微软：燃料电池可减少数据中心的成本

微软研究人员表示，用燃料电池代替公共电网作为能源供应的数据中心，不仅可以减少资本和运营成本、提高可靠性，同时还可以降低污、节省空间。

微软研究院发布的报告显示，这项技术可以在那些天然气丰富的地区获得广泛应用和发展。同时，由于天然气供应比电力供应工具有可靠性，因此可以减少数据中心的停机时间。

研究人员表示，在设计数据中心的各种设施时，有很多变量需要考虑进去，但最主要的是要坚持绿色数据中心的理念。

体积较小的燃料电池，类似于分布在丙烷动力公交上用的燃料电池，分散地分布在数据中心周围，为服务器供电。燃料电池消除了传统数据中心对有线配电系统的需求。如果一个燃料电池坏了，影响的只是少数的服务器，而数据中心管理软件就可以解决这个问题。由于燃料电池供应的是直流电，所以在服务器中也不需要将交流电转成直流电的变换器了。

这种电源供应被部署在数据中心各个架构周围，所以不再需要配有转换器、高压开关装置，以及配电电缆的数据中心配电系统。用来传输天然气的管道，以及检测天然气泄漏的传感器的成本都很低。研究人员说，除去开关占据的空间，整个数据中心占据的空间减少了30%。燃料电池在工作时，要释放热量，所有数据中心需要由足够的空间放置风扇，帮助数据中心散热。

燃料电池较之传统的供电方式，减少了49%的二氧化碳排放量、68%的一氧化碳排放量和91%的一氧化氮排放量。

燃料电池在工作时，需要一些特殊的设备，如从甲烷中提炼氢的炼化重整装置、电池和启动系统，以及辅助电路，而传统数据中心不需要这些设备。

在设计以燃料电池为能源供应的数据中心时，必须要考虑服务器使用中需要增加瞬间电源供应而产生的高峰问题。在恒定负载下，燃料电池的性能最佳，且它可以根据需求变化，延时几秒。微软的报告中指出，“服务器电源供应中的内部电容器可以解决出现的一些高峰问题，但是其他如瞬间拥堵和硬件故障等问题，智能通过外部能源存储(电池)和负荷组来解决。”

研究人员指出，机架级电池在使用过程中，每瓦特价格为3-5美元，而其使用周期为五年，整个数据中心系统的使用周期为10年。由于天然气供应非常稳定，所有研究人员取消了柴油发电机和不间断电源。

服务器大小的电池能够在服务器设备开始和关闭是，供应大量的电能，大大改变了能耗。

传统数据中心每个机架每月将耗费313.43美元，而已燃料电池为能源供应的数据中心每月只消耗50.72美元和63.36美元。传统数据中心的运营成本每个机架每月花费223.51美元，而燃料电池数据中心每月的花费是214.06美元。如果使用固体氧化物燃料电池的话，将会节省更多成本。成本价格波动会根据数据中心所处地区的电价的变化而变化。

天然气供电系统要比电力供电系统更加稳定，而且可以将数据中心的停机从时间从平均每年八小时45分钟减少到二小时6分钟。

研究人员曾考虑将大的燃料电池配置到传统数据中心里，用来代替传统能源供应，但是他们觉得燃料电池的体积越大，约有可能会导致数据中心出现故障。而且，其成本也高。

他们还考虑使用微小的燃料电池来供应单个服务器，那样的话电源供应出现故障的话，影响的只是一个服务器，而且也没有损失直流电的输出。但是，许多微小的燃料电池叠加的话，其工作效果不会很好，而且成本也会增加。