KR102490307B1 - Power supply system and method for independent power-linked data center using wind power generation and water electrolysis - Google Patents

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Abstract

본 발명은 풍력발전과 수전해를 이용한 독립 전원 연계형 데이터 센터의 전력공급 시스템 및 방법에 관한 것으로, 전력을 공급하는 전력공급시설과 전력공급시설로부터 공급된 전력으로 내부에 마련된 데이터 서버를 운영하도록 전원을 인가하되, 해저에 잠수하도록 잠수체를 구비하여 상기 데이터 서버에서 발생되는 내부열을 해수로 냉각하는 데이터 센터를 구성으로 데이터 센터 내 서버에 전력을 안정적으로 공급하여 전력 공급망의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 데이터 센터 내의 서버에서 발생되는 열을 효율적으로 냉각하여 전력 효율을 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a power supply system and method for an independent power-linked data center using wind power generation and water electrolysis, and to operate a power supply facility for supplying power and a data server provided therein with the power supplied from the power supply facility. It is possible to improve the reliability of the power supply network by supplying power to the servers in the data center stably by configuring a data center that applies power but has a submersible to submerge on the seabed to cool the internal heat generated by the data server with seawater. In addition, it is possible to improve power efficiency by efficiently cooling heat generated from servers in a data center.

Description

풍력발전과 수전해를 이용한 독립 전원 연계형 데이터 센터의 전력공급 시스템 및 방법{POWER SUPPLY SYSTEM AND METHOD FOR INDEPENDENT POWER-LINKED DATA CENTER USING WIND POWER GENERATION AND WATER ELECTROLYSIS}Power supply system and method for independent power-linked data center using wind power generation and water electrolysis

본 발명은 풍력발전과 수전해를 이용한 독립 전원 연계형 데이터 센터의 전력공급 시스템 및 방법에 관한 것으로, 풍력발전과 수전해를 이용하여 데이터 센터 내 서버에 공급되는 전력을 효율적으로 제공할 수 있는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply system and method for an independent power-linked data center using wind power generation and water electrolysis, and technology capable of efficiently providing power supplied to servers in a data center using wind power generation and water electrolysis. It is about.

종래의 조류와 양수 발전을 이용한 데이터 센터의 경우, 전력 공급원으로부터 생산된 전원을 냉각수 공급 시스템에 공급하여 냉각수 공급 시스템에서 데이터 센터를 냉각하기 위한 별도의 냉각수를 공급한다. In the case of a data center using conventional tidal current and pumped-storage power generation, power generated from a power supply source is supplied to a cooling water supply system, and the cooling water supply system supplies additional cooling water for cooling the data center.

이때, 조류 발전 시스템에서 생산된 전원이 기준 전력량을 초과하면 소수력 발전 시스템을 가동하여 데이터 센터의 전원을 보충하는 방식이다. At this time, when the power generated by the tidal current system exceeds the standard amount of power, the small hydro power generation system is operated to supplement the power of the data center.

그러나, 이러한 조류와 양수 발전 시스템 방식은 데이터 센터 내의 서버를 가동하기 위해 많은 전력이 소모되는데 발전 시스템에서 생산되는 전력의 일부가 데이터 센터 냉각에 사용되어 서버 가용전력의 일부가 누수가 발생할 가능성이 있다.However, this tidal current and pumped-storage system consumes a lot of power to operate the servers in the data center. Some of the power generated by the power generation system is used for cooling the data center, so there is a possibility that some of the server's available power may leak. .

또한, 전력 공급 부족으로 인한 두 개의 발전 시스템으로 데이터 센터가 운영될 수 있으나, 이들 전력 간의 스위칭 또는 동시 가동 중 예상치 못한 전력 불안정 문제가 발생할 우려가 있다.In addition, although the data center can be operated with two power generation systems due to a lack of power supply, unexpected power instability problems may occur during switching between these power sources or simultaneous operation.

따라서, 이러한 전력 공급에 대한 문제점을 해결하기 위해 데이터 센터 내 서버에 전력을 안전하게 공급할 수 있는 기술의 개발이 시급하다.Therefore, it is urgent to develop a technology capable of safely supplying power to servers in a data center in order to solve such a power supply problem.

대한민국 등록특허 제10-2125054호 (2020.06.19)Republic of Korea Patent No. 10-2125054 (2020.06.19)

본 발명은, 데이터 센터 내 서버에 안정적인 전력을 공급하고 데이터 센터의 냉각을 효율적으로 할 수 있는 풍력발전과 수전해를 이용한 독립 전원 연계형 데이터 센터의 전력공급 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide a power supply system and method for an independent power-connected data center using wind power generation and water electrolysis, which can stably supply power to servers in the data center and efficiently cool the data center.

본 발명의 일 측면에 따른 풍력발전과 수전해를 이용한 독립 전원 연계형 데이터 센터의 전력공급 시스템은 전력을 공급하는 전력공급시설; 및 상기 전력공급시설로부터 공급된 전력으로 내부에 마련된 데이터 서버를 운영하되, 해저에 잠수하도록 잠수체를 구비하여 상기 데이터 서버에서 발생되는 내부열을 해수로 냉각하는 데이터 센터를 포함할 수 있다.A power supply system of an independent power-linked data center using wind power generation and water electrolysis according to an aspect of the present invention includes a power supply facility for supplying power; and a data center that operates a data server provided therein with power supplied from the power supply facility, but has a submersible so as to submerge on the sea floor to cool internal heat generated in the data server with seawater.

바람직하게는, 상기 데이터 센터는, 해수가 유입되는 해수 유입로; 상기 해수 유입로를 통해 유입된 해수가 내부를 순환하면서 열교환되는 내부 순환로; 및 상기 내부 순환로에서 열교환된 해수를 배출하는 해수 배출로를 구비하여 내부열을 해수의 순환으로 냉각시킬 수 있다.Preferably, the data center includes a seawater inlet through which seawater flows; an internal circulation path through which seawater introduced through the seawater inlet path is circulated and heat exchanged; and a seawater discharge passage for discharging seawater heat-exchanged in the internal circulation passage, so that internal heat can be cooled by circulation of seawater.

바람직하게는, 상기 내부 순환로는 열교환 이전의 해수와 열교환 이후의 해수가 밀도차에 의해 순환될 수 있다.Preferably, seawater before heat exchange and seawater after heat exchange may be circulated due to a density difference in the internal circulation path.

바람직하게는, 상기 전력공급시설은, 연안에 마련되어 해상풍력을 이용하여 전력을 생산하는 풍력발전장치; 및 상기 풍력발전장치로부터 생산된 전력을 공급받아 해수를 전기분해하여 물 분자(H2O)로부터 산소기체(O)와 수소기체(H2)를 분리하고 분리된 수소기체를 이용하여 상기 데이터 센터에 전원을 인가하기 위한 전력을 생산하는 수전해발전장치를 구비할 수 있다.Preferably, the power supply facility includes a wind power generator provided on the coast and generating power using offshore wind power; And by electrolyzing seawater by receiving the power generated from the wind power generator, oxygen gas (O) and hydrogen gas (H 2 ) are separated from water molecules (H 2 O), and the separated hydrogen gas is used in the data center. It may be provided with a water electrolysis generator that generates power for applying power to.

바람직하게는, 상기 수전해발전장치는 해수면을 부유하도록 부유체를 구비할 수 있다.Preferably, the water electrolysis device may include a floating body to float on the sea level.

바람직하게는, 상기 수전해발전장치는 해수면의 반잠수형 제1양전극과 제1음전극을 구비하여 상기 구비된 제1양전극과 제1음전극에 전압을 인가함에 따라 물 분자로부터 산소기체 및 수소기체를 발생하는 기체 발생부; 상기 제1양전극과 제1음전극 각각에 연결되어 물 분자로부터 발생된 산소기체 및 수소기체 각각을 저장하는 기체 저장부; 및 상기 저장된 산소기체를 공급받는 제2양전극, 상기 저장된 수소기체를 공급받는 제2음전극, 및 상기 제2양전극과 제2음전극 사이에 전해질을 구비하여 제2음전극에서 발생되는 수소기체의 이온화를 통해 전력이 생산되는 전력 생산부를 구비할 수 있다.Preferably, the water electrolysis device has a semi-submersible first positive electrode and a first negative electrode at sea level, and generates oxygen gas and hydrogen gas from water molecules as voltage is applied to the provided first positive electrode and first negative electrode. a gas generating unit; a gas storage unit connected to each of the first positive electrode and the first negative electrode to store oxygen gas and hydrogen gas generated from water molecules, respectively; And a second positive electrode receiving the stored oxygen gas, a second negative electrode receiving the stored hydrogen gas, and an electrolyte between the second positive electrode and the second negative electrode through ionization of hydrogen gas generated at the second negative electrode. A power generation unit in which power is generated may be provided.

바람직하게는, 상기 수전해발전장치는 저장된 산소기체와 수소기체의 저장량을 측정하여 생산 가능한 전력량 및 전력생산의 소요시간을 도출하고 도출된 전력량과 소요시간에 따라 데이터 센터의 서버에 공급할 권장 충전 전력량을 설정하여 충전된 전력량이 설정된 권장 충전 전력량 이상이면 전력을 공급하는 전력공급제어부를 더 포함할 수 있다.Preferably, the water electrolysis generator measures the amount of stored oxygen gas and hydrogen gas to derive the amount of power that can be produced and the time required for power generation, and the recommended amount of charging power to be supplied to the server of the data center according to the derived amount of power and the required time. A power supply control unit configured to supply power when the charged power amount is greater than the set recommended charging power amount may be further included.

바람직하게는, 상기 전력공급제어부는 생성된 전력량의 일부를 저장하는 보조 전지를 구비하여 충전된 전력량이 설정된 권장 충전 전력량 이하이면 보조 전지를 이용하여 상기 데이터 센터의 서버에 전력을 공급할 수 있다.Preferably, the power supply control unit includes an auxiliary battery that stores a portion of the generated electric power, and supplies power to the server of the data center using the auxiliary battery when the charged electric power is less than a set recommended charging electric power.

본 발명의 다른 측면에 따른 풍력발전과 수전해를 이용한 독립 전원 연계형 데이터 센터의 전력공급 방법은 연안에 마련된 풍력발전장치로부터 해상풍력을 이용하여 전력이 생산되는 풍력발전 단계; 상기 풍력발전장치로부터 생산된 전력을 공급받아 해수면을 부유하는 수전해발전장치가 해수를 전기분해하여 물 분자(H2O)로부터 산소기체(O)와 수소기체(H2)를 분리하고 분리된 산소기체 및 수소기체 중 적어도 하나를 이용하여 전력이 생산되는 수소발전 단계; 및 상기 수전해발전장치로부터 생산된 전력이 데이터 센터로 공급되는 전력 공급 제어 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, a power supply method for an independent power-connected data center using wind power generation and water electrolysis includes a wind power generation step in which power is generated by using offshore wind power from a wind power generator provided on a coast; The water electrolysis generator floating on the sea surface receiving the power generated from the wind power generator electrolyzes seawater to separate oxygen gas (O) and hydrogen gas (H 2 ) from water molecules (H 2 O) and separate A hydrogen power generation step in which electric power is produced using at least one of oxygen gas and hydrogen gas; and a power supply control step of supplying power generated from the water electrolysis device to a data center.

바람직하게는, 상기 수소발전 단계는, 해수면의 반잠수형으로 구비된 제1양전극과 제1음전극에 전압을 인가함에 따라 물 분자로부터 산소기체 및 수소기체가 발생되는 기체 발생 단계; 상기 제1양전극과 제1음전극 각각에 연결되어 물 분자로부터 발생된 산소기체 및 수소기체 각각이 저장되는 기체 저장 단계; 및 상기 저장된 산소기체를 공급받는 제2양전극, 상기 저장된 수소기체를 공급받는 제2음전극, 및 상기 제2양전극과 제2음전극 사이에 전해질이 구비되어 제2음전극에서 발생되는 수소기체의 이온화를 통해 전력이 생산되는 전력 생산 단계를 포함할 수 있다.Preferably, the hydrogen power generation step, a gas generation step in which oxygen gas and hydrogen gas are generated from water molecules as a voltage is applied to the first positive electrode and the first negative electrode provided in a semi-submerged type at sea level; a gas storage step connected to the first positive electrode and the first negative electrode to store oxygen gas and hydrogen gas generated from water molecules, respectively; And an electrolyte is provided between the second positive electrode receiving the stored oxygen gas, the second negative electrode receiving the stored hydrogen gas, and the second positive electrode and the second negative electrode through ionization of the hydrogen gas generated at the second negative electrode. It may include a power generation step in which power is produced.

본 발명에 따르면, 데이터 센터 내 서버에 전력을 안정적으로 공급하여 전력 공급망의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, reliability of a power supply network can be improved by stably supplying power to servers in a data center.

또한, 데이터 센터 내의 서버에서 발생되는 열을 효율적으로 냉각하여 전력 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to improve power efficiency by efficiently cooling heat generated from a server in a data center.

도 1은 일 실시예에 따른 풍력발전과 수전해를 이용한 독립 전원 연계형 데이터 센터의 전력공급 시스템 환경을 나타낸 모식도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 풍력발전과 수전해를 이용한 독립 전원 연계형 데이터 센터의 전력공급 시스템의 구성도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 전력공급시설의 구성도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 수전해발전장치의 제1 세부 구성도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 수전해발전장치의 제2 세부 구성도이다.
도 6는 일 실시예에 따른 데이터 센터의 구성도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 수전해발전장치의 모식도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 데이터 센터의 냉각 과정을 설명한 모식도이다.
도 9은 일 실시예에 따른 풍력발전과 수전해를 이용한 독립 전원 연계형 데이터 센터의 전력공급 방법을 나타낸 순서도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 수전해발전장치의 전력생산 과정을 나타낸 순서도이다.1 is a schematic diagram showing a power supply system environment of an independent power-linked data center using wind power generation and water electrolysis according to an embodiment.
2 is a configuration diagram of a power supply system of an independent power-connected data center using wind power generation and water electrolysis according to an embodiment.
3 is a configuration diagram of a power supply facility according to an embodiment.
4 is a first detailed configuration diagram of a water electrolysis device according to an embodiment.
5 is a second detailed configuration diagram of a water electrolysis device according to an embodiment.
6 is a configuration diagram of a data center according to an embodiment.
7 is a schematic diagram of a water electrolysis device according to an embodiment.
8 is a schematic diagram illustrating a cooling process of a data center according to an exemplary embodiment.
9 is a flowchart illustrating a method of supplying power to an independent power-connected data center using wind power generation and water electrolysis according to an embodiment.
10 is a flowchart illustrating a power generation process of a water electrolysis device according to an embodiment.

이하에서는 본 발명에 따른 풍력발전과 수전해를 이용한 독립 전원 연계형 데이터 센터의 전력공급 시스템 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, a power supply system and method for an independent power-connected data center using wind power generation and water electrolysis according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the operator's intention or practice. Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification.

본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.The objects and effects of the present invention can be naturally understood or more clearly understood by the following description, and the objects and effects of the present invention are not limited only by the following description. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

도 1은 일 실시예에 따른 풍력발전과 수전해를 이용한 독립 전원 연계형 데이터 센터의 전력공급 시스템 환경을 나타낸 모식도이다.1 is a schematic diagram showing a power supply system environment of an independent power-linked data center using wind power generation and water electrolysis according to an embodiment.

도 1에서 나타낸 바와 같이, 일 실시예에 따른 풍력발전과 수전해를 이용한 독립 전원 연계형 데이터 센터(300)의 전력공급 시스템 환경은 해안에 구비된 풍력발전장치(110)로부터 생산된 전력을 수전해발전장치(130)로 공급하고, 전력이 수전해발전장치(130)에서 전력을 재생산하여 데이터 센터(300) 내에 구비된 서버(30)로 전력을 공급하도록 구비될 수 있다.As shown in FIG. 1, the power supply system environment of the independent power-linked data center 300 using wind power generation and water electrolysis according to an embodiment can receive power generated from the wind power generator 110 provided on the coast. The power may be supplied to the electrolytic generator 130, and the power may be provided to regenerate power in the electrolytic generator 130 and supply power to the server 30 provided in the data center 300.

더욱 상세하게는, 도 2 내지 도 8을 참고하여 설명하고자 한다.In more detail, it will be described with reference to FIGS. 2 to 8 .

도 2는 일 실시예에 따른 풍력발전과 수전해를 이용한 독립 전원 연계형 데이터 센터의 전력공급 시스템의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a power supply system of an independent power-connected data center using wind power generation and water electrolysis according to an embodiment.

도 2에서 나타낸 바와 같이, 일 실시예에 따른 풍력발전과 수전해를 이용한 독립 전원 연계형 데이터 센터(300)의 전력공급 시스템의 구성은 전력공급시설(100), 및 데이터 센터(300)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the configuration of the power supply system of the independent power-linked data center 300 using wind power generation and water electrolysis according to an embodiment includes a power supply facility 100 and a data center 300. can do.

전력공급시설(100)은 데이터 센터(300)로 전력을 공급할 수 있도록 구비될 수 있다.The power supply facility 100 may be provided to supply power to the data center 300 .

데이터 센터(300)는 전력공급시설(100)로부터 공급된 전력으로 내부에 마련된 데이터 서버(30)를 운영하도록 전원을 인가하되, 해저에 잠수하도록 잠수체를 구비하여 상기 데이터 서버(30)에서 발생되는 내부열을 해수(11)로 냉각할 수 있다.The data center 300 applies power to operate the data server 30 provided therein with the power supplied from the power supply facility 100, but has a submersible to submerge on the seabed, so that the data server 30 generates The internal heat to be can be cooled by seawater (11).

도 3은 일 실시예에 따른 전력공급시설의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a power supply facility according to an embodiment.

도 3에서 나타낸 바와 같이, 일 실시예에 따른 전력공급시설(100)의 구성은 풍력발전장치(110), 및 수전해발전장치(130)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3, the configuration of the power supply facility 100 according to an embodiment may include a wind power generator 110 and a water electrolysis device 130.

풍력발전장치(110)는 연안에 마련되어 해상풍력을 이용하여 전력을 생산할 수 있다. 여기서, 풍력발전장치(110)는 복수개로 구비될 수 있으며, 복수개의 풍력발전장치(110)에서 전력을 생산하여 수전해발전장치(130)로 전력을 공급할 수 있다.The wind power generator 110 may be provided on the coast to produce power using offshore wind power. Here, the wind power generator 110 may be provided in plurality, and power may be generated from the plurality of wind power generators 110 and supplied to the water electrolysis device 130 .

수전해발전장치(130)는 풍력발전장치(110)로부터 생산된 전력을 공급받아 해수(11)를 전기분해하여 물 분자(H2O)로부터 산소기체(18)(O)와 수소기체(16)(H2)를 분리하고 분리된 수소기체(16)를 이용하여 상기 데이터 센터(300)에 전원을 인가하기 위한 전력을 생산할 수 있다. 이때, 수전해발전장치(130)는 수전해발전장치(130)는 해수면을 부유하도록 부유체(20)를 구비할 수 있다.The water electrolysis device 130 receives the power generated from the wind power generator 110 and electrolyzes the seawater 11 to obtain oxygen gas 18 (O) and hydrogen gas 16 from water molecules (H 2 O). ) (H 2 ) and use the separated hydrogen gas 16 to generate power for applying power to the data center 300 . At this time, the water electrolysis device 130 may include a floating body 20 so as to float on the sea level.

도 4는 일 실시예에 따른 수전해발전장치의 제1 세부 구성도이다.4 is a first detailed configuration diagram of a water electrolysis device according to an embodiment.

도 4에서 나타낸 바와 같이, 일 실시예에 따른 수전해발전장치(130)의 제1 세부 구성은 기체 발생부, 기체 저장부(133), 및 전력 생산부(135)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4 , the first detailed configuration of the water electrolysis device 130 according to an embodiment may include a gas generating unit, a gas storage unit 133, and a power generating unit 135.

기체 발생부는 해수면의 반잠수형 제1양전극(12)과 제1음전극(13)을 구비하여 상기 구비된 제1양전극(12)과 제1음전극(13)에 전압을 인가함에 따라 물 분자로부터 산소기체(18) 및 수소기체(16)를 발생할 수 있다.The gas generating unit has a semi-submersible first positive electrode 12 and a first negative electrode 13 at sea level, and by applying voltage to the provided first positive electrode 12 and the first negative electrode 13, oxygen gas is generated from water molecules. (18) and hydrogen gas (16) can be generated.

기체 저장부(133)는 상기 제1양전극(12)과 제1음전극(13) 각각에 연결되어 물 분자로부터 발생된 산소기체(18) 및 수소기체(16) 각각을 저장할 수 있다.The gas storage unit 133 is connected to each of the first positive electrode 12 and the first negative electrode 13 to store oxygen gas 18 and hydrogen gas 16 generated from water molecules, respectively.

전력 생산부(135)는 상기 저장된 산소기체(18)를 공급받는 제2양전극(14), 상기 저장된 수소기체(16)를 공급받는 제2음전극(15), 및 상기 제2양전극(14)과 제2음전극(15) 사이에 전해질을 구비하여 제2음전극(15)에서 발생되는 수소기체(16)의 이온화를 통해 전력이 생산될 수 있다.The power generation unit 135 includes a second positive electrode 14 receiving the stored oxygen gas 18, a second negative electrode 15 receiving the stored hydrogen gas 16, and the second positive electrode 14. By providing an electrolyte between the two negative electrodes 15, electric power can be produced through ionization of hydrogen gas 16 generated from the second negative electrode 15.

여기서, 전력 생산부(135)는 기체발생부(131)에서 발생되는 수소기체(16)의 발생량을 측정하여 수소기체(16) 발생량이 기 설정된 권장 수소 충전량을 초과하면 전력을 생산할 수 있다. 이는 수소 기체의 발생량이 저장공간의 용량을 초과할 경우, 폭발위험을 대비하기 위함이다. Here, the power generation unit 135 may measure the amount of hydrogen gas 16 generated by the gas generator 131 and generate power when the amount of hydrogen gas 16 exceeds a preset recommended hydrogen charging amount. This is to prepare for the risk of explosion when the amount of hydrogen gas generated exceeds the capacity of the storage space.

전력 생산부(135)는 종류에 따라 알칼리형(Alkaline Fuel Cell), 인산형(Phosphoric Acid Fuel Cell), 융융탄산염형(Molten Carbonate Fuel Cell), 고체산화물형(Solid Oxide Fuel Cell), 고분자전해질형(Polymer Electrolyte Membrane), 및 직접메탄올연료전지(Direct Methanol Fuel Cell) 중 어느 하나로 구비될 수 있다. Depending on the type, the power generation unit 135 is an alkaline fuel cell, a phosphoric acid fuel cell, a molten carbonate fuel cell, a solid oxide fuel cell, a polymer electrolyte type ( Polymer Electrolyte Membrane), and direct methanol fuel cell (Direct Methanol Fuel Cell).

전력 생산부(135)가 알칼리형일 경우, 전해질은 수산화칼륨으로 구비될 수 있고, 촉매로는 탄소(Carbon), 및 백금(Platinum) 중 적어도 사용될 수 있다.When the power generation unit 135 is of an alkali type, potassium hydroxide may be used as an electrolyte, and at least one of carbon and platinum may be used as a catalyst.

전력 생산부(135)가 인산형일 경우, 전해질은 인산이 사용될 수 있으며, 촉매로는 폴리테트라플루오로에틸렌(poly(1,1,2,2-tetrafluoroethylene)), 탄소, 및 백금 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.When the power generation unit 135 is a phosphoric acid type, phosphoric acid may be used as the electrolyte, and at least one of poly(1,1,2,2-tetrafluoroethylene), carbon, and platinum may be used as the catalyst. can

전력 생산부(135)가 고분자전해질형일 경우, 전해질은 나피온(Nafion) 또는 Dow 고분자(Polymer)가 사용될 수 있으며, 촉매로는 탄소, 및 백금 중 적어도 하나가 사용될 수 있다. When the power generation unit 135 is a polymer electrolyte type, Nafion or Dow polymer may be used as the electrolyte, and at least one of carbon and platinum may be used as the catalyst.

전력생산부가 융융탄산염형일 경우, 전해질은 리튬(Lithium) 또는 탄산 칼륨(Potassium Carbonate)를 사용할 수 있으며, 촉매로는 니켈(Nickel) 또는 니켈 화합물로 사용될 수 있다. When the power generation unit is a molten carbonate type, lithium or potassium carbonate may be used as an electrolyte, and nickel or a nickel compound may be used as a catalyst.

전력생산부가 고체산화물형일 경우, 전해질은 이트리아 안정화 지르코니아(Yttria-stabilized zirconia)를 사용할 수 있고, 촉매로는 니켈 또는 지르코니아 서멧(Zirconia Cermet)로 사용될 수 있다.When the power generating unit is a solid oxide type, yttria-stabilized zirconia may be used as an electrolyte, and nickel or zirconia cermet may be used as a catalyst.

전력생산부가 직접메탄올연료전지일 경우, 전해질은 고분자 맴브레인(Polymer Membrane)이 사용될 수 있으며, 촉매로는 백금, 루비듐, 및 탄소 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.When the power generation unit is a direct methanol fuel cell, a polymer membrane may be used as an electrolyte, and at least one of platinum, rubidium, and carbon may be used as a catalyst.

상술한 전해질 종류와 촉매의 종류는 일 실시예에 따른 예시를 설명하기 위한 것일 뿐이며, 반드시 상술한 종류에 한정되는 것은 아니다.The types of the above-described electrolyte and catalyst are only for explaining an example according to an embodiment, and are not necessarily limited to the above-mentioned types.

도 5는 일 실시예에 따른 수전해발전장치의 제2 세부 구성도이다.5 is a second detailed configuration diagram of a water electrolysis device according to an embodiment.

도 5에서 나타낸 바와 같이, 일 실시예에 따른 수전해발전장치(130)의 제2 세부 구성은 기체 발생부, 기체 저장부(133), 전력 생산부(135), 및 전력공급제어부(137)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5, the second detailed configuration of the water electrolysis device 130 according to an embodiment includes a gas generator, a gas storage unit 133, a power generator 135, and a power supply control unit 137. can include

기체 발생부, 기체 저장부(133), 및 전력 생산부(135)는 앞서 언급한 수전해발전장치(130)의 제1 세부 구성도에서의 기능과 동일하다.The gas generating unit, the gas storage unit 133, and the power generation unit 135 have the same functions as those in the first detailed configuration diagram of the water electrolysis generator 130 described above.

수전해발전장치(130)는 저장된 산소기체(18)와 수소기체(16)의 저장량을 측정하여 생산 가능한 전력량 및 전력생산의 소요시간을 도출하고 도출된 전력량과 소요시간에 따라 데이터 센터(300)의 서버(30)에 공급할 권장 충전 전력량을 설정하여 충전된 전력량이 설정된 권장 충전 전력량 이상이면 전력을 공급하는 전력공급제어부(137)를 더 포함할 수 있다.The water electrolysis device 130 measures the stored amount of oxygen gas 18 and hydrogen gas 16 to derive the amount of power that can be produced and the time required for power generation, and the data center 300 according to the derived amount of power and the required time A power supply control unit 137 configured to set a recommended charging power amount to be supplied to the server 30 of the server 30 and supply power when the charged power amount is greater than the set recommended charging power amount may be further included.

여기서, 전력공급제어부(137)는 생성된 전력량의 일부를 저장하는 보조 전지를 구비하여 충전된 전력량이 설정된 권장 충전 전력량 이하이면 보조 전지를 이용하여 상기 데이터 센터(300)의 서버(30)에 전력을 공급할 수 있다.Here, the power supply control unit 137 is provided with an auxiliary battery that stores a part of the generated electric power, and if the amount of charged electric power is less than a set recommended charging electric power amount, the power supply controller 137 uses the auxiliary battery to provide power to the server 30 of the data center 300. can supply

도 6는 일 실시예에 따른 데이터 센터의 구성도이다.6 is a configuration diagram of a data center according to an embodiment.

도 6에서 나타낸 바와 같이, 일 실시예에 따른 데이터 센터(300)의 구성은 해수 유입로(310), 내부 순환로(330), 및 해수 배출로(350)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 6 , the configuration of the data center 300 according to an embodiment may include a seawater inflow passage 310 , an internal circulation passage 330 , and a seawater discharge passage 350 .

해수 유입로(310)는 해수(11)가 유입될 수 있고, 내부 순환로(330)는 해수 유입로(310)를 통해 유입된 해수(11)가 내부를 순환하면서 열교환되며, 해수 배출로(350)는 내부 순환로(330)에서 열교환된 해수(11)를 배출하여 내부열을 해수(11)의 순환으로 냉각시킬 수 있다. 이때, 내부 순환로(330)는 열교환 이전의 해수(11)와 열교환 이후의 해수(11)가 밀도차에 의해 순환될 수 있다.Seawater 11 may flow into the seawater inlet 310, and in the internal circulation passage 330, the seawater 11 introduced through the seawater inlet 310 circulates inside and exchanges heat, and the seawater discharge passage 350 ) may discharge the heat-exchanged seawater 11 in the internal circulation passage 330 to cool the internal heat by circulation of the seawater 11. At this time, the internal circulation path 330 may circulate the seawater 11 before heat exchange and the seawater 11 after heat exchange due to a density difference.

도 7은 일 실시예에 따른 수전해발전장치의 모식도이다.7 is a schematic diagram of a water electrolysis device according to an embodiment.

도 7에서 나타낸 바와 같이, 일 실시예에 따른 수전해발전장치(130)는 기체발생부(131)에서 제1양전극(12) 및 제1음전극(13)에 전압을 인가하여 해수(11)로부터 산소기체(18)와 수소기체(16)를 분리할 수 있다. 분리된 산소기체(18)와 수소기체(16)는 기체 저장부(133)에 저장되며, 저장된 산소기체(18)와 수소기체(16)를 전력 생산부(135)에 공급하여 제2음전극(15)에서 발생하는 수소의 이온화(17)를 통해 전력을 생산할 수 있다. 생산된 전력은 데이터 센터(300) 내에 구비된 서버(30)에 공급될 수 있다.As shown in FIG. 7, the water electrolysis device 130 according to an embodiment applies voltage to the first positive electrode 12 and the first negative electrode 13 in the gas generating unit 131 to remove seawater 11. Oxygen gas (18) and hydrogen gas (16) can be separated. The separated oxygen gas 18 and hydrogen gas 16 are stored in the gas storage unit 133, and the stored oxygen gas 18 and hydrogen gas 16 are supplied to the power generation unit 135 to supply the second negative electrode 15 Electric power can be produced through the ionization (17) of hydrogen generated in ). The generated power may be supplied to the server 30 provided in the data center 300 .

도 8은 일 실시예에 따른 데이터 센터의 냉각 과정을 설명한 모식도이다.8 is a schematic diagram illustrating a cooling process of a data center according to an exemplary embodiment.

도 8에서 나타낸 바와 같이, 일 실시예에 따른 데이터 센터(300)의 냉각 과정은 데이터 센터(300)의 해수 유입로(310)로 유입된 해수(11)가 내부 순환로(330)를 따라 순환하면서 데이터 센터(300) 내부의 열을 교환하고 열교환된 해수(11)가 해수 배출로(350)로 배출되는 것을 계략적으로 나타낸 것이다.As shown in FIG. 8 , in the cooling process of the data center 300 according to an embodiment, seawater 11 introduced into the seawater inlet 310 of the data center 300 is circulated along the internal circulation path 330. It schematically shows that heat is exchanged inside the data center 300 and the heat-exchanged seawater 11 is discharged to the seawater discharge passage 350.

해수(11)의 열 교환과정에서 해수(11)는 데이터 센터(300) 내의 열을 받아 온도가 상승하게 되고, 온도 상승된 해수(11)는 밀도가 감소하여 열교환 이후의 해수(11)와 열교환 이전의 해수(11)가 밀도차에 의해 지속적으로 데이터 센터(300) 내부의 열을 밖으로 배출하도록 순환된다.During the heat exchange process of the seawater 11, the temperature of the seawater 11 rises by receiving heat from the data center 300, and the temperature of the elevated seawater 11 decreases in density, thereby exchanging heat with the seawater 11 after heat exchange. Previous seawater 11 is continuously circulated to dissipate heat inside the data center 300 to the outside due to a density difference.

데이터 센터(300)가 잠수형으로 구비되는 경우, 데이터 센터(300)의 내부 열을 냉각하기 위해 추가적인 전력 소비가 불필요하며, 이로 인해 전력 효율을 높일 수 있다.When the data center 300 is provided in a jamsuh type, additional power consumption is unnecessary to cool internal heat of the data center 300, and thus power efficiency can be increased.

단, 앞서 설명한 도 6의 데이터 센터(300) 내의 해수(11) 순환로는 일 실시예를 설명하기 위한 것으로, 반드시 도 6의 해수(11) 순환로 형태에 한정되는 것은 아니며, 추가적인 부재를 통해 변형되어 구비할 수 있다.However, the seawater 11 circulation path in the data center 300 of FIG. 6 described above is for explaining an embodiment, and is not necessarily limited to the seawater 11 circulation path of FIG. 6, and is deformed through an additional member. can be provided

예를 들어, 해수 유입로(310), 내부 순환로(330), 및 해수 배출로(350) 중 어느 하나는 터빈을 구비하여 해수(11)의 순환을 인위적으로 발생시킬 수 있으며, 내부 온도와 외부 온도의 차이에 의해 발생하는 수분을 배출시키도록 습도조절장치가 구비되어 해수(11)가 순환하면서 내부열이 냉각되는 과정에서 발생하는 수증기 및 수분이 제어될 수 있고, 데이터 센터(300) 내에 구비된 서버(30)에 베젤(Vessel)을 구비하여 데이터 센터(300)의 침수가 발생하더라도 서버(30)의 침수를 방지할 수 있다.For example, any one of the seawater inflow path 310, the internal circulation path 330, and the seawater discharge path 350 may be provided with a turbine to artificially generate the circulation of the seawater 11, and the internal temperature and external A humidity controller is provided to discharge moisture generated by the difference in temperature, so that steam and moisture generated in the process of cooling the internal heat while the seawater 11 circulates can be controlled, and the data center 300 has Since the server 30 is provided with a vessel, it is possible to prevent the server 30 from being flooded even if the data center 300 is flooded.

도 9은 일 실시예에 따른 풍력발전과 수전해를 이용한 독립 전원 연계형 데이터 센터의 전력공급 방법을 나타낸 순서도이다.9 is a flowchart illustrating a method of supplying power to an independent power-connected data center using wind power generation and water electrolysis according to an embodiment.

도 9에서 나타낸 바와 같이, 일 실시예에 따른 풍력발전과 수전해를 이용한 독립 전원 연계형 데이터 센터(300)의 전력공급 방법은 풍력발전 단계(S100), 수소발전 단계(S300), 및 전력 공급 제어 단계(S500)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 9, the power supply method of the independent power-connected data center 300 using wind power generation and water electrolysis according to an embodiment includes a wind power generation step (S100), a hydrogen power generation step (S300), and power supply. A control step (S500) may be included.

풍력발전 단계(S100)는 연안에 마련된 풍력발전장치(110)로부터 해상풍력을 이용하여 전력이 생산될 수 있다.In the wind power generation step (S100), power may be generated using offshore wind power from the wind power generator 110 provided on the coast.

수소발전 단계(S300)는 풍력발전장치(110)로부터 생산된 전력을 공급받아 해수면을 부유하는 수전해발전장치(130)가 해수(11)를 전기분해하여 물 분자(H2O)로부터 산소기체(18)와 수소기체(16)를 분리하고 분리된 산소기체(18) 및 수소기체(16) 중 적어도 하나를 이용하여 전력이 생산될 수 있다.In the hydrogen power generation step (S300), the water electrolysis device 130 floating on the sea level receiving the power generated from the wind power generator 110 electrolyzes the seawater 11 to obtain oxygen gas 18 from water molecules H2O. ) and hydrogen gas 16 are separated, and power can be generated using at least one of the separated oxygen gas 18 and hydrogen gas 16.

전력 공급 제어 단계(S500)는 수전해발전장치(130)로부터 생산된 전력이 데이터 센터(300)로 공급될 수 있다.In the power supply control step ( S500 ), power generated from the water electrolysis device 130 may be supplied to the data center 300 .

여기서, 전력 공급 제어 단계(S500)는 저장된 산소기체(18)와 수소기체(16)의 저장량을 측정하여 생산 가능한 전력량 및 전력 생산의 소요시간을 도출하고 도출된 전력량과 소요시간에 따라 데이터 센터(300)의 서버(30)에 공급할 권장 충전 전력량을 설정하여 충전된 전력량이 설정된 권장 충전 전력량 이상이면 전력이 공급될 수 있다. Here, the power supply control step (S500) measures the amount of stored oxygen gas 18 and hydrogen gas 16 to derive the amount of power that can be produced and the time required for power generation, and the data center ( If the recommended charging power amount to be supplied to the server 30 of 300 is set and the charged power amount is equal to or greater than the set recommended charging power amount, power may be supplied.

이때, 생성된 전력량의 일부를 저장하는 보조 전지가 구비되어 충전된 전력량이 설정된 권장 충전 전력량 이하이면 보조 전지를 이용하여 데이터 센터(300)에 전력이 공급될 수 있다.In this case, if an auxiliary battery for storing a part of the generated electric power is provided and the charged electric power is less than a set recommended charging electric power, power may be supplied to the data center 300 using the auxiliary battery.

도 10은 일 실시예에 따른 수전해발전장치의 전력생산 과정을 나타낸 순서도이다.10 is a flowchart illustrating a power generation process of a water electrolysis device according to an embodiment.

도 10에서 나타낸 바와 같이, 일 실시예에 따른 수전해발전장치(130)의 전력생산 과정은 기체 발생 단계(S310), 기체 저장 단계(S330), 및 전력 생산 단계(S350)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 10, the power generation process of the water electrolysis device 130 according to an embodiment may include a gas generation step (S310), a gas storage step (S330), and a power generation step (S350). .

기체 발생 단계(S310)는 해수면의 반잠수형으로 구비된 제1양전극(12)과 제1음전극(13)에 전압을 인가함에 따라 물 분자로부터 산소기체(18) 및 수소기체(16)가 발생될 수 있다.In the gas generation step (S310), oxygen gas 18 and hydrogen gas 16 are generated from water molecules as voltage is applied to the first positive electrode 12 and the first negative electrode 13 provided in a semi-submersible type at sea level. can

기체 저장 단계(S330)는 제1양전극(12)과 제1음전극(13) 각각에 연결되어 물 분자로부터 발생된 산소기체(18) 및 수소기체(16) 각각이 저장될 수 있다.In the gas storage step (S330), each of the oxygen gas 18 and the hydrogen gas 16 generated from water molecules may be stored by being connected to the first positive electrode 12 and the first negative electrode 13, respectively.

전력 생산 단계(S350)는 저장된 산소기체(18)를 공급받는 제2양전극(14), 저장된 수소기체(16)를 공급받는 제2음전극(15), 및 제2양전극(14)과 제2음전극(15) 사이에 전해질이 구비되어 제2음전극(15)에서 발생되는 수소기체(16)의 이온화를 통해 전력이 생산될 수 있다.In the power generation step (S350), the second positive electrode 14 receiving the stored oxygen gas 18, the second negative electrode 15 receiving the stored hydrogen gas 16, and the second positive electrode 14 and the second negative electrode An electrolyte is provided between (15) so that power can be generated through ionization of hydrogen gas (16) generated from the second negative electrode (15).

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다. Although the present invention has been described in detail through representative embodiments, those skilled in the art will understand that various modifications are possible to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. will be. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should not be defined, and should be defined by all changes or modifications derived from the claims and equivalent concepts as well as the claims to be described later.

100: 전력공급시설 300: 데이터 센터
110: 풍력발전장치 130: 수전해발전장치
131: 기체 발생부 133: 기체 저장부
135: 전력 생산부 137: 전력공급제어부
310: 해수 유입로 330: 내부 순환로
350: 해수 배출로
10: 전력선 20: 부유체
30: 서버
11: 해수 12: 제1양전극
13: 제1음전극 14: 제2양전극
15: 제2음전극 16: 수소기체(H2)
17: 수소 이온(H) 18: 산소기체(O)
19: 물(H2O)100: power supply facility 300: data center
110: wind power generator 130: water electrolysis generator
131: gas generating unit 133: gas storage unit
135: power generation unit 137: power supply control unit
310: sea water inflow path 330: internal circulation path
350: seawater discharge path
10: power line 20: floating body
30: server
11: sea water 12: first positive electrode
13: first negative electrode 14: second positive electrode
15: second negative electrode 16: hydrogen gas (H 2 )
17: hydrogen ion (H) 18: oxygen gas (O)
19: water (H 2 O)

Claims (10)

전력을 공급하는 전력공급시설; 및
상기 전력공급시설로부터 공급된 전력으로 내부에 마련된 데이터 서버를 운영하도록 전원을 인가하되, 해저에 잠수하도록 잠수체를 구비하여 상기 데이터 서버에서 발생되는 내부열을 해수로 냉각하는 데이터 센터를 포함하고,
상기 전력공급시설은,
연안에 마련되어 해상풍력을 이용하여 전력을 생산하는 풍력발전장치; 및
해수면을 부유하도록 부유체를 구비하여 상기 풍력발전장치로부터 생산된 전력을 공급받아 해수를 전기분해하여 물 분자(H2O)로부터 산소기체(O)와 수소기체(H2)를 분리하고 분리된 수소기체를 이용하여 상기 데이터 센터에 전원을 인가하기 위한 전력을 생산하는 수전해발전장치를 구비하되,
상기 수전해발전장치는,
해수면의 반잠수형 제1양전극과 제1음전극을 구비하여 상기 구비된 제1양전극과 제1음전극에 전압을 인가함에 따라 물 분자로부터 산소기체 및 수소기체를 발생하는 기체 발생부;
상기 제1양전극과 제1음전극 각각에 연결되어 물 분자로부터 발생된 산소기체 및 수소기체 각각을 저장하는 기체 저장부;
상기 저장된 산소기체를 공급받는 제2양전극, 상기 저장된 수소기체를 공급받는 제2음전극, 및 상기 제2양전극과 제2음전극 사이에 전해질을 구비하여 제2음전극에서 발생되는 수소기체의 이온화를 통해 전력이 생산되는 전력 생산부; 및
상기 저장된 산소기체와 수소기체의 저장량을 측정하여 생산 가능한 전력량 및 전력생산의 소요시간을 도출하고 도출된 전력량과 소요시간에 따라 데이터 센터의 서버에 공급할 권장 충전 전력량을 설정하여 충전된 전력량이 설정된 권장 충전 전력량 이상이면 전력을 공급하는 전력공급제어부를 포함하는 풍력발전과 수전해를 이용한 독립 전원 연계형 데이터 센터의 전력공급 시스템.
power supply facilities that supply power; and
A data center that applies power to operate a data server provided therein with power supplied from the power supply facility, but has a submersible to submerge on the sea floor to cool internal heat generated by the data server with seawater,
The power supply facility,
A wind power generation device provided on the coast to produce electric power using offshore wind power; and
A floating body is provided to float on the sea level, and electricity generated from the wind power generator is supplied and seawater is electrolyzed to separate oxygen gas (O) and hydrogen gas (H 2 ) from water molecules (H 2 O). A water electrolysis device for generating power for applying power to the data center using hydrogen gas is provided,
The water electrolysis device,
A gas generator having a semi-submersible first positive electrode and a first negative electrode at sea level and generating oxygen gas and hydrogen gas from water molecules by applying a voltage to the provided first positive electrode and first negative electrode;
a gas storage unit connected to each of the first positive electrode and the first negative electrode to store oxygen gas and hydrogen gas generated from water molecules, respectively;
A second positive electrode receiving the stored oxygen gas, a second negative electrode receiving the stored hydrogen gas, and an electrolyte between the second positive electrode and the second negative electrode to provide electric power through ionization of hydrogen gas generated at the second negative electrode. a power generation unit in which this is produced; and
The amount of stored oxygen gas and hydrogen gas stored above is measured to derive the amount of electricity that can be produced and the time required for power generation, and the recommended amount of charging power to be supplied to the server of the data center is set according to the derived amount of power and the required time. A power supply system of an independent power-linked data center using wind power generation and water electrolysis including a power supply control unit that supplies power when the amount of electricity is charged or higher.
 제1항에 있어서,
상기 데이터 센터는,
해수가 유입되는 해수 유입로;
상기 해수 유입로를 통해 유입된 해수가 내부를 순환하면서 열교환되는 내부 순환로; 및
상기 내부 순환로에서 열교환된 해수를 배출하는 해수 배출로를 구비하여 내부열을 해수의 순환으로 냉각시키는 것을 특징으로 하는 풍력발전과 수전해를 이용한 독립 전원 연계형 데이터 센터의 전력공급 시스템.
According to claim 1,
The data center,
seawater inlet through which seawater flows;
an internal circulation path through which seawater introduced through the seawater inlet path is circulated and heat exchanged; and
A power supply system of an independent power-linked data center using wind power generation and water electrolysis, characterized in that the internal heat is cooled by circulation of seawater by providing a seawater discharge path for discharging seawater heat-exchanged in the internal circulation path.
 제2항에 있어서,
상기 내부 순환로는 열교환 이전의 해수와 열교환 이후의 해수가 밀도차에 의해 순환되는 것을 특징으로 하는 풍력발전과 수전해를 이용한 독립 전원 연계형 데이터 센터의 전력공급 시스템.
According to claim 2,
The power supply system of an independent power-linked data center using wind power generation and water electrolysis, characterized in that the internal circulation path circulates seawater before heat exchange and seawater after heat exchange due to a density difference.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 전력공급제어부는 생성된 전력량의 일부를 저장하는 보조 전지를 구비하여 충전된 전력량이 설정된 권장 충전 전력량 이하이면 보조 전지를 이용하여 상기 데이터 센터의 서버에 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 풍력발전과 수전해를 이용한 독립 전원 연계형 데이터 센터의 전력공급 시스템.
According to claim 1,
The power supply control unit is equipped with an auxiliary battery for storing a part of the generated electric power, and if the charged electric power is less than a set recommended charging electric power, the auxiliary battery is used to supply power to the server of the data center Wind power generation, characterized in that Power supply system of independent power-linked data center using water electrolysis.
 연안에 마련된 풍력발전장치로부터 해상풍력을 이용하여 전력이 생산되는 풍력발전 단계;
상기 풍력발전장치로부터 생산된 전력을 공급받아 해수면을 부유하는 수전해발전장치가 해수를 전기분해하여 물 분자(H2O)로부터 산소기체(O)와 수소기체(H2)를 분리하고 분리된 산소기체 및 수소기체 중 적어도 하나를 이용하여 전력이 생산되는 수소발전 단계; 및
상기 수전해발전장치로부터 생산된 전력이 데이터 센터로 공급되는 전력 공급 제어 단계를 포함하고,
상기 수소발전 단계는,
기체 발생부가 해수면의 반잠수형 제1양전극과 제1음전극을 구비하여 상기 구비된 제1양전극과 제1음전극에 전압을 인가함에 따라 물 분자로부터 산소기체 및 수소기체를 발생하고 발생된 산소기체 및 수소기체 각각을 기체 저장부에 저장하며, 전력 생산부가 상기 저장된 산소기체를 공급받는 제2양전극, 상기 저장된 수소기체를 공급받는 제2음전극, 및 상기 제2양전극과 제2음전극 사이에 전해질을 구비하여 제2음전극에서 발생되는 수소기체의 이온화를 통해 전력이 생산하되, 전력공급제어부가 상기 저장된 산소기체와 수소기체의 저장량을 측정하여 생산 가능한 전력량 및 전력생산의 소요시간을 도출하고 도출된 전력량과 소요시간에 따라 데이터 센터의 서버에 공급할 권장 충전 전력량을 설정하여 충전된 전력량이 설정된 권장 충전 전력량 이상이면 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 풍력발전과 수전해를 이용한 독립 전원 연계형 데이터 센터의 전력공급 방법.
A wind power generation step in which power is produced by using offshore wind power from a wind power generator provided on the coast;
The water electrolysis generator floating on the sea surface receiving the power generated from the wind power generator electrolyzes seawater to separate oxygen gas (O) and hydrogen gas (H 2 ) from water molecules (H 2 O) and separate A hydrogen power generation step in which electric power is produced using at least one of oxygen gas and hydrogen gas; and
A power supply control step in which the power generated from the water electrolysis device is supplied to a data center,
The hydrogen power generation step,
The gas generating unit has a semi-submersible first positive electrode and a first negative electrode at sea level, and generates oxygen gas and hydrogen gas from water molecules as a voltage is applied to the first positive electrode and the first negative electrode provided thereto, and the generated oxygen gas and hydrogen gas are generated. Each gas is stored in a gas storage unit, and the power generation unit is provided with a second positive electrode receiving the stored oxygen gas, a second negative electrode receiving the stored hydrogen gas, and an electrolyte between the second positive electrode and the second negative electrode. Electric power is produced through the ionization of hydrogen gas generated from the second negative electrode, and the power supply control unit measures the stored amount of oxygen gas and hydrogen gas to derive the amount of power that can be produced and the time required for power generation, and the derived amount of power and required power Power supply method of an independent power-linked data center using wind power generation and water electrolysis, characterized in that the recommended charging power amount to be supplied to the server of the data center is set according to time, and power is supplied when the charged power amount is more than the set recommended charging power amount .
 제9항에 있어서,
상기 수소발전 단계는,
해수면의 반잠수형으로 구비된 제1양전극과 제1음전극에 전압을 인가함에 따라 물 분자로부터 산소기체 및 수소기체가 발생되는 기체 발생 단계;
상기 제1양전극과 제1음전극 각각에 연결되어 물 분자로부터 발생된 산소기체 및 수소기체 각각이 저장되는 기체 저장 단계; 및
상기 저장된 산소기체를 공급받는 제2양전극, 상기 저장된 수소기체를 공급받는 제2음전극, 및 상기 제2양전극과 제2음전극 사이에 전해질이 구비되어 제2음전극에서 발생되는 수소기체의 이온화를 통해 전력이 생산되는 전력 생산 단계를 포함하는 풍력발전과 수전해를 이용한 독립 전원 연계형 데이터 센터의 전력공급 방법.According to claim 9,
The hydrogen power generation step,
A gas generation step in which oxygen gas and hydrogen gas are generated from water molecules as a voltage is applied to the first positive electrode and the first negative electrode provided in a semi-submersible type at sea level;
a gas storage step connected to the first positive electrode and the first negative electrode to store oxygen gas and hydrogen gas generated from water molecules, respectively; and
A second positive electrode receiving the stored oxygen gas, a second negative electrode receiving the stored hydrogen gas, and an electrolyte provided between the second positive electrode and the second negative electrode to generate electric power through ionization of hydrogen gas generated at the second negative electrode. A power supply method for an independent power-connected data center using wind power generation and water electrolysis including the power generation step.
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