Poussé par la tendance majeure de la digitalisation et de l'internet des objets, le marché exige de plus en plus une alimentation continue et hautement fiable (prime power) pour les centres de données (data centers). On prévoit que les centres de données utiliseront jusqu'à 4% de la consommation mondiale d'énergie au cours des prochaines années. La plupart des centres de données hyperdimensionnels visibles (100 MW) sont aujourd'hui construits dans des régions froides et éloignées, à proximité de sources d'énergie renouvelables, d'énergie éolienne et hydraulique primaire et où le refroidissement gratuit est disponible.

Les «centres de données edge» plus petits mais plus nombreux et plus discrets, situés à proximité de l'utilisateur final, ont également connu une forte croissance dans les villes et les zones urbaines. Beaucoup plus petits, ils offrent un niveau de service accru aux utilisateurs finaux qui attendent un temps de réponse des données très rapide, où chaque milliseconde compte dans l'expérience client. La densité de puissance des serveurs de données a plus que doublé ces dernières années, permettant d'augmenter la capacité de traitement des données au sein d'un même espace, tandis que la disponibilité de l'énergie électrique devient de plus en plus une contrainte dans ces domaines. Souvent, il n'est tout simplement pas possible d'augmenter l'alimentation électrique dans des villes comme Londres et Francfort, car l'infrastructure de distribution électrique est déjà largement en surcapacité.

L'enjeu est de surmonter les contraintes de l'infrastructure électrique existante sans augmenter les émissions locales en utilisant des solutions efficaces d'un point de vue énergétique et économique. Cela crée une opportunité pour la génération distribuée. De plus, les centres-villes pratiquent souvent des politiques strictes pour réduire et éviter les émissions comme les NOx, les SOx, les particules et le bruit, afin de protéger la santé de leurs habitants. Cela limite l'utilisation de la production d'électricité à l'aide de moteurs à combustion. Les générateurs de piles à combustible peuvent relever adéquatement tous ces défis car ils peuvent fournir une densité de puissance élevée dans les bâtiments ou sur les toits et une alimentation électrique très fiable à des niveaux de coût acceptables.

Une architecture de centre de données globale appropriée est nécessaire pour traiter tous les aspects simultanément, en particulier la redondance pour fournir une fiabilité et une disponibilité élevées.

En outre, les centres de données de pointe sont souvent situés dans de grands bâtiments commerciaux comme les banques et les bâtiments d'assurance, les hôtels et les hôpitaux, offrant la possibilité d'utiliser la chaleur du sous-produit. Cela peut être réalisé soit dans le bâtiment lui-même, soit en fournissant la chaleur à un système de chauffage urbain à proximité. Une conception thermique appropriée offre la possibilité d'atteindre des efficacités totales plus élevées par rapport à d'autres technologies conventionnelles à la même échelle.

Thèmatique

Le projet vise à démontrer une alimentation électrique très fiable aux centres de données dans les zones urbaines où l'alimentation électrique du réseau est limitée en raison des contraintes d'infrastructure et où la chaleur et l'électricité combinées (CHP) basées sur la combustion ne sont pas admissibles en raison de la réglementation sur les émissions.

Le projet développera une solution intégrée au bâtiment utilisant des piles à combustible qui sont adaptées aux exigences de forte modulation de charge, d'intégration électrique / connexion au centre de données et de récupération de chaleur pour une utilisation dans le bâtiment ou un réseau de chauffage urbain.

Les solutions développées dans le projet devraient:

  • Fournir une architecture appropriée d'alimentation électrique du centre de données basée sur des modules de piles à combustible pour fournir une disponibilité de 99,999% au centre de données;
  • Fournir au moins 50 kWe d'électricité au centre de données. L'architecture développée doit être modulaire, facilement extensible à d'autres capacités du système et capable de fournir la disponibilité à cinq 9 (99,999%);
  • Démontrer la solution développée dans un environnement opérationnel (véritable data center) pendant au moins 8 000 heures;
  • Fournir des solutions globales pour faire face à la charge très variable des centres de données;
  • Répondre aux besoins de service et de maintenance des modules de piles à combustible et des serveurs de données de manière coordonnée afin d'optimiser les coûts d'exploitation globaux du centre de données. Cela comprend la minimisation de l'encombrement du système et l'accessibilité pour la maintenance;
  • Envisagez l'opportunité d'utiliser la chaleur générée par la pile à combustible et le serveur du centre de données pour répondre aux besoins du bâtiment ou à un système de chauffage urbain à proximité.

Les projets doivent identifier et / ou développer des modèles commerciaux visant à favoriser la réplication des solutions développées dans le projet dans d'autres centres de données.

Le consortium devrait inclure au moins un fournisseur de système basé dans l'UE ou le pays associé H2020 avec des antécédents éprouvés d'unités fonctionnant sur le terrain et un fournisseur d'infrastructure de centre de données. Les activités devraient s'appuyer sur les expériences et les réalisations de projets antérieurs et entraîner de nouvelles réductions de coûts afin d'améliorer et de renforcer la compétitivité de l'industrie européenne des fournisseurs de piles à combustible.

TRL en début de projet: 5 (pour l'architecture électrique) à 6 (pour la pile à combustible) et TRL en fin de projet: 7.

Tout événement lié à la sécurité pouvant survenir pendant l'exécution du projet doit être signalé à la boîte aux lettres dédiée du Centre commun de recherche (CCR) de la Commission européenne JRC-PTT-H2SAFETY@ec.europa.eu, qui gère la base de données européenne de référence sur la sécurité de l'hydrogène, HIAD. et la base de données LEARNed Hydrogen Event and Lessons, HELLEN. Un projet de plan de sécurité au niveau du projet devrait être fourni dans la proposition et mis à jour lors de la mise en œuvre du projet (livrable pour examen par le Groupe européen de sécurité en matière d'hydrogène (EHSP)).

Les activités développant des protocoles et des procédures d'essai pour l'évaluation des performances et de la durabilité des composants des piles à combustible devraient prévoir un mécanisme de collaboration avec le CCR (voir la section 3.2.B "Collaboration avec le CCR"), afin de soutenir une harmonisation à l'échelle de l'UE. Les activités de test devraient adopter les protocoles de test harmonisés FCH 2 JU déjà publiés pour comparer les performances et quantifier les progrès au niveau du programme.

La contribution FCH 2 JU maximale qui peut être demandée est de 2,5 millions d'euros. Il s'agit d'un critère d'éligibilité - les propositions demandant une contribution de FCH 2 JU supérieure à ce montant ne seront pas évaluées.

Durée prévue: 3 ans

Les impacts attendus

  • Fourniture de solutions fiables, modulaires, hautement efficaces et compatibles avec les exigences des réglementations locales les plus strictes en matière de qualité de l'air pour répondre aux besoins énergétiques des centres de données situés dans les zones urbaines;
  • Solution rentable pour surmonter les contraintes de l'infrastructure électrique existante des centres-villes et des zones urbaines sans augmenter les émissions locales;
  • Ouverture de nouveaux marchés pour les fournisseurs de l'UE, y compris des opportunités d'exportation pour les marchés étrangers. Le projet devrait fournir des modèles commerciaux aux fournisseurs de piles à combustible et de centres de données qui prévoient de déployer et de mettre en œuvre à grande échelle les solutions développées dans le projet;
  • Après une première phase de déploiement dans les zones de contraintes électriques, il est prévu que les cas d'utilisation s'étendent plus généralement dans les zones urbaines et que les produits qui en résultent soient compatibles avec des quantités croissantes d'hydrogène au sein de l'infrastructure gazière existante.

Les solutions développées doivent atteindre les KPI suivants:

  • Coût du système de pile à combustible <5 500 € / kWe;
  • Volume du système de pile à combustible <225 l / kWe;
  • Disponibilité d'un système unique d'au moins 98%;
  • Disponibilité globale de l'alimentation électrique du centre de données d'au moins 99,999%;
  • Rendement électrique> 50% (méthane LHV) et> 45% (H2 LHV).

 

Date limite pour soumettre votre proposition (en anglais): 21 avril 2020 17:00:00 heure de Bruxelles

Traduction non officielle

Source: La Commission européenne

Un centre de données de CommScope (crédits: CommScope / Flickr Creative Commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Pas de Modification 2.0 Générique (CC BY-NC-ND 2.0))

Photo d'illustration: Un centre de données de CommScope (crédits: CommScope / Flickr Creative Commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Pas de Modification 2.0 Générique (CC BY-NC-ND 2.0))

    
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