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燃料電池助力微軟碳中和計劃

2022-02-17 14:19

燃料電池專利情報

關注

溫室氣體排放問題已經引起各國政府和企業(yè)的重視，作為全球科技巨頭之一的微軟（Microsoft）于2020年初發(fā)布了其碳中和計劃。微軟計劃在2030年實現碳負排放，并計劃在2050年實現清除微軟成立以來的所有碳排放。

燃料電池助力微軟碳中和計劃

在微軟實現碳中和的過程中，微軟采用了綠電購買、電車替換、植樹造林、BECCS（生物能源與碳捕獲和儲存）等手段。其中，在耗能大戶的數據中心，微軟采用了燃料電池發(fā)電機替換柴油發(fā)電機，以實現對數據中心的用電保障。在利用燃料電池減少數據中心碳排放過程中，微軟目前主要采用的是以天然氣作為燃料的SOFC（固體氧化物燃料電池）技術。由于SOFC技術在使用過程中仍會產生CO2，因此，微軟與Caterpillar、Ballard等企業(yè)展開合作，計劃試驗氫燃料電池數據中心。

燃料電池助力微軟碳中和計劃

從專利公開數據來看，目前微軟公開的相關專利絕大部分涉及SOFC在數據中心的應用，具體包括：

l利用SOFC為數據中心供電的相關控制方法，涉及SOFC發(fā)電控制、SOFC級聯啟動、SOFC負載跟蹤響應安全性保障等；

l設置熱管理組件調節(jié)電堆溫度，保障SOFC高效輸出；

l基于天然氣消耗設備狀態(tài)來檢測天然氣是否發(fā)生泄漏；

l反應副產物甲烷、一氧化碳、氫氣回收與再利用；

l通過形成閉環(huán)系統(tǒng)，利用植物消耗反應產物二氧化碳和水；

l自動化燃料電池部署系統(tǒng)。

燃料電池助力微軟碳中和計劃

數據中心閉環(huán)系統(tǒng)示意圖

從微軟SOFC應用相關專利來看，微軟在SOFC應用環(huán)節(jié)中主要考慮以下方面：

燃料電池助力微軟碳中和計劃

數據中心機架級系統(tǒng)示意圖

1、數據中心用電電力保障，如在設置SOFC的同時，還設置了TEG（熱電發(fā)電機）、UPS（不間斷電源）來保障數據中心用電；如數據中心用電功率波動時，利用ESD（能量存儲設備）補償、分布式服務器功率調節(jié)策略以及滿足燃料電池功率斜率上升約束的雙層層次功率調節(jié)方法等保障數據中心功率需求；

2、數據中心安全保障；

3、數據中心節(jié)能與環(huán)�！绻�(jié)能涉及利用數據中心服務器排氣冷卻燃料電池排氣并收集燃料電池排氣產生的冷凝水用于服務器冷卻，環(huán)保涉及SOFC（副）產物的處理；

4、數據中心燃料電池安裝、調試、操作、維護的便利性。

原文標題 : SOFC應用于微軟數據中心