【Ziel】 Die direkte Versorgung von Rechenzentren mit grüner Energie, kombiniert mit Wasserstoffspeicherung und Abwärmenutzung, ist ein effektiver Weg, um Schwankungen erneuerbarer Energien zu begegnen und die Energieeffizienz zu steigern. Es muss jedoch die Machbarkeit dieses Ansatzes zur Verbesserung der Betriebsleistung und zur Senkung der Betriebskosten des Energiesystems des Rechenzentrums überprüft werden. 【Methode】 Basierend darauf wird vorgeschlagen, die Abwärme des Rechenzentrums mittels eines wärmeunterstützten organischen Rankine-Zyklus zurückzugewinnen und zur Stromerzeugung zu nutzen. Die Wasserstoffspeicherung gewährleistet dabei die Bilanz von Stromangebot und -nachfrage unter fluktuierenden erneuerbaren Energiequellen. Anschließend wurde ein Energie-(Wärme)-Wirtschaftlichkeitsmodell erstellt und basierend auf den meteorologischen Daten von Guiyang, China, aus dem Jahr 2023 die Betriebsleistung auf Monats- und Jahresskala bewertet; Sensitivitätsanalysen untersuchten den Einfluss unterschiedlicher Serverauslastungen und sechs Arbeitsstoffe mit niedrigem globalen Erwärmungspotenzial (GWP) auf die Gesamtleistung. 【Ergebnisse】 Die Ergebnisse zeigen, dass die Energie- und (Wärme-)Effizienz des Systems 57,12 % bzw. 55,36 % betragen. Die Energieverwendungs- und Wiederverwendungseffizienz des Rechenzentrums liegen bei 1,3 bzw. 0,74. Die wirtschaftliche Analyse ergab eine dynamische Amortisationszeit von 6 Jahren und einen Netto-Barwert von 1,7496 Millionen Yuan. Bei 90 % Serverauslastung übertrifft die Leistung des Niedrig-GWP-Kältemittelgemischs R161/Pentan die von Hoch-GWP-Mischungen R134a/R245fa. 【Fazit】 Durch die synergistische Nutzung von Abwärmerückgewinnung und Wasserstoffspeicherung kann die technisch-wirtschaftliche Leistung verbessert werden, was Betreibern von Rechenzentren einen technischen Weg für Investitionen in grün direkt angebundene Energiesysteme bietet.

Rechenzentrum;Wasserstoffspeicherung;Abwärmerückgewinnung;wärmeunterstützter organischer Rankine-Zyklus;Energie-(Wärme)-Wirtschaftlichkeit