マイクロソフトは、水素燃料電池を使用してデータセンターのサーバーに電力を供給する世界初の大規模実験を発表しました。
250キロワットのインストールがによって作られたパワー・イノベーション。将来的には、このような3MWユニットは、現在データセンターのバックアップ電源として使用されている従来のディーゼル発電機に取って代わります。
水素は、燃焼の結果として水のみが生成されるため、環境に優しい燃料と見なされます。
マイクロソフトは、2030年までにデータセンター内のすべてのディーゼル発電機を完全に交換するという目標を設定しました。
他のデータセンターと同様に、Azureデータセンターでは、メインチャネルで電力が失われた場合のバックアップ電源としてディーゼル発電機が使用されます。このハードウェアは99％の時間アイドル状態ですが、データセンターは、まれな障害が発生した場合にスムーズに実行できるように、ハードウェアを稼働させ続けます。実際には、同じMicrosoftで、それらからの負荷が実際にサーバーに配信されるときに、毎月のヘルスチェックと毎年のストレステストのみが行われます。主電源の障害は毎年発生しません。
ただし、Microsoftは、水素燃料電池の最新モデルは、ディーゼル発電機よりもすでに費用効果が高いと計算しています。
さらに、バッテリーはバックアップ電源（UPS）に使用され、メインの切断からディーゼル発電機の起動までの短い間隔（30秒から10分）で電力を供給します。後者はガソリンがなくなるまで継続的に働くことができます。
水素燃料セルは、UPSとディーゼル発電機の両方に取って代わります。水素貯蔵タンクと、水分子を水素と酸素に分解する電解ユニットで構成されています。これは、Power Innovations 250kWモデルが実際にどのように見えるかです。
ユニットは既存の電気ネットワークに接続されているだけで、ディーゼル発電機のように外部から燃料を供給する必要はありません。ソーラーパネルやウィンドファームと統合して、貯水池を満たすのに十分な水素を生成することができます。したがって、水素は、太陽光発電所や風力発電所の電気の化学的蓄積器として使用されます。
2018年には、コロラド州の国立再生可能エネルギー研究所（USA）からの研究者が力にあるプロトン交換膜（PEM）燃料電池、からサーバラック最初に成功した実験を行ったプロトン交換膜を。
PEMは、水素を生成するための比較的新しい技術です。今日、そのような設備は徐々に従来のアルカリ電解に取って代わりつつあります。システムの心臓部は電解セルです。カソードとアノードの2つの電極があります。それらの間に固体電解質があり、これはハイテクポリマーで作られたプロトン交換膜です。
技術的には、プロトンは膜の内側を安定して流れ、電子は外側のチャネルに沿って移動します。脱イオン水はアノードに入り、そこでプロトン、電子、ガス状酸素に分解されます。プロトンは膜を通過し、電子が外部の電気回路を移動すると。カソードでは、プロトンと電子が再結合して水素ガス（H 2）を形成します。
これは、消費時に直接水素を生成する、非常に高性能で信頼性が高く、費用効果の高い方法です。そして、水素と酸素が結合すると、水蒸気が生成され、電気が発生します。
2019年9月、Power Innovationsは、10台のフルサーバーラックに電力を供給する250キロワットの燃料セルの実験を開始しました。システムは12月に24時間の信頼性テストに合格し、2020年6月には48時間の信頼性テストに合格しました。
前回の実験では、このような4つの燃料セルが自動モードでした。記録の記録された指標：
- 48時間の連続作業
- 発電量10,560kWh
- 814kgの水素を使用
- 7000リットルの水を生産
現在、同社は同じ技術を使用して3メガワットの燃料セルを設計することを計画しています。すでに、電力に関しては、Azureデータセンターにインストールされているディーゼル発電機と完全に一致します。機器メーカー、運送会社、大口顧客を集めた
国際組織である水素評議会は、燃料として水素を推進しています。マイクロソフトはすでにこの評議会の代表を任命しています。原則として、水素製造と発電のすべての技術はすでに利用可能です。組織にとっての課題は、それらを拡張することです。やるべきことはまだたくさんあります。
専門家は、PEM燃料電池の素晴らしい未来を見ています。過去2年間で、コストは約4分の1に減少しました。それらは、光起電および風力発電所を完全に補完し、最大発電期間中にエネルギーを蓄積し、ピーク負荷時にグリッドにエネルギーを供給します。
繰り返しになりますが、システムが最低価格またはマイナス価格の期間にエネルギーを購入し 、最大コストの瞬間にそれを返す場合、それらはエネルギー交換の仲介に使用できます。このようなブローカーシステムは、トレーディングボットのように自動的に機能します。
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