近日，北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)下屬北京市數(shù)據(jù)中心運(yùn)營和服務(wù)工程技術(shù)研究中心，聯(lián)合國家能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)及技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟進(jìn)行世紀(jì)互聯(lián)氫能中試預(yù)研項(xiàng)目研究，探索國內(nèi)首個(gè)固定式氫燃料電池作為常用電源為數(shù)據(jù)中心長(zhǎng)時(shí)供電的解決方案。該項(xiàng)目由北京市數(shù)據(jù)中心運(yùn)營和服務(wù)工程技術(shù)研究中心主任閆昆擔(dān)任負(fù)責(zé)人，開拓未來零碳數(shù)據(jù)中心的全新技術(shù)路線。

發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)是我國實(shí)現(xiàn)“碳排放達(dá)峰后穩(wěn)中有降”目標(biāo)，加快綠色低碳發(fā)展、全面提高資源利用效率的重要舉措。從產(chǎn)業(yè)升級(jí)的角度來看，綠色節(jié)能、降低能耗已成為數(shù)據(jù)中心行業(yè)迫在眉睫的發(fā)展方向。氫能中試預(yù)研項(xiàng)目以數(shù)據(jù)中心為主要負(fù)荷對(duì)象，配備百千瓦燃料電池模塊，設(shè)置氫燃料電池在數(shù)據(jù)中心低壓母線段處并網(wǎng)，自發(fā)自用、并網(wǎng)不上網(wǎng)。燃料電池效率為50%，發(fā)電量約1.5kWh/Nm3；正常情況下，數(shù)據(jù)中心的負(fù)荷由氫燃料電池電站和市電電源并網(wǎng)運(yùn)行，共同為負(fù)載提供電源。此百千瓦氫燃料電池模塊可以為數(shù)據(jù)中心提供24小時(shí)不間斷電源，每日減少碳排量約1.4噸。世紀(jì)互聯(lián)創(chuàng)始人陳升表示，氫燃料電池用于數(shù)據(jù)中心尚處于研發(fā)階段，項(xiàng)目以國家氫能政策為契機(jī)，利用氫燃料電池作為數(shù)據(jù)中心電源推動(dòng)數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展，在預(yù)研中驗(yàn)證燃料電池作為數(shù)據(jù)中心主用、輔用電源的穩(wěn)定性以及如何通過技術(shù)改進(jìn)保證其穩(wěn)定性。國家能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)及技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書處主任龐慶國表示，現(xiàn)階段質(zhì)子交換膜燃料（PEMFC）的電池技術(shù)較為成熟，可以實(shí)現(xiàn)直接應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心。本方案對(duì)百千瓦的PEMFC進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化，通過內(nèi)部多電堆串聯(lián)代替單電堆，驗(yàn)證電堆擴(kuò)容的能力，為日后擴(kuò)容成為兆瓦級(jí)電堆的創(chuàng)新設(shè)計(jì)積累實(shí)際數(shù)據(jù)。通過對(duì)輔助系統(tǒng)定向優(yōu)化，提升電堆串聯(lián)后的單體電極一致性、安全性，將PEMFC的輸出特點(diǎn)與數(shù)據(jù)中心的用電需求進(jìn)行匹配，對(duì)其容量配置進(jìn)行了綜合優(yōu)化。

中試項(xiàng)目的主要技術(shù)指標(biāo)如下：

此次氫能預(yù)研項(xiàng)目解決方案，可作為數(shù)據(jù)中心氫燃料電池的示范方案，具有一定的推廣價(jià)值。該項(xiàng)目建立了傳統(tǒng)能源與新能源低碳協(xié)同、高效利用的解決方案，形成可復(fù)制可推廣的氫綜合智慧能源標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用模式，助力碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。未來，數(shù)據(jù)中心配備氫能電站采取兆瓦級(jí)PEM燃料電池作為常用電源，將PEMFC燃料電池的余熱再利用，實(shí)現(xiàn)電熱聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供，提高燃料電池的利用效率，具有極好的發(fā)展與應(yīng)用前景。同時(shí)，中試項(xiàng)目還將進(jìn)一步探索將固態(tài)氧化物燃料電池（SOFC）應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心的技術(shù)路線。以中試為起點(diǎn)與契機(jī)，發(fā)掘一條綠色零碳數(shù)據(jù)中心兼顧社會(huì)責(zé)任、環(huán)保責(zé)任、能源創(chuàng)新責(zé)任的新道路。

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