數(shù)據(jù)中心可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵是節(jié)能減排、碳中和降低PUE。我們的解決方案是：
（1）因地制宜整合各種分布式獨(dú)立能源站的微電網(wǎng)
城市小型天然氣CHP+有機(jī)固廢再生能源+燃料電池→具備離網(wǎng)條件的智慧清潔微電網(wǎng)；
既可以作為小型邊緣數(shù)據(jù)中心的主電源，又可作為大型數(shù)據(jù)中心的備份電源。

（2）利用前沿技術(shù)提高小型獨(dú)立分布式能源站的效率
利用天然氣CHP余熱的固廢處理和氨能轉(zhuǎn)換及能源存儲(chǔ)技術(shù)，結(jié)合氨燃料電池的熱電生產(chǎn)鏈+制蓄冷系統(tǒng)，可大幅提高能源效率，發(fā)揮垃圾清潔的碳中和功能。
該解決方案能大幅提高數(shù)據(jù)中心的綠色可持續(xù)性目標(biāo)值,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的更低成本運(yùn)營(yíng)和更高的綜合碳中和效益。


該解決方案的概念設(shè)計(jì)：


智慧清潔微電網(wǎng)主要由CHP聯(lián)合循環(huán)燃?xì)庹羝l(fā)電機(jī)組模塊，CHP機(jī)組余熱驅(qū)動(dòng)的固廢處理和氨能轉(zhuǎn)換及能源存儲(chǔ)模塊，氨燃料電池模塊，以及可利用CHP機(jī)組余熱的制冷和蓄冷模塊組成。
在數(shù)據(jù)中心與主電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，由主電網(wǎng)為數(shù)據(jù)中心的IT設(shè)備供電，微電網(wǎng)只為數(shù)據(jù)中心的制冷模塊供電和供熱；
主電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)切換為由微電網(wǎng)為數(shù)據(jù)中心供電，數(shù)據(jù)中心的制冷則由蓄冷池提供。

該解決方案的優(yōu)勢(shì)：
取代柴油機(jī)備份電源，大大降低冗余供電設(shè)施的規(guī)模，并充分利用已建成的冗余供電設(shè)施為數(shù)據(jù)中心的制冷模塊供電和供熱，降低數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)成本；
熱能源的直接使用大大提高系統(tǒng)能源效率；即避開“熱電→電制冷/熱電→電制熱”這兩個(gè)能量損耗大的轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)；
發(fā)揮垃圾清潔的碳中和功能。


該解決方案的主要功能模塊：
- 城市濕垃圾和污泥的“碳中和平臺(tái)”
采用世紀(jì)星源與德國(guó)馬普科學(xué)研究院（Max-Planck Institute）膠體與界面研究所合作開發(fā)的HTC水熱碳化（Hydrothermal Carbonization）專利技術(shù)，可將有機(jī)物質(zhì)高效地轉(zhuǎn)換為碳化合物和有機(jī)酸，生成類似褐煤的水焦炭，其化學(xué)反應(yīng)過(guò)程與褐煤和黑土在自然界長(zhǎng)期自然形成過(guò)程相似。水焦炭可用于燃料和煤氣化原料，經(jīng)過(guò)熱解可生產(chǎn)合成氨，用于氨燃料電池及其他氨經(jīng)濟(jì)循環(huán)中的用途；HTC的副產(chǎn)品為腐殖酸和土壤營(yíng)養(yǎng)素，可用于土壤肥料和土壤調(diào)節(jié)劑。

-蓄能和液體介質(zhì)高效直接冷卻（DLC）功能模塊
大規(guī)模的液體介質(zhì)的蓄冷設(shè)施可以提高冷能使用效率；
冷能蓄能和熱能梯級(jí)調(diào)節(jié)不僅實(shí)現(xiàn)了熱能低成本存儲(chǔ)，還具備“削峰填谷”的作用，是提高能效的最有效途徑；
水介質(zhì)冷能蓄能，通過(guò)冷能液體介質(zhì)的直接冷卻特性，可將空間制冷、IT裝置DLC制冷、空調(diào)服務(wù)的綜合能耗降低到最??；

-其他備份電源-先進(jìn)的“燃料電池”模塊
氨燃料電池模塊可作為數(shù)據(jù)中心提供安全可靠的應(yīng)急和備份電源，可以取代柴油機(jī)。
間接供氨燃料電池(IAFC)系統(tǒng)中，氨首先經(jīng)過(guò)重整裝置被分解成氨氣和氫氣，再供給燃料電池。氨分解是在催化劑的作用下加熱后實(shí)現(xiàn)的。
氨的儲(chǔ)存和運(yùn)輸比氫更便宜，基礎(chǔ)設(shè)施完善。全世界每年生產(chǎn)約1.75億噸氨，而每年液化石油氣（LPG）市場(chǎng)約為3億噸。
氨燃料電池成本低,是一種高效價(jià)廉的低溫型燃料電池，而且避免了二氧化碳排放；
氨中不含碳元素，不會(huì)產(chǎn)生有毒的CO，避免了燃料電池的催化劑中毒。

應(yīng)用示范項(xiàng)目：
擬建的平湖數(shù)據(jù)中心位于深圳市龍崗區(qū)，其中，清潔備份電源中心（包括聯(lián)合循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組和燃料電池模塊）以及數(shù)據(jù)中心建筑物建在地上，地下擬建制冷站和大型蓄冷池。  

數(shù)據(jù)中心建筑物采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑，地上10層，建筑面積68500㎡，設(shè)置機(jī)柜10000個(gè)(42U標(biāo)準(zhǔn))。機(jī)柜平均功率為5kW，機(jī)柜設(shè)備總功率為50000kW，總冷負(fù)荷需求為66718kW，折算為電功率為5560kW。PUE值預(yù)估小于1.2。

供電及制冷基礎(chǔ)設(shè)施包括：
2×25MW聯(lián)合循環(huán)燃?xì)鈾C(jī)組,其電力及蒸汽直接為數(shù)據(jù)中心提供供電、制冷和應(yīng)急發(fā)電，余熱為HTC模塊供熱；
制冷和蓄冷模塊包括制冷能力為40MW的制冷站和容積為42000t的蓄冷池，蓄冷量為360000KWh；
70MW氨燃料電池供電模塊，作為數(shù)據(jù)中心應(yīng)急和第二備份電源。

數(shù)據(jù)中心高效節(jié)能：
利用地下的蓄冷系統(tǒng)容量，有效進(jìn)行電網(wǎng)的削峰填谷。
采用DLC液體進(jìn)行界面直接冷卻，PUE低于1.2（備份電源微電網(wǎng)供電模式）：
相比同等規(guī)模PUE≥1.8的主流數(shù)據(jù)中心，每年可節(jié)能2.5億度以上的電能（折合3萬(wàn)噸以上標(biāo)煤），達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。

數(shù)據(jù)中心高可靠性：
按國(guó)標(biāo)A級(jí)和國(guó)際TierIII+的等級(jí)規(guī)劃建設(shè)，可滿足政府、電信、金融等行業(yè)的可靠性要求。

本規(guī)劃由深圳創(chuàng)意星源能源基建投資有限公司編制。