據(jù)微軟的研究人員表示，如果數(shù)據(jù)中心用燃料電池代替公共電網(wǎng)作為供電來(lái)源，可以降低資本和運(yùn)營(yíng)成本、提高可靠性，并且減少污染、節(jié)省空間。

微軟研究中心發(fā)布的一份報(bào)告顯示，有了這項(xiàng)技術(shù)，數(shù)據(jù)中心可以在電力公司供應(yīng)的電力不足，而天然氣資源豐富的地區(qū)進(jìn)行擴(kuò)建。此外，由于天然氣供應(yīng)比電力供應(yīng)來(lái)得更可靠，因而可以縮短這些數(shù)據(jù)中心的停機(jī)時(shí)間。

研究人員表示，設(shè)計(jì)這類數(shù)據(jù)中心時(shí)，有許多變化因素需要考慮進(jìn)去;但總的來(lái)說(shuō)，大有希望建造更節(jié)能的數(shù)據(jù)中心。

研究人員曾試著將體積較小的燃料電池(類似丙烷作為供電來(lái)源的巴士所用的那種燃料電池)分布到數(shù)據(jù)中心的各個(gè)角落，為服務(wù)器機(jī)架供電，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)潛在的優(yōu)點(diǎn)。它不像傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心那樣需要有線配電系統(tǒng)。就算某只燃料電池壞了，影響的也是數(shù)量有限的服務(wù)器，數(shù)據(jù)中心管理軟件應(yīng)付得了這種情況。由于燃料電池提供的是直流電，因而不需要服務(wù)器里面將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的變流器。

在這種架構(gòu)中，電源供應(yīng)將是附近的每個(gè)服務(wù)器機(jī)架，那樣就不需要在整個(gè)數(shù)據(jù)中心部署配電系統(tǒng)，而配電系統(tǒng)通常配備相應(yīng)的變壓器、高壓開關(guān)設(shè)備以及配電電纜。天然氣傳輸管道和泄漏傳感器的成本比較低。研究人員表示，整個(gè)數(shù)據(jù)中心所需的場(chǎng)地面積可以減少30%。

較之傳統(tǒng)的供電方法，燃料電池排放的二氧化碳要少49%，排放的一氧化碳要少68%，排放的一氧化氮更是要少91%。

燃料電池確實(shí)需要傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心不需要的一些特殊設(shè)備，比如從甲烷中提煉氫的重整爐、電池和啟動(dòng)系統(tǒng)以及輔助電路。

設(shè)計(jì)燃料電池供電的數(shù)據(jù)中心時(shí)，必須考慮到服務(wù)器使用方面出現(xiàn)的高峰，這通常需要立即增加供電量。燃料電池在恒定負(fù)載下性能最佳，它可能比需求方面出現(xiàn)的變化滯后幾秒鐘。微軟報(bào)告指出：“一些使用高峰可以由服務(wù)器電源供電系統(tǒng)的內(nèi)部電容器來(lái)解決。但瞬間擁擠和硬件故障等重大變化還是得由外部能源貯存裝置(電池或超級(jí)電容)或者負(fù)荷組來(lái)加以解決?！?

研究人員表示，如果使用機(jī)架級(jí)電池，每瓦特成本為3至5美元，預(yù)計(jì)可以用上五年再更換。整個(gè)系統(tǒng)的使用壽命定為10年。由于天然氣供應(yīng)非常穩(wěn)定，因而不需要購(gòu)置柴油發(fā)電機(jī)和不間斷電源。機(jī)架級(jí)配電不需要變壓器、高壓開關(guān)設(shè)備和配電電纜。天然氣輸送管道和泄漏傳感器的成本比較低。

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的資本成本是每只機(jī)架每月313.43美元。如果是機(jī)架級(jí)燃料電池?cái)?shù)據(jù)中心，每月成本要少50.72美元至63.36美元。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心每只機(jī)架每月的運(yùn)營(yíng)成本是223.51美元，而聚合物電解質(zhì)膜燃料電池供電的數(shù)據(jù)中心每月花費(fèi)是214.06美元。要是采用一種名為固體氧化物燃料電池的不同技術(shù)，可以節(jié)省更多的費(fèi)用。費(fèi)用節(jié)省多少還會(huì)有所波動(dòng)，這要看數(shù)據(jù)中心所在地區(qū)的電價(jià)。

研究人員表示，天然氣配送系統(tǒng)的可靠性要?jiǎng)龠^(guò)電網(wǎng)系統(tǒng)，可以將數(shù)據(jù)中心的停機(jī)時(shí)間由每年平均8小時(shí)45分鐘縮短到2小時(shí)6分鐘。

研究人員曾考慮使用大型燃料電池，接入到傳統(tǒng)的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，直接代替電力公司提供的電力，但是他們后來(lái)覺得燃料電池體積越大，出現(xiàn)故障的可能性也就越大。而且，成本也很高。

他們還考慮了用小型燃料電池為單臺(tái)服務(wù)器供電。那樣，萬(wàn)一出現(xiàn)故障，也只影響一臺(tái)服務(wù)器;由于電池實(shí)現(xiàn)了集成化，所以不存在直流電傳輸損耗。不過(guò)，與機(jī)架所需的大一號(hào)燃料電池相比，許多小型燃料電池堆在一起的結(jié)果是，能源利用起來(lái)效率不太高、成本效益不太顯著。