Conception intégrée du système d'énergie verte pour centre de données avec cycle organique de Rankine assisté par pompe à chaleur et stockage d'hydrogène

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摘要

【Objectif】 L'alimentation directe des centres de données en énergie verte avec stockage d'hydrogène et récupération de la chaleur résiduelle est une voie efficace pour faire face aux fluctuations des énergies renouvelables et améliorer l'efficacité énergétique, mais il est nécessaire de vérifier la faisabilité de cette approche pour améliorer la performance opérationnelle du système énergétique du centre de données et réduire les coûts d'exploitation. 【Méthode】 Sur cette base, une récupération de la chaleur résiduelle du centre de données via un cycle organique de Rankine assisté par pompe à chaleur pour la production d'électricité est proposée, utilisant le stockage d'hydrogène pour garantir l'équilibre entre l'offre et la demande en électricité du centre de données dans des contextes de fluctuations des énergies renouvelables. Ensuite, un modèle énergie-(chauffage)-économie a été établi, basé sur les données météorologiques de 2023 de Guiyang en Chine, pour évaluer les performances opérationnelles à l'échelle mensuelle et annuelle; une analyse de sensibilité a été utilisée pour explorer l'impact de différentes utilisations des serveurs et de six fluides frigorifiques à faible potentiel de réchauffement global (PRG) sur la performance globale. 【Résultats】 Les résultats montrent que l'efficacité énergétique et thermique du système sont respectivement de 57,12 % et 55,36 %, et que l'efficacité d'utilisation et de réutilisation de l'énergie du centre de données est respectivement de 1,3 et 0,74. L'analyse économique indique une période de récupération dynamique des investissements de 6 ans et une valeur actuelle nette de 1,7496 million de yuans. Avec un taux d'utilisation des serveurs de 90 %, la performance du mélange de fluides à faible PRG R161/Pentane est supérieure à celle des fluides à PRG élevé R134a/R245fa. 【Conclusion】 La synergie entre récupération de chaleur résiduelle et stockage d'hydrogène permet d'améliorer les performances techno-économiques, offrant une voie technique pour les exploitants de centres de données souhaitant investir dans la construction d'un système énergétique raccordé directement à l'énergie verte.

关键词

Centre de données;Stockage d'hydrogène;Récupération de chaleur résiduelle;Cycle organique de Rankine assisté par pompe à chaleur;Performance énergie-(chauffage)-économie

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