西门子牵手FuelCell Energy,数据中心用氢燃料电池发电要火?

导语
老伙计们,干这行二十年了,什么样的供电方案没见过?从最早的柴油发电机到现在的UPS(不间断电源)加锂电池,咱们一直在跟数据中心那个“不能断”的电较劲。最近又出了个新动静——西门子跟FuelCell Energy这家氢燃料电池开发商签了个合作备忘录,准备一块儿搞燃料电池发电,目标就是咱们数据中心这块硬骨头。
要点
- 老伙计们,干这行二十年了,什么样的供电方案没见过
- 从最早的柴油发电机到现在的UPS(不间断电源)加锂电池,咱们一直在跟数据中心那个“不能断”的电较劲
- 最近又出了个新动静——西门子跟FuelCell Energy这家氢燃料电池开发商签了个合作备忘录,准备一块儿搞燃料电池发电,目标就是咱们数据中心这块硬骨头
- 这事儿其实不新鲜,但这次规模大了
老伙计们,干这行二十年了,什么样的供电方案没见过?从最早的柴油发电机到现在的UPS(不间断电源)加锂电池,咱们一直在跟数据中心那个“不能断”的电较劲。最近又出了个新动静——西门子跟FuelCell Energy这家氢燃料电池开发商签了个合作备忘录,准备一块儿搞燃料电池发电,目标就是咱们数据中心这块硬骨头。

这事儿其实不新鲜,但这次规模大了。西门子提供电气系统的“平衡设备”(electrical balance-of-plant),说白了就是给他们燃料电池电站配齐所有的开关柜、变压器、配电柜这些外围设备,让整个电站能稳稳地跑起来。而且,双方要联合开发30MW以上的分布式能源系统,把燃料电池、电池储能、微电网控制还有中压电气设备揉到一块儿,从设计到调试到交付一条龙。这可不是小打小闹,燃料电池单堆才几兆瓦,要凑到100MW以上,光电气系统就得花大心思。
我记得前两年在北方一个大型数据中心项目上,甲方要求PUE(电能利用效率)必须低于1.2,而且当地环保对柴油发电机排放卡得很紧。咱们当时就想过用天然气内燃机做备用电源,但噪声和排放还是超标。后来有同行提到燃料电池,说是效率高、噪音低、只排水和热,听着挺美,可一问价格,比常规方案贵了不止一倍,而且氢气供应跟天方夜谭似的。结果项目还是上了柴油机加后处理装置,勉强过关。但老话说得好,“三十年河东三十年河西”,现在西门子和FuelCell Energy把这个路子推到了市场层面,说明成本和技术匹配已经看到曙光了。
FuelCell Energy这家公司主打三种产品:1.25MW、2.5MW和12.5MW的燃料电池模块。今年三月份推出的12.5MW那个大家伙,尺寸上跟一个标准集装箱差不多,功率密度不错。上个月他们还跟美国开发商Fit Energy签了第一个正式合同,要供货380MW的燃料电池给数据中心做“表后”供电(behind-the-meter)。380MW啊,老伙计们,这相当于一个大型数据中心的负荷了,如果真干成,那绝对是全球燃料电池部署的头一号。
除了这个,他们还跟可持续发展资本公司SDC签了意向书,要部署450MW;跟韩国的AI数据中心开发商Inuverse也搞了个100MW的大邱项目。所以你看,数据中心这块蛋糕,燃料电池玩家们是真馋上了。
为什么数据中心这么待见燃料电池?咱们搞弱电的都知道,数据中心对供电可靠性要求是99.999%甚至更高。传统方案是市电加UPS加柴油发电机三级保障,但柴油发电机启动慢、污染大、维护也麻烦。燃料电池的优点是全天候可调度,不受天气影响,不像光伏和风电那么看天吃饭。而且反应快,能随时顶上去。清洁排放这块,氢燃料电池排的是纯水,二氧化碳零排放,对现在追求楼宇减碳的甲方来说,那是极好的。
不过咱们也得说点实在的。氢气怎么来?目前90%以上氢气依然来自化石燃料重整,也就是“灰氢”,碳排放并不低。要用绿氢就得电解水,电价降不下来,成本比柴油贵几倍。另外氢气的储运也是大问题,高压氢气罐、液氢储罐,安全规范比柴油严格得多。咱们国内数据中心行业,目前真正用上燃料电池的项目凤毛麟角,多数还在试点阶段。但趋势很明显:像西门子这种工业巨头都下场了,说明供应链和集成方案正在成熟。
另一个领域的巨头Bloom Energy走得更早,他们跟美国电力公司AEP Ohio、Equinix、Oracle都签了供气合同,直接用燃料电池给数据中心供电。这次西门子和FuelCell Energy的联手,相当于把电气系统这一环补上了——西门子的数字化、微网控制、中压配电那是老本行,给燃料电池配上一套“聪明”的电气系统,能优化调度、提高效率、降低运维成本。
我估摸着,未来两三年里,国内一线城市的大型超大型数据中心,肯定会开始试点这类方案。咱们搞系统集成的,也得提前看看燃料电池的接口标准、通讯协议、消防要求。比如燃料电池的直流输出怎么并网,电池储能怎么跟它配合,微电网控制器怎么调度负荷,这些都需要咱们弱电工程师跟着学。别到时候客户问起来,咱一问三不知。
最后说一句心里话:干技术这行,最怕的就是固步自封。二十年前咱们还在摸485总线,现在都上到云边协同了。燃料电池进数据中心,可能就是下一次“柴油发电机换成电池”那样的变革。老伙计们,多看看、多想想,保住饭碗的同时,也得跟上趟儿。