Microsoft demonstriert erfolgreich brennstoffzellenbetriebenes Rechenzentrum und weist auf eine energieeffiziente Zukunft hin

Letztes Jahr enthüllte Microsoft Research, dass sie an einem unkonventionellen Ansatz arbeiten, um ein Rechenzentrum vollständig mit Brennstoffzellen zu betreiben, die direkt in die Server-Racks integriert sind. Heute gaben sie bekannt, dass sie das Konzept am National Fuel Cell Research Center an der UC Irvine erfolgreich demonstriert haben. Ein Rack mit Servern, die direkt vom Gleichstromausgang (DC) des Brennstoffzellenstapels gespeist werden und im Wesentlichen den größten Teil der Infrastruktur der traditionellen Energieversorgungskette von Rechenzentren entfernen. Als Ergebnis erhalten Sie ein sehr effizientes System mit einer radikal vereinfachten Lieferkette und weniger potenziellen Fehlerquellen.

Aber sind Brennstoffzellen nicht viel teurer als herkömmliche Stromerzeugungstechnologien?  Auf der Basis der reinen Stromgestehungskosten (LCOE) wird ein handelsübliches Brennstoffzellensystem kostenmäßig nicht mit der konventionellen Stromerzeugung konkurrieren. Mit anderen Worten, die Kosten für Elektronen, die aus dem konventionellen Kraftwerk kommen, sind geringer als die Kosten für Elektronen, die aus einer Brennstoffzelle kommen. Wir zahlen jedoch nicht für Elektronen, die aus einem Kraftwerk kommen; wir zahlen für Elektronen, die aus unseren Steckdosen kommen. Wir zahlen für die Installation und Wartung aller elektrischen Leitungen in unseren Häusern. Wir bezahlen den Versorger für unseren Zähler (und jemanden, der den Zähler abliest), die Stromleitungen, die durch unsere Nachbarschaft verlaufen (und jemanden, der diese Leitungen wartet), die Übertragungsleitungen zu den Kraftwerken und die Kosten für den Bau und Betrieb der Kraftwerke .

Die ausschließliche Konzentration auf die Stromgestehungskosten als Kennzahl verkennt das Potenzial für radikal niedrigere Kosten durch ein völliges Umdenken, wo Strom erzeugt und wie er über das System verteilt wird. Indem wir ein System entwickeln, das fast doppelt so effizient ist (halb so viel Energie verbraucht) wie das herkömmliche Modell zur Lieferung von Strom an einen Server, können wir offensichtlich mehr für den Strom aus der Brennstoffzelle zahlen und haben dennoch niedrigere Gesamtkosten. Und das ist nur die Energiekosteneinsparung. Wenn wir die Kosteneinsparungen durch die vermiedene Infrastruktur (Steckdosen, Zähler, Stromleitungen, Kraftwerke) hinzurechnen, haben wir ein Design, das eleganter ist, weniger Energie benötigt und das Potenzial hat, deutlich kostengünstiger als herkömmliche Rechenzentrumsdesigns zu sein.

Der letzte Punkt, den ich ansprechen möchte, ist das Potenzial, das dieses Konzept für die Energiewelt außerhalb von Rechenzentren birgt. Denn wenn wir ein kostengünstiges, supereffizientes Mini-Kraftwerk in einem Server-Rack zum Laufen bringen können, gibt es keinen Grund, warum es nicht zu Hause verwendet werden kann. Stellen Sie sich eine kleine Box vor, die ungefähr die Größe eines Bierkühlers in der Garage hat und Ihr Zuhause mit Wärme und Strom versorgt und wieder ins Netz einspeist. Die Nutzung der Abwärme würde die Gesamtenergieeffizienz der Brennstoffzelle auf über 80 % steigern. Stellen Sie sich nun die Auswirkungen einer ganzen Stadt vor, die mit kleinen Kraftwerken ausgestattet ist, nicht nur in Bezug auf die Effizienz, sondern auch in Verbindung mit anderen erneuerbaren Energiequellen wie Wind und Sonne. Wenn die Netzkapazität an Kapazität verliert, beispielsweise wenn der Wind nachlässt oder eine Wolke eine Solaranlage blockiert, könnte jede Brennstoffzelle sofort und aus der Ferne hochgefahren werden, um mehr Strom in das Netz einzuspeisen und das plötzliche Defizit auszugleichen.

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Quelle: Microsoft Datacenter-Blog