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预计未来五年,美国各地数据中心的用电量将增加一倍以上。为了充分实现量子计算对科学和社会的转型效益,这些中心将需要可持续、可靠和经济高效的现场发电。
康涅狄格大学(UConn)在其校园内针对燃料电池的开创性工作提供了确凿的证据,证明了这项技术如何用于支持全国数据中心正在进行的重要工作,并以可扩展、高效和清洁的方式满足他们迅速增长的用电需求。
根据美国能源部的数据,2023年,美国各地的数据中心使用了全国约4%的电力,预计到2030年,这一比例将超过9%。根据国际能源署的数据,这高于制造所有能源密集型商品(铝、钢铁、水泥和化学品)所需的总量。
康涅狄格大学在燃料电池方面的工作可以追溯到几十年前,其康涅狄格州全球燃料电池中心成立于2001年,是当今清洁能源工程中心(C2E2)的前身。
该大学于2012年在其仓库园区首次推出了第一款燃料电池,该园区现在完全依靠该技术运行,包括HyAxiom 460KW的装置,该装置可为C2E2实验室回收约170万BTU/小时的有用热量。值得注意的是,这正是数据中心想要的CHP(热电联产)配置。
2024年,康涅狄格大学和FuelCell Energy公司宣布在斯托斯旗舰校区的康涅狄格大学科技园创新伙伴关系大楼使用燃料电池。同年,InfraPrime捐赠了8个1.5KW的固体氧化物燃料电池单元用于教育和研究,使康涅狄格大学在推进固体氧化物燃料电池(SOFC)技术方面具有独特的能力。
同样在斯托斯旗舰校区,康涅狄格大学中央电力工厂正在测试能够增加30%效率的先进涡轮发电机,以提高产量并降低运营成本。该大学预计在工厂的生命周期内将节省近1.8亿美元的能源成本。
康涅狄格大学在燃料电池方面的工作不仅限于其斯托斯旗舰校区。

康涅狄格大学(UConn)鸟瞰
事实上,它已经与康涅狄格大学斯坦福德分校和位于法明顿的康涅狄格大学健康中心建立了合作伙伴关系,在这两个地点运营燃料电池,为这些校区提供了大部分的能源需求,并通过减少对当地电网的依赖和需求,每年节省数百万美元。
康涅狄格大学的“生活实验室”模式在其研究奖项的快速增长中也发挥了不可或缺的作用,包括2024财年创纪录的3.67亿美元。
总而言之,燃料电池研究是康涅狄格大学在康涅狄格州更广泛的年度经济影响的关键部分:每年约85亿美元,包括康涅狄格大学健康部,支持约32000个工作岗位和约3.2亿美元的州和地方税收。
100多名康涅狄格大学教师正在从事与能源相关的项目,其中包括世界著名的清洁能源专家Radenka Maric校长,这是确保康涅狄格大学在这些关键领域保持新知识前沿的承诺的一部分。
他们的工作涵盖了数据中心电力、运输(包括混合动力航空)、固定式储能和校园基本负荷的源料、单元架构、系统和建模。事实上,康涅狄格大学最近在直接碳燃料电池(DCFC)方面的突破正在实现创纪录的效率和功率,使碳发电商业化触手可及。
人们为燃料电池活动提供动力。除了Maric校长外,康涅狄格大学其他对这些活动和电化学能源研究做出重大贡献的人包括Stoyan Bliznakov、Wilson Chiu、Jasna Jankovic、Jeongho Kim、Anson Ma、Jeff McCutcheon、Ugur Pasaogullari、Sung Yeul Park、Julia Valla、Xueju“Sophie”Wang、Yudong Wang、Nengneng Xu、Xiao Dong Zhou(C2E2主任)。
他们与行业经验丰富的兼职教授一起工作,包括Len Bonville、David Daggett、David Tew、Hossein Ghezel Ayagh和Tianyu Zhang。
在康涅狄格大学,燃料电池从实验室转移到负载:坚固、安静、电网智能,在实际限制下为真实建筑提供可靠和可持续的电力。该大学的燃料电池和能源团队完全有能力推进燃料电池的材料、电池、系统和建模,直至其投入运行。
康涅狄格大学随时准备利用其专业知识来支持和推进数据中心的发展,量子计算的前景,以及提供最佳现场发电的幕后需求。
(素材来自:UConn 全球储能网、全球氢能网、新能源网综合) |