Инженерная инфраструктура центров обработки данных (ЦОД)

В центрах обработки данных традиционно в качестве резервных источников электроснабжения используются системы с аккумуляторными батареями и дизельными генераторами. В мире ведутся разработки альтернативных источников электроэнергии, которые можно использовать в качестве резервных источников электропитания. Один из способов получения «экологически чистой» электроэнергии является водород. Технология производства электроэнергии при помощи водорода может применяться в дата-центрах не только там, где требуется обеспечить экологически чистое резервное энергоснабжение, а и в центрах обработки данных, где довольно сложно использовать тяжелые аккумуляторные батареи и дизель генераторные установки.

В некоторых отраслях промышленности эту технологию испытывают и применяют, но большинство специалистов в области ЦОД считают, что технология водородных топливных элементов еще не готова для внедрения в информационных центрах.

Стоимость решения на водородных источниках на данный момент в несколько раз дороже традиционных источников бесперебойного питания (ИБП) с аккумуляторными батареями. Также существует риск взрыва в случае бесконтрольной утечки водорода из емкостей. Поэтому многие владельцы дата центров опасаются хранить водород,  хотя практически повсеместно в дата-центрах и серверных помещениях используется газовое пожаротушение ЦОД и уже в этой области накоплен значительный опыт.

Надо отметить, что все-таки есть определенные преимущества водородной технологии производства электроэнергии. Она может сократить совокупную стоимость владения дата-центра: так как эта технология требует меньше места для установки и обходится дешевле в обслуживании и эксплуатации. Производители продолжают усовершенствовать данную технологию и уменьшают ее стоимость.

Принцип работы системы на водороде

Водород вступает в химическую реакцию с кислородом воздуха. Внутри топливного элемента расщепляются молекулы водорода на электроны и протоны. Электроны генерируют энергию проходя по цепи. Протоны проходят через специальную мембрану, выполненную из полимерного электролита.

Преимущества использования водорода в качестве альтернативного источника

Самым важным преимуществом водородных топливных систем является то, что они абсолютно чистое топливо и его ресурс неисчерпаем. Помимо экологической составляющей отмечу следующие положительные факторы.

Топливные системы на водороде легче дизельных генераторов и батарей при той же генерируемой мощности. Поэтому их можно монтировать там, где будет достаточно непросто установить тяжелые батареи.

При установке дизель генераторной установки необходимо учитывать уровень шума и выбросы загрязненного воздуха. Дизели устанавливаются обычно снаружи.

Срок эксплуатации водородной системы по сравнению с традиционной системой бесперебойного электропитания с аккумуляторными батареями по оценке экспертов в два раза больше.

Ограничения использования водорода в ЦОД

Отметим несколько ограничений использованной данной технологии:

• Первоначальные инвестиции в эту технологию по оценкам экспертов в три раза выше
• Водородное топливо, как и практически любое топливо, взрывоопасно;
• Установка и техническое обслуживание должно выполняться специально подготовленным персоналом.

Выводы по альтернативному источнику с использованием водорода в ЦОД

Система бесперебойного электроснабжения ЦОД с использованием водорода еще не достигла стадии зрелости, но она имеет хороший потенциал.  Зеленый дата центр требует новых передовых решений. Производители совершенствуют систему и в некоторых случаях стоит обратить внимание на данную технологию при проектировании дата-центра.