Modern Hydrogen и Mesa Solutions объединились для создания необычного решения для питания дата-центров, которое предполагает выработку водорода из природного газа непосредственно на территории кампуса с ЦОД с последующим использованием водорода для генерации энергии, сообщает пресс-служба Mesa. Mesa займётся генераторами на водороде, а Modern Hydrogen будет отвечать за конверсию природного газа.

Предполагается, что операторы ЦОД получат три преимущества: они смогут развёртывать готовые модульные и масштабируемые решения, избежать проблем питания, связанных с внешними энергосетями, и использовать уже существующую для транспортировки природного газа инфраструктуру. Кроме того, среди операторов, по словам обеих компаний сейчас востребованы экологичные и низкоуглеродные источники питания.

Modern Hydrogen использует пиролиз для расщепления природного газа или биогаза на водород и углерод. Последний продаётся производителям асфальта. Для расщепления используется высокая температура, при этом в применении катализаторов нет необходимости, а сами установки явлются модульными и легко масштабируемыми. Modern Hydrogen спонсируется энергетическими компаниями NextEra Energy и National Grid.

Источник изображения: Mesa Solutions

В прошлом году Equinix и Microsoft установили водородные топливные элементы GeoPura в своих дублинских ЦОД, чтобы проверить возможность их использования в качестве основного источника энергии. Honda пошла по другому пути, задействовав б/у ячеек от автомобилей. Есть и множество других проектов, включая весьма масштабные. Впрочем, водородные источникаи питания пока остаются очень незрелой технологией. Для водорода отсутствует развитая цепочка поставок, поэтому многие эксперты уверены, что до его массового коммерческого применения пройдут годы, если не десятилетия.

Южнокорейская государственная коммунальная компания Korea Southeast Power и занимающаяся проектированием, закупками и строительством Samsung C&T подписали меморандум о взаимопонимании с региональными властями провинции Чунгнам (Чуннам) о строительстве «энергетического хаба» Dangjin Green Energy Hub. Фактически речь идёт об электростанции на водородных топливных элементах, сообщает Datacenter Dynamics.

Это первая в Южной Корее электростанция на 900 МВт, генерирующая энергию с помощью водородных топливных ячеек. Совместно с энергохранилищем на 300 МВт (ёмкость не уточняется) станция будет обеспечивать работу крупномасштабного дата-центра. По предварительным оценкам, реализация проекта обойдётся в $1,7 млрд, из которых только на строительство самого ЦОД будет потрачено $860 млн. Коммерческая эксплуатация должна начаться к 2032 году.

В рамках проекта будет генерироваться «зелёный» водород, получаемый от местных поставщиков, использующих для его производства экобезопасные технологии. Впоследствии предполагается питание от водорода не только ЦОД, но и региональных промышленных комплексов. Аккумуляторное энергохранилище (BESS), состоящее из трёх 100-МВт модулей, будет пополняться за счёт солнечной энергии и использоваться для обеспечения стабильного снабжения дата-центра и других объектов.

Источник изображения: rawkkim/unsplash.com

Проектов на водороде довольно много. В апреле сообщалось о том, что водородные элементы запитают суперкомпьютерный центр Texas Advanced Computing Center. В сентябре сообщалось, что ECL построит гигантский «зелёный» водородный ЦОД TerraSite-TX1. Тогда же появилась информация, что Microsoft при поддержке ESB на время запитает свой дублинский ЦОД от водородных топливных ячеек GeoPura.

Microsoft приступила к тестовому использованию экобезопасного «зелёного» водорода, обеспечивающего нулевые выбросы при генерации электроэнергии. Испытания пройдут в дата-центре компании в Дублине (Ирландия) совместно с поставщиком водородных решений ESB. Топливные ячейки мощностью 250 кВт проработают в течение восьми недель.

Точно такие же ячейки проходят испытание и в дублинском ЦОД Equinix. Они рассматриваются в качестве экобезопасной замены дизель-генераторам. Проекты с Microsoft и Equinix являются частью целой серии испытаний в 2024–2025 гг. ESB рассчитывает продемонстрировать универсальность водородных технологий для различных сфер использования.

В Microsoft уверены, что первый эксперимент позволит продемонстрировать, как водородная энергетика сможет помочь декарбонизации IT-индустрии, в частности, ирландских ЦОД. Сейчас в стране фактически действует мораторий на строительство новых дата-центров в районе Дублина, поскольку ЦОД потребляют уже 21 % энергии в стране.

Источник изображения: Microsoft

В Microsoft давно экспериментируют с водородными топливными элементами для ЦОД. В начале 2024 года компания заявила, что совместный проект с Caterpillar в Вайоминге (США) позволил небольшому ЦОД успешно проработать 48 часов на одних только водородных элементах.

Руководство ESB тоже уверено, что «зелёный» водород будет играть важную роль в экобезопасной энергосистеме будущего, а совместный проект с Microsoft продемонстрирует потенциал технологии для дата-центров. Впрочем, в 2023 году Microsoft добилась разрешения на строительство газовой электростанции мощностью 170 МВт в дублинском кампусе. Тогда она заявила, что та будет применяться только для резервного электроснабжения объекта.

Дизель-генератор — неотъемлемая часть подсистемы резервного питания любого серьёзного ЦОД, но по природе своей он не может похвастаться нейтральностью выхлопа. Многие ищут традиционным генераторам замену, и в их числе Microsoft. На днях компания сообщила, что ей удалось достичь важной вехи в освоении водородных топливных элементов, которые, по замыслу Microsoft, и должны заменить традиционные дизель-генераторы в принадлежащих ей центрах обработки данных.

Компания начала тестирование новой генераторной станции мощностью 3 МВт, построенной на базе топливных ячеек с протонообменной мембраной (PEM). Она способна обеспечивать питание 10 тыс. серверов. С топливными элементами компания экспериментирует давно, ещё с 2013 года, но более ранние разработки использовали природный газ и не по факту не являлись такими уж экологичными.

Тестовая станция мощностью 3 мВт. Источник: Microsoft/John Brecher

Разработать водородные PEM-ячейки компании удалось в сотрудничестве с Plug Power. В течение нескольких недель июня компании совместно протестировали прототип генератора нового поколения. Новая система, выбрасывающая в атмосферу лишь нагретый водяной пар, сработала успешно, так что Plug Power уже работает над созданием коммерческой версии системы.

Протонообменная мембрана: конструкция и принцип действия. Источник: Encyclopedia Britannica

Первый же экземпляр будет установлен научно-исследовательском центре Microsoft, но пока конкретных сроков пока озвучено не было. У IT-гиганта большие надежды на подобные технологии: к 2030 году компания планирует обновить системы резервного питания во всех своих ЦОД.

В работе система выделяет только горячий водяной пар. Источник: Microsoft/John Brecher

Правда, в полной экологичности водородных топливных элементов есть сомнения: работают они без вредных выбросов, но само их производство может оказаться далеко не таким чистым, как эксплуатация. Тем не менее, администрация США одобрила план стоимостью $8 млрд по развитию производства водорода в рамках программы альтернатив ископаемому топливу. В Европе есть аналогичные инициативы — как совсем скромные (€2,5 млн), так и весьма крупные (€1 млрд).