گوید: «هیپر مقیاس‌کننده‌ها در پذیرش سرمایه‌گذاری سلول‌های سوختی هیدروژنی رهبری می‌کنند و مسئولیتی را که دیگران می‌توانند از آن بیاموزند، رهبری می‌کنند. با این حال، استقرار گسترده فناوری پیل سوختی احتمالاً حداقل 10 سال دیگر است.

افزایش تولید و عرضه مطمئن تر هیدروژن سبز و همچنین زیرساخت های لازم برای افزایش پذیرش مورد نیاز است. آیرز گفت: “علاقه روزافزون به هیدروژن به عنوان سوخت – و به طور خاص به عنوان منبع انرژی پشتیبان – برای همه کاربران مرکز داده به موقع با کاهش هزینه های تولید هیدروژن و پیشرفت فناوری ها سودمند خواهد بود.”

Reali-Elliott این خوش بینی را تکرار می کند. او گفت: «فناوری پیل سوختی یک حضور عمده در ترکیب پایداری رو به جلو خواهد بود، به خصوص که ما شاهد دسترسی بیشتر در بازار هستیم. برای صنعت ما چیزهای بیشتری در راه سوخت های جایگزین، سلول های سوختی هیدروژنی، پیشرفت های عملیاتی و ترکیبی از موارد مشابه در هنگام طراحی یک سیستم پشتیبان وجود دارد. هر بهبود پایداری که صنعت ما را یک قدم به اهداف خالص ما نزدیک‌تر می‌کند، یک برد است.»