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大数据和数据治理

世纪互联氢能IDC实验局,探索新型零碳数据中心技术路线

近日,北京市科学技术委员会下属北京市数据中心运营和服务工程技术研究中心,联合国家能源互联网产业及技术创新联盟进行世纪互联氢能中试预研项目研究,探索国内首个固定式氢燃料电池作为常用电源为数据中心长时供电的解决方案。该项目由北京市数据中心运营和服务工程技术研究中心主任闫昆担任负责人,开拓未来零碳数据中心的全新技术路线。

发展氢能产业是我国实现“碳排放达峰后稳中有降”目标,加快绿色低碳发展、全面提高资源利用效率的重要举措。从产业升级的角度来看,绿色节能、降低能耗已成为数据中心行业迫在眉睫的发展方向。氢能中试预研项目以数据中心为主要负荷对象,配备百千瓦燃料电池模块,设置氢燃料电池在数据中心低压母线段处并网,自发自用、并网不上网。燃料电池效率为50%,发电量约1.5kWh/Nm3;正常情况下,数据中心的负荷由氢燃料电池电站和市电电源并网运行,共同为负载提供电源。此百千瓦氢燃料电池模块可以为数据中心提供24小时不间断电源,每日减少碳排量约1.4吨。

世纪互联创始人陈升表示,氢燃料电池用于数据中心尚处于研发阶段,项目以国家氢能政策为契机,利用氢燃料电池作为数据中心电源推动数据中心绿色低碳发展,在预研中验证燃料电池作为数据中心主用、辅用电源的稳定性以及如何通过技术改进保证其稳定性。

国家能源互联网产业及技术创新联盟秘书处主任庞庆国表示,现阶段质子交换膜燃料(PEMFC)的电池技术较为成熟,可以实现直接应用于数据中心。本方案对百千瓦的PEMFC进行内部结构优化,通过内部多电堆串联代替单电堆,验证电堆扩容的能力,为日后扩容成为兆瓦级电堆的创新设计积累实际数据。通过对辅助系统定向优化,提升电堆串联后的单体电极一致性、安全性,将PEMFC的输出特点与数据中心的用电需求进行匹配,对其容量配置进行了综合优化。

中试项目的主要技术指标如下:

此次氢能预研项目解决方案,可作为数据中心氢燃料电池的示范方案,具有一定的推广价值。该项目建立了传统能源与新能源低碳协同、高效利用的解决方案,形成可复制可推广的氢综合智慧能源标准应用模式,助力碳中和目标的实现。

未来,数据中心配备氢能电站采取兆瓦级PEM燃料电池作为常用电源,将PEMFC燃料电池的余热再利用,实现电热联产联供,提高燃料电池的利用效率,具有极好的发展与应用前景。同时,中试项目还将进一步探索将固态氧化物燃料电池(SOFC)应用于数据中心的技术路线。以中试为起点与契机,发掘一条绿色零碳数据中心兼顾社会责任、环保责任、能源创新责任的新道路。

责任编辑:齐旭


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