【行業(yè)新聞】微軟表示氫燃料電池可為數(shù)據(jù)中心提供無排放備用電源

三兆瓦的氫燃料電池系統(tǒng)由一對40英尺長的運輸集裝箱組成，每個集裝箱都有18個質(zhì)子交換膜燃料電池。每個集裝箱的頂部有一個散熱器風(fēng)扇的蓋子。圖源：John Brecher。

氫能經(jīng)濟(jì)

氫是宇宙中最輕、含量最豐富的元素，它清潔能源的潛力長期受到關(guān)注。一個挑戰(zhàn)是，雖然像太陽這樣的恒星主要由氫組成，但在地球上，氫只與其他元素以化合物的形式存在，比如水或碳?xì)浠衔?，如天然氣和石油?/p>

從這些天然化合物中分離氫，儲存氫，運輸氫，并大規(guī)模地從氫中提取能量所需的高昂成本和技術(shù)限制了它的使用。據(jù)Plug公司銷售和產(chǎn)品管理副總裁Darin Painter說，在過去十年中，這種情況已經(jīng)開始改變。

他說，這種變化是由整個氫氣生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)步以及人們對可持續(xù)發(fā)展日益增長的興趣和承諾推動的。

例如，充足且便宜的風(fēng)能和太陽能正在通過被稱為電解槽的機(jī)器生產(chǎn)所謂的“綠氫”。這些機(jī)器的運作方式就像一個反向的燃料電池，它們利用能量將水分子分解成氫氣和氧氣。如果用于運行電解槽的能源來自可再生能源，那么生產(chǎn)的氫氣就被認(rèn)為是綠氫。

萊瑟姆試驗中使用的氫是一種低碳的“藍(lán)氫”，是工業(yè)生產(chǎn)氯和氫氧化鈉的副產(chǎn)品。Painter說，Plug正在擴(kuò)大美國和歐洲工廠中綠氫的生產(chǎn)規(guī)模，以滿足日益增長的需求。微軟計劃在生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心中使用綠氫。

在氫氣生態(tài)系統(tǒng)的另一端，技術(shù)進(jìn)步帶來了密度更大且效率更高的燃料電池組，這些燃料電池組將氫氣和氧氣結(jié)合起來，產(chǎn)生電力、熱量和水。

Painter說："所有這些操作都必須建立在你能夠達(dá)到一個可行解決方案的規(guī)模之上。如果我們在10年或15年前就嘗試建立這個3兆瓦的系統(tǒng)，當(dāng)時我們不可能成功。"

Monroe和他的同事在2018年氫燃料電池項目開始時進(jìn)行了計算，看到了這種計算方式的變化。Monroe說，在每瓦的基礎(chǔ)上，氫燃料電池產(chǎn)生的電力很有可能與柴油發(fā)電機(jī)等其他來源的電力競爭。

為了加速清潔能源解決方案的突破，美國能源部在2021年6月宣布了第一項能源地球計劃——氫計劃，其目標(biāo)是在10年內(nèi)將清潔氫氣的成本降低80%，達(dá)到1美元/公斤。Monroe指出，一公斤氫氣的能量含量與一加侖的汽油的能量含量大致相同。

他補充說，現(xiàn)在需要的是一種催化劑，以擴(kuò)大綠氫和燃料電池的生產(chǎn)規(guī)模，這將降低成本，并增加技術(shù)的采用。

Joppa說，微軟和數(shù)據(jù)中心行業(yè)的其他參與者處于獨特的地位，可以成為這種催化因素，他除了擔(dān)任首席環(huán)境官外，還是微軟氫能委員會的代表，這是一個由領(lǐng)先的能源、運輸和工業(yè)公司組成的全球倡議，旨在促進(jìn)氫在清潔能源轉(zhuǎn)型中的作用。

Joppa指出，微軟對燃料電池和綠氫的業(yè)務(wù)和可持續(xù)性需求向市場發(fā)出了需求信號。他還補充說，如果微軟投資氫技術(shù)，并且技術(shù)成功的話，其他公司也會更有興趣投資氫技術(shù)。

"所以，如果我們有信心使用這些技術(shù)來確保我們數(shù)據(jù)中心服務(wù)的連續(xù)性，這將大大提振我們的信心。"Joppa說。

質(zhì)子交換膜燃料電池在化學(xué)反應(yīng)中結(jié)合氫氣和氧氣，產(chǎn)生電力、熱量和水。雖然大部分的水以液體形式排出，但有一部分以蒸汽形式排出。圖源：John Brecher。

城市規(guī)模的解決方案

翻譯：世界鉑金投資協(xié)會

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