摘要：如今，随着人们在数字服务方面的消费越来越多，数据中心的数量和能源消耗量继续快速增长。而燃料电池对于数据中心来说，是一个颇有吸引力的替代能源。

  如今，随着人们在数字服务方面的消费越来越多，数据中心的数量和能源消耗量继续快速增长。而燃料电池对于数据中心来说，是一个颇有吸引力的替代能源。
　　
　　到目前为止，包括苹果公司和eBay在内的公司都已经部署了大型集中式高容量燃料电池为其一些数据中心提供电能。但微软公司一直在尝试将更小的燃料电池直接部署在IT机架中，并承诺废除电网通过配电基础设施将电力输送给每一台服务器的方式，因为这种方式需要进行电源转换，而这个过程则会导致大量电能损耗。
　　
　　虽然燃料电池的应用前景看好，但这种技术仍有一个尚未解决的问题。就是服务器工作负载的浪涌尖峰需要处理，而燃料电池的电力是一个化学过程，将天然气通过能源转换为电力，不能很快地提高功率输出。而传统数据中心的电力基础设施可以有效地解决尖峰问题。
　　
　　坐落在华盛顿雷德蒙的微软总部
　　
　　问题是如今的燃料电池是否可以为服务器的高负载提供足够的电力，同时可以迅速地提高其功率输出，以满足数据中心的需求。
　　
　　最近，由卡内基梅隆大学和微软公司研究人员共同撰写，并发表了一篇专门研究这一问题的论文，并提出了解决的办法。
　　
　　文章提出有两个主要的解决方法：一是设置功率上限，二是对服务器的负载量进行限制。设置功率上限，意味着不让服务器负载量超过某一设定值，或者使用能量储存的方法吸收浪涌尖峰。研究人员写道，这两种解决方案并不是很理想的，因为电力的限制意味着对性能的限制，因为有高容量的能量储存只是为了应对最大的浪涌尖峰，这是罕见的，意味着大量的能量闲置。
　　
　　研究报告指出，每增加1千瓦时的储能用超级电容器的容量，其成本将提高约2万美元。“唯一的解决方案就是在负载量最大的情况下使用ESD解决方案，而为了应对这些偶尔出现明显现象，其总拥有成本（TCO）将会上升。”论文的作者写道。而ESD则是能源储存装置。
　　
　　他们提出了一个解决方案，将功率上限和能量储存的方式结合起来，据称可以更具成本效益而无需浪费性能。并称之为SizeCap，它是用于协调ESD和功率上限的框架。
　　
　　使用该框架，研究人员声称他们在合理SLA约束下，可以减少85％的ESD能力，可以解决罕见的尖峰，以及50%的浪涌。他们在微软公司数据中心的实际生产工作负载的条件下，测试了SizeCap和各种模拟的工作负载。
　　
　　大多数服务器的功耗峰值是轻微的。虽然有尖峰发生，但很少发生，而数据中心的电力基础设施已经做好准备来吸收它们。
　　
　　建议使用中等容量ESD吸收浪涌，再增加一些小容量ESDS帮助吸收尖峰。这个框架有助于确定功率上限，使数据中心能够继续满足其服务水平协议。而SizeCap可以用来确定最优化的功率上限和最佳尺寸。
　　
　　微软最近几年一直在测试架两种类型的燃料电池：分别使用天然气和甲烷。2014年，微软公司收到来自美国政府500万美元的赠款，并与马里兰大学联合研究项目，马里兰大学是为燃料电池供应商研究氧化还原动力系统和先进材料的专业学术机构。
　　
　　微软公司从2012年起，一直在俄明州塞恩运营采用甲烷燃料电池供电的数据中心，该数据中心推出搭载使用市政污水处理厂产生的甲烷的燃料电池的数据中心模块，并验证数据中心使用以甲烷为燃料的燃料电池的可行性。该公司在数据中心现场安装了燃料电池模块。
　　
　　而在该数据中心的燃料电池的最大实际部署不同于微软公司的机架燃料电池的研究尝试。它们是大量集中的大容量的燃料电池装置，主要由布鲁姆能源公司提供，该公司为数据中心运营商部署燃料电池要比行业其他厂商要多很多。
　　
　　eBay公司、苹果公司、CenturyLink公司，以及Equinix公司已经公开表示，他们的一些数据中心已经部署了布鲁姆公司的燃料电池供电解决方案。
　　
　　编辑：Harris