一种低碳连续运行的绿色数据中心能源供应系统技术方案

本发明专利技术涉及能源系统技术领域，具体地涉及一种低碳连续运行的绿色数据中心能源供应系统，包括顶循环和底循环；顶循环包括质子交换膜电解池系统和固体氧化物燃料电池动力系统；质子交换膜电解池系统用于制取氢气和氧气；固体氧化物燃料电池动力系统用于产生电力；底循环包括聚光光伏发电系统、半效溴化锂吸收式制冷系统、数据中心、跨临界二氧化碳系统；聚光光伏发电系统用于产生电能和废热，分别输送至电管理中心和半效溴化锂吸收式制冷系统；半效溴化锂吸收式制冷系统产生的冷水输送至数据中心；跨临界二氧化碳系统产生的电力输送至电管理中心。本发明专利技术集光伏发电、制氢和废热回收利用于一体，解决了现有光伏发电不能连续稳定运行的问题。行的问题。行的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种低碳连续运行的绿色数据中心能源供应系统


[0001]本专利技术涉及能源系统
，具体地涉及一种低碳连续运行的绿色数据中心能源供应系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着5G应用的普及，数据中心保持着高速发展，同时数据中心能耗也飞速增长，因此迫切需要通过新技术来缓解数据中心的能耗问题。研究表明，数据中心制冷系统的能耗除IT设备外是最高的，约占整个数据中心用能的20
‑
30％，因此制冷系统节能对于降低数据中心的整体能耗起着重要作用，也引起了研究者的广泛关注。
[0003]另外，为了缓解化石燃料危机，近年来可再生能源的利用引起广泛关注，在众多可再生能源中，太阳能占比最大，被认为是最有发展前景的可再生能源之一，但由于太阳能的周期性不稳定的特点使得光伏发电不能连续稳定运行。为了保证光伏系统发电连续运行，本专利技术提出一种低碳连续运行的绿色数据中心能源供应系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种集光伏发电、制氢和废热回收利用于一体的绿色数据中心能源供应系统，解决了现有光伏发电不能连续稳定运行的问题。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：
[0006]一种低碳连续运行的绿色数据中心能源供应系统，包括：
[0007]顶循环，包括质子交换膜电解池系统和固体氧化物燃料电池动力系统；所述质子交换膜电解池系统用于制取氢气和氧气，并送至固体氧化物燃料电池动力系统；所述固体氧化物燃料电池动力系统用于产生电力，并输送至电管理中心；
[0008]底循环，包括聚光光伏发电系统、电力处理系统、半效溴化锂吸收式制冷系统、数据中心、跨临界二氧化碳系统；所述聚光光伏发电系统用于产生电能和废热，电能输送至电管理中心，废热用于为半效溴化锂吸收式制冷系统提供热量；所述半效溴化锂吸收式制冷系统产生的冷水输送至数据中心，为数据中心供冷；所述跨临界二氧化碳系统用于将二氧化碳变为超临界状态，跨临界二氧化碳系统产生的电力输送至电管理中心；所述电力处理系统包括电管理中心。
[0009]进一步的，为了满足数据中心散热要求，所述底循环还包括压缩式制冷系统，其产生的冷水作为补充冷源也被送至数据中心承担部分负荷。
[0010]进一步的，所述跨临界二氧化碳系统还用于回收利用固体氧化物燃料电池动力系统的余热。
[0011]进一步的，所述电管理中心为质子交换膜电解池系统、数据中心和其他耗功部件供电。
[0012]进一步的，所述电管理中心通过电网补充供电。
[0013]进一步的，所述数据中心和固体氧化物燃料电池动力系统的尾气为半效溴化锂吸收式制冷系统提供热量。
[0014]进一步的，所述数据中心还与换热介质连接，通过换热介质承担一部分负荷。
[0015]进一步的，所述聚光光伏发电系统通过导热介质向半效溴化锂吸收式制冷系统提供热量。
[0016]进一步的，所述半效溴化锂吸收式制冷系统的热量能够由电加热器(EHE)补充，以维持整个系统的正常运行。
[0017]进一步的，所述数据中心能源供应系统包括阳光充足和阳光不足两种运行模式：
[0018]阳光充足时，所述聚光光伏发电系统、半效溴化锂吸收式制冷系统、电力处理系统、数据中心、压缩式制冷系统和质子交换膜电解池系统正常运转；而固体氧化物燃料电池动力系统、跨临界二氧化碳系统和电加热器(EHE)并未运行；
[0019]阳光不足时，聚光光伏发电系统继续运行(极端情况如黑夜，则被停运)，半效溴化锂吸收式制冷系统、电力处理系统、数据中心和压缩式制冷系统继续运行；此时固体氧化物燃料电池动力系统、跨临界二氧化碳系统和电加热器(EHE)开始运行而质子交换膜电解池系统停止运行。
[0020]本专利技术的技术效果：
[0021]与现有技术相比，本专利技术的一种低碳连续运行的绿色数据中心能源供应系统，在阳光充足时使用光伏发电的多余电量来制取氢气，当阳光不足时利用氢能发电供数据中心使用；另外，半效溴化锂吸收式制冷的驱动温度与数据中心的废热温度和光伏发电的废热温度较为匹配，通过对这些热量的回收利用既可以提高系统的发电效率，又可极大的降低制冷设备所需能耗，一举两得。
附图说明
[0022]图1为本专利技术低碳连续运行的绿色数据中心能源供应系统结构原理示意图；
[0023]图2为本专利技术图1的质子交换膜电解池系统结构放大图；
[0024]图3为本专利技术图1的固体氧化物燃料电池动力系统结构放大图；
[0025]图4为本专利技术图1的聚光光伏发电系统、电力处理系统、半效溴化锂吸收式制冷系统、数据中心结构放大图；
[0026]图5为本专利技术图1的跨临界二氧化碳系统、压缩式制冷系统结构放大图。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合说明书附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0028]实施例1：
[0029]如图1
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5所示，本实施例涉及的一种低碳连续运行的绿色数据中心能源供应系统，包括顶循环和底循环。所述顶循环包括质子交换膜电解池系统和固体氧化物燃料电池动力系统；所述质子交换膜电解池系统用于制取氢气和氧气，并送至固体氧化物燃料电池动力系统；所述固体氧化物燃料电池动力系统用于产生电力，并输送至电管理中心。所述底循环包括聚光光伏发电系统、电力处理系统、半效溴化锂吸收式制冷系统、数据中心、跨临界二
氧化碳系统；所述聚光光伏发电系统用于产生电能和废热，电能输送至电管理中心，废热用于为半效溴化锂吸收式制冷系统提供热量；所述半效溴化锂吸收式制冷系统产生的冷水输送至数据中心，为数据中心供冷，半效溴化锂吸收式制冷系统的热量能够由电加热器(EHE)补充，以维持整个系统的正常运行；所述跨临界二氧化碳系统用于将二氧化碳变为超临界状态，跨临界二氧化碳系统产生的电力输送至电管理中心，还用于回收利用固体氧化物燃料电池动力系统的余热；所述电力处理系统包括电管理中心，所述电管理中心为质子交换膜电解池系统、数据中心和其他耗功部件供电，电管理中心还可通过电网补充供电。为了满足数据中心散热要求，所述底循环还包括压缩式制冷系统，其产生的冷水作为补充冷源也被送至数据中心承担部分负荷。
[0030]所述数据中心和固体氧化物燃料电池动力系统的尾气为半效溴化锂吸收式制冷系统提供热量；所述数据中心还与换热介质连接，通过换热介质承担一部分负荷。
[0031]所述数据中心能源供应系统包括阳光充足和阳光不足两种运行模式：
[0032]阳光充足时，所述聚光光伏发电系统、半效溴化锂吸收式制冷系统、电力处理系统、数据中心、压缩式制冷系统和质子交换膜电解池系统正常运转；而固体氧化物燃料电池动力系统、跨临界二氧化碳系统和电加热器(EHE)并未运行；
[0033]阳光不足时，聚光光伏发电系统继续运行(极端情况如黑夜，则被停运)，半效溴化锂吸收式制冷系统、电力处理系统、数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低碳连续运行的绿色数据中心能源供应系统，其特征在于，包括：顶循环，包括质子交换膜电解池系统和固体氧化物燃料电池动力系统；所述质子交换膜电解池系统用于制取氢气和氧气，并送至固体氧化物燃料电池动力系统；所述固体氧化物燃料电池动力系统用于产生电力，并输送至电管理中心；底循环，包括聚光光伏发电系统、电力处理系统、半效溴化锂吸收式制冷系统、数据中心、跨临界二氧化碳系统；所述聚光光伏发电系统用于产生电能和废热，电能输送至电管理中心，废热用于为半效溴化锂吸收式制冷系统提供热量；所述半效溴化锂吸收式制冷系统产生的冷水输送至数据中心，为数据中心供冷；所述跨临界二氧化碳系统用于将二氧化碳变为超临界状态，跨临界二氧化碳系统产生的电力输送至电管理中心；所述电力处理系统包括电管理中心。2.根据权利要求1所述的低碳连续运行的绿色数据中心能源供应系统，其特征在于：所述底循环还包括压缩式制冷系统，其产生的冷水作为补充冷源被送至数据中心。3.根据权利要求1所述的低碳连续运行的绿色数据中心能源供应系统，其特征在于：所述跨临界二氧化碳系统还用于回收利用固体氧化物燃料电池动力系统的余热。4.根据权利要求1所述的低碳连续运行的绿色数据中心能源供应系统，其特征在于：所述电管理中心为质子交换膜电解池系统、数据中心供电。5.根据权利要求1所述的低碳连续运行的绿色数据中心能源...

【专利技术属性】
技术研发人员：别如国，孙波，卢海芳，宋笃超，
申请(专利权)人：德州欧瑞电子通信设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：