全球首个天然气驱动的数据中心的诞生之路
丹棱君有话说：微软，作为全球领先的科技公司，在十年前就提出了提高数据中心冷却效率的解决方案。经过十年对数据中心环境下的能效研究和能源技术创新，微软与合作伙伴正打造全球第一个天然气驱动的、由集成燃料电池供电的数据中心。能效创新，微软一直在行动。有请微软公司云基础设施和运营总经理 Christian Belady ~
微软公司云基础设施和运营总经理 Christian Belady（左）与微软公司云计算基础设施与运营高级研究项目经理 Sean James（右）在西雅图的先进能源实验室。
十年前，微软推出了“帐篷城”（Tent City）的概念，利用空气侧节能器大大简化冷却流程并提高冷却效率。从那时起，微软一方面增加可再生能源的使用，另一方面利用数据洞察改善设计、建造和运营数据中心的方式。微软并未止步于此，我们还投资下一代清洁能源技术，确保微软以负责任的方式扩展云计算业务，同时推动电网的可持续发展。
日前，微软与提供全方位设计、搭建、运营及维护服务的建筑公司 Mckinstry 和全球最大的独立发动机制造商 Cummins 建立合作伙伴关系，共同打造全球首个由天然气驱动的数据中心。西雅图的先进能源实验室（the Advanced Energy Lab）中，部署了 20 个机架。这些机架直接与天然气管道相连，由集成的燃料电池供电，完全不同于传统的供电方式。这一项目试验，从根本上简化了服务器的供电过程，将数据中心的能源效率提升了一倍，极大降低了成本，并提高了可靠性。
这种简单直接的设计大大减少了发电、传输和电力转换过程中的能量损耗。目前，许多数据中心由电网供电，从发电厂经过多个变电站和输电线路，然后转换为合适的电压，供使用。但是先进能源实验室的燃料电池直接由天然气线供电，避免了传统电网供电的中间步骤以及在传输过程中的能量损失。如下图所示。
供应链的中间环节越少，潜在的故障点就越少，这将有助于提高电源和数据中心的可靠性。而且，这种简化会降低成本。消除配电、功率调节和备份基础架构，使数据中心的搭建、操作和管理更容易且成本更低。
我们希望通过数据中心环境中的创新能源技术进一步扩展可行性。现有的大多数燃料电池是平行于电网，或者作为备用的电网电源。我们选择从服务器开始，切除不必要的电气设备甚至电网。自 2013 年，微软与加州大学 Irvine 分校的国家燃料电池研究中心建立起合作伙伴关系，在那里我们首先测试了机架内燃料电池的概念。2014 年，在 Cheyenne 试点项目中，我们展示了燃料电池不依赖于清洁天然气，在可再生燃料（沼气）数据中心环境下的工作过程。
为什么这家领先的云服务公司会参与解决云计算服务中心的能源使用问题呢？创新是微软文化的重要组成部分。而数据中心的能源技术创新正符合微软的战略，既能提高能效又能减少碳足迹和水资源的消耗。这让微软在“使数据中心消失”的同时，得以提供世界一流的云服务。
这个先进能源实验室可谓集目前所学之大成，成功地将燃料电池的概念移入真实的数据中心环境中进行测试。虽然我们还有更多的工作要做，比如完成实验室，进行测试和结果交付。但是，我们很高兴实验室能改变其他人对能源和数据中心的看法。这项工作还将使其他大型能源消费者受益，比如电力公司，尽管面临更多电力线路空间的有限挑战，但他们承担着越来越重的城市能源供应的压力。此外，微软还在研究废弃物的重复利用的方法，例如，燃料电池和服务器的热量可用于为冷却系统的供电，或者产生更多电力。
微软的研究成果和技术解决方案助力全球创新经济和社会的可持续性发展，对此，我们感到十分自豪。
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