微软“氢经济”愿景:用氢燃料为Azure数据中心供电,2030完成负碳排目标

全球倡议节能减碳,许多大企业致力于推动节能目标,纷纷提出不同方案来解决地球暖化问题,例如Google购买太阳能与风能,减少数据中心碳排放量。但除了太阳能外,氢燃料电池也是新能源的可行方案,微软成功使用氢燃料电池,提供美国盐湖城Azure数据中心的服务器连续48小时的电力,让微软离2030年的“负碳排”目标更进一步。

微软用氢燃料取代柴油,提供零碳排云计算服务

氢燃料的发电原理,即是通过电解水和存储氢气的机制,并利用氢及氧的化学反应,产生电流及水,将能有效针对不同需求时提供负载均衡的功能,例如在风和太阳能产生过多时,可以通过打开电解器,将能源存储成氢气,以供未来使用。当面临电力需求旺盛之际,就可以将存储的氢气转化为电力使用。

微软对于电力的需求甚巨,因为Azure数据中心不能中断服务,可用性必须达99.999%,数据中心需要保证可以时刻提供电力来让资料运行。

要做到不断电的服务,目前微软使用柴油作为备用发电机,但是备用电源的使用机会少,一年发生的停电次数可能不到一次,但柴油备用电源平均一个月要启动一次,还有进行一次一年一度的负载测试,来确保备用电力可以在紧急状况应变,也让微软开始思考如何找出取代柴油备用发电的解决方案。

受益于近年来氢燃料电池的成本大幅下降,用氢燃料发电取代柴油备用发电机的可行性也随之增加,这样的技术发展也刚好符合全世界减少碳排放的目标。

经历两年测试,氢燃料电池成功提供数据中心连续48小时电力

数据中心技术开发部门的基础建设工程师Mark Monroe和他的团队,从2018年开始有了这个想法,并从质子交换膜燃料电池(PEMFC)得到灵感。PEMFC是一种氢燃料电池,由于过程中不会排放任何废气,只会产生水与热,常被拿来作为电动汽车电池使用。Monroe认为,汽车上的氢燃料电池的原理跟数据中心需要备用电池概念相近,有需要的时候,可以快速启动并且在几秒钟内提供电力,不需要的时候也可以随时闲置备援。

2019年9月,Monroe与他的团队在美国盐湖城的Azure数据中心,安装了一组250 kW的燃料电池系统,提供一整排(约10组)服务器的电力,12月他们便通过了连续24小时提供电力的测试,2020年6月就声明完成连续提供48小时电力的测试。该团队计划接下来要安装一套可以提供3 MW的氢燃料发电系统,这样的电力等同于目前柴油备用电源使用的电量,足以维持整个人信息料中心的运转。

微软要在2030实现负碳排,并带动“氢经济”发展

微软承诺要在2030年实现负碳排放,并承诺到2050年消除的碳量将要超过该公司成立至今排放到大气中的碳量总和,而使用氢燃料电池为Azure数据中心发电,无非是达到这个目标的计划之一。

微软也预计通过这项计划,带动全球“氢经济”的发展,要提供48小时的备用发电,每个数据中心需要有100吨的氢气来发电。微软也会与各界合作,确保氢气电池制造设备的采购、基础设施的安装与维护。

微软数据中心能源永续策略总经理Brian Janous表示,如果可以用这些数据中心的资产,投入绿色电力的使用中,将能进一步实际带动大家加速减碳的脚步,而不是仅仅只是提出一个解决方案而已。

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