第五届数字中国建设峰会访谈：氢能数据中心的未来之路

当下，随着国家双碳政策的不断落地实施，未来数据中心发展正面临诸多问题。与此同时，由于制氢、储氢等方面新的技术发展，氢能或将成为数据中心发展新的能源解决方案，也为数据中心的转型发展、降低碳排放量和PUE指标，提供了新的可能。

日前，在福州举行的第五届数字中国建设峰会期间，IDC 副主编孙伟敬邀请程寒松教授和鹏博士集团副总工程师侯兴泽一起，围绕氢能在数据中心的应用展开讨论：

孙伟敬：今天的沙龙主题是氢能数据中心，看到数据中心大家都不陌生，是数字经济的底座，也是公认的高耗能行业。侯总请您谈谈数据中心在能耗方面面临的压力？

侯兴泽：目前国家对数据中心的管理越来越严格，PUE的指标已经提高到1.25，能耗水平甚至直接影响数据中心供电。环境的变化要求数据中心的从业者必须找到新的方法，第一是降低能耗，第二就是降低PUE。

孙伟敬：氢能作为一种可再生能源，它的优势在哪里？

程寒松：氢能是一种能源载体，取之不尽用之不竭。通过电解水或光解水制氢，氢能燃烧后继续转化为水，这一循环过程是未来清洁能源的发展走向，氢能不仅来源广，同时也具备清洁、高效的优势。

孙伟敬：氢能供电能否满足数据中心的需求？

程寒松：这个答案是肯定的。未来的能源体系可能是由两个方面组成，一个是电力，另外一个就是氢能。通过储氢技术和氢能利用技术，可以利用氢能直接发电，最终实现两个能源网络交织并行，满足数据中心供电需求。特别是在一些没有电网的地方，氢能可以直接用来发电，组成一个局部的电力网，这是完全可以做到的。

侯兴泽：我们最近一直在研究关于氢能数据中心的解决方案，最大的问题在于氢气的储存和运输。以10兆瓦的为例，每天的氢气用量大概在16吨，如果采用现有的方式条件去储存，面临很大的安全风险。下一步，我们计划跟程教授合作，采用新的技术来储存氢气，这个技术可以在常温常压下储存氢气，具备不易燃、不易爆的特性，可以有效为数据中心供电。

孙伟敬：采用氢气供能时，如何保障数据中心的安全？

程寒松：这涉及到氢的存储技术。面对数据中心庞大的供能需求，传统的氢能储存技术无法满足其需求，需要找到新的模式。我们研发了一种液体有机储氢技术，国际上称为LOHC，它可以把氢在常温常压下进行长时间的高效的储存，具有极高的安全稳定性，当需要使用的时候，通过催化装置分化出氢气，从而实现供电。

孙伟敬：氢能的供能方式中哪一种最适合数据中心？

程寒松：现在主要分成两种，一种是燃料电池，包括：质子交换膜燃料电池、固体氧化物燃料电池。其中，加上利用废热制冷，后者综合能量利用效率可以达到90%，是未来数据中心供能的一种很好的方式，但目前仍处于开发阶段。

另外一种是氢燃气轮机或氢内燃机。它的体积小，能量转化率高、综合利用率接近90%，而且价格更加便宜，目前国外很多主流公司都在研究。我认为在近期，特别在最近一两年，将在数据中心的开发当中起到非常重要的作用。

侯兴泽：上个月，有几家大厂相继发布了氢内燃机，现在我们也在考虑用氢燃气轮机做基础的供能发电，它对氢气纯度要求低，具有很高的经济性。内燃机有个特点，就是满功率发电时效率最高，因此我们将全部功率需求转化为两部分，常规部分由内燃机来发电，调峰部分由燃料电池供电，最终实现整个系统的效率最高、最优。

程寒松：这两种方式的结合，开辟了更多的可能性。未来，数据中心也许会迎来混合动力的时代。

孙伟敬：鹏博士的氢能数据中心是如何规划的？

侯兴泽：我们希望可以将氢能最好的技术应用到数据中心。首先，利用氢燃料电池直接输出高压直流电；其次，使用吸收式制冷，降低空调用电量，从而带动整体PUE降低，再配合液冷机柜，预计最终可以降低到1.1以下。

我们的目标是数据中心零碳排放，这就需要完全由氢能供给，同时我们也在努力降低水的蒸发量，实现节约用水。

孙伟敬：如果以氢供能数据中心，每天需要多少吨氢气？

程寒松：使用量是很大的。前面提到，以10兆瓦功率为例，每天要消耗16吨氢气，扩大到整个数据中心，这个量是很庞大的。那么，由此引申出来一个现实问题：这么多氢气，从哪里来？

事实上我们今天有几种选择，一种是从可再生能源转化，比如太阳能、风能、水电等；一种是远距离运输，主要通过管道、特殊车辆、水运等方式；还有一种，就是我们正在研发的以城市垃圾为原料，直接转化成氢气，每400吨城市垃圾可生产16吨氢气。使用这种方式不会产生有毒气体，也不会留下大量燃烧废渣，更无需二次填埋。

侯兴泽：使用新的氢能储存技术，可以直接通过现有的石油等液体运输方式，无需进行改造，也不用新建设施，这可以有效降低成本。

孙伟敬：供氢技术现在是否足够成熟？

程寒松：从能源产量角度来说，我国是世界第一大产氢国，相关技术已经十分成熟。通常使用常温常压液体有机储氢技术将富余的氢气收集起来，通过传统的方式运输，已经可以实现大规模运输。从供氢角度来说，它本质上是一个催化脱氢的过程，这个过程经历了几十年、上百年的工业积累和发展，现在来看，并不是个挑战性极高的问题。氢能数据中心也许是未来数据中心，特别是前端数据这个数据中心的主要方式之一。

侯兴泽：数据中心从业者现在正面临着下一步发展方向的选择题，而氢能是其中较好的一种选择。首先，它的碳排放量接近于零，能耗指标很容易实现；其次，通过氢能的综合利用，可以将效率提到最高，同时把PUE降到最低。

孙伟敬：氢能数据中心未来的发展方向在何方？

程寒松：我认为这是一个最有前途的发展方向，目前数据中心严重依赖于火电来提供能量，随着国家对碳排放的要求越来越严格，这样的依赖是不可持续的，转变能源供给是必然的。纵观各种能源，氢能是数据中心新能源的最佳选择。

侯兴泽：我们在数据中心领域从业近20年，一直想改变数据中心“高能耗、高排放”的负面形象。氢能的应用，将使得数据中心变成零碳排放量的清洁行业，甚至可以为其他的行业提供清洁的电力供给。未来，数据中心可能是数字化社会的发动机，我们希望氢能能够成为其主要供能来源。

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