Solusi Daya Pusat Data AI Hijau

Zhejiang Rockwell Energy Technology Co., Ltd.

Solusi Multi-Skenario Berbasis Transformator Keadaan Padat (SST)

1. Latar Belakang Industri dan Kendala Utama

1.1 Latar Belakang Industri

Di era model besar AI, kepadatan daya satu rak pusat data telah melonjak dari 8 kW tradisional menjadi 50–100 kW+, dan total beban listrik bergerak dari puluhan megawatt menjadi ratusan megawatt. Sistem daya yang sangat efisien, hemat ruang, dan cepat untuk digunakan telah menjadi keunggulan kompetitif inti dari infrastruktur komputasi.

Solusi Daya Pusat Data AI Hijau

1.2 Empat Kendala Utama Pasokan Daya Pusat Data Tradisional

Titik nyeri	Deskripsi	Penyebab akar fisik
Rantai daya yang panjang	10 kV → transformator frekuensi jala-jala → 400 V → AC/DC → DC/DC terisolasi → 48 V	Lima tahap konversi, masing-masing kehilangan 3%–5%
Hambatan efisiensi	Efisiensi rantai penuh hanya ~86%	Kerugian kumulatif di beberapa tahap
Tapak yang berlebihan	Gardu induk + UPS + panel distribusi ditumpuk	Transformator frekuensi jala-jala ditambah beberapa perangkat
Penerapan yang lambat	12+ bulan konstruksi di lokasi	Peralatan tersebar, pengkabelan kompleks

1.3 Rantai Daya Tradisional vs. SST — Perbedaan Fisik

Rantai tradisional (5 tahap konversi)

Langkah	Peralatan	Rugi-rugi	Dalam istilah sederhana
①	Transformator frekuensi jala	1%–2%	Menurunkan 10 kV menjadi 400 V
②	Penyearah AC/DC	2%–3%	Mengubah AC menjadi DC
③	DC/DC terisolasi	2%–3%	Konversi DC terisolasi
④	Busbar distribusi	0.5%	Pengiriman daya
⑤	Daya tingkat papan	3%–5%	Menurunkan ke tegangan CPU

Total rugi-rugi: ~14% di seluruh rantai, efisiensi hanya ~86%.

Rantai koneksi langsung SST (2 tahap)

Langkah	Peralatan	Rugi-rugi	Dalam istilah sederhana
①	Transformator keadaan padat SST	1%–2%	Terhubung langsung pada 10 kV; transformasi, penyearahan, dan isolasi dalam satu langkah
②	Daya tingkat papan	3%–5%	Menurunkan tegangan ke tegangan CPU

Total kerugian: ~9% di seluruh rantai, efisiensi ≥90,8%.

Penyebab fisik utama: Koneksi langsung tegangan menengah SST menghilangkan transformator frekuensi jala dan tahap konversi perantara, menghilangkan kerugian 3%–5% dari setiap tahap yang dihilangkan.

Green AI Data Centre Power Solution

2. Tinjauan Solusi dan Proposisi Nilai

2.1 Definisi Solusi (BLUF)

Mengganti rantai tradisional "isolated DC/DC + AC/DC + transformator frekuensi jala" dengan daya SST solid-state memberikan:

Efisiensi rantai penuh ≥90,8% (+5%)
Luas tapak berkurang 65%
Kandungan tembaga berkurang 90%+
Waktu instalasi berkurang 75%

2.2 Proposisi Nilai Inti

Dimensi nilai	Metrik	vs. tradisional
Efisiensi rantai penuh	≥90.8%	Tradisional ~86%, +5%
Jejak fisik	−65%	Satu modul terintegrasi
Kandungan tembaga	−90%+	Koneksi langsung tegangan menengah menghilangkan busbar arus tinggi tegangan rendah
Waktu instalasi	−75%	Pra-fabrikasi pabrik ditambah plug-and-play
Keandalan	Redundansi N+X	Bypass otomatis pada gangguan modul tunggal

3. Arsitektur Sistem

3.1 Topologi Sistem (Lapis demi Lapis)

① Koneksi tegangan menengah: jalur masuk 10 kV loop ganda — dengan proteksi dan pengukuran jalur masuk
② Modul daya SST (redundan N+X): AC 10 kV → busbar DC → keluaran 400 V / 48 V, dengan bypass gangguan otomatis
③ Lapisan distribusi: header kolom → rak — server / penyimpanan / akselerator AI
④ Lapisan manajemen: pemantauan lingkungan dan manajemen energi

Lapisan	Komposisi	Aliran daya	Dasar desain
① Koneksi tegangan menengah	Loop ganda 10 kV	Jaringan → SST	Pengumpanan catu daya ganda redundan
② Suplai SST	Modul N+X	10 kV → DC → Beban	Konversi dan redundansi terintegrasi
③ Lapisan distribusi	Tajuk kolom + rak	DC/AC → Server	Distribusi lokal untuk memangkas rugi-rugi
④ Lapisan manajemen	Pemantauan lingkungan + EMS	Aliran informasi	Pemantauan efisiensi energi

3.2 Perbandingan dengan Rantai Tradisional

Tahap	Tradisional	SST	Manfaat
Konversi tegangan	Transformator frekuensi jala + AC/DC + DC/DC	Unit SST tunggal	Menghilangkan 3 tahap konversi
Arsitektur pasokan	Penumpukan tersebar	Modular dan terintegrasi	Tapak −65%
Konstruksi	Pengkabelan di lokasi	Pra-fabrikasi pabrik	Waktu −75%

4. Peralatan Inti dan Parameter Teknis

Parameter	Nilai	Makna fisik
Efisiensi rantai penuh	≥90,8%	Menghemat rugi-rugi pada 3 tahap konversi
Luas tapak	-65%	Modul terintegrasi
Kandungan tembaga	-90%+	Koneksi langsung tegangan menengah
Waktu pemasangan	-75%	Pra-fabrikasi pabrik
Keandalan	Redundansi N+X	Bypass gangguan otomatis
Kelas daya	Modular dan dapat diperluas	Cocok untuk klaster AI

5. Sorotan Teknis dan Prinsip Fisik

5.1 Sorotan 1: Rantai Daya yang Lebih Ramping

Prinsip fisik: setiap tahap konversi AC/DC atau DC/DC membawa kerugian 3%–5%. SST menggabungkan transformasi, penyearahan, dan isolasi menjadi satu tahap, memotong rantai dari lima tahap menjadi dua dan menghilangkan kerugian tersebut.

Manfaat terukur: efisiensi +5% dan penurunan PUE yang signifikan.

Solusi Daya Pusat Data AI Hijau

5.2 Sorotan 2: Koneksi Langsung Tegangan Menengah

Prinsip fisik: pendekatan tradisional membutuhkan busbar tegangan rendah arus tinggi (400 V, ribuan ampere) untuk menyalurkan daya, dengan kerugian tembaga yang besar. SST terhubung langsung pada 10 kV, menyalurkan daya pada tegangan tinggi dan arus rendah, sehingga penggunaan tembaga busbar berkurang drastis.

Manfaat terukur: kandungan tembaga −90%+, dengan pembangkitan panas yang lebih rendah dan risiko kebakaran yang berkurang.

5.3 Sorotan 3: Plug-and-Play

Prinsip fisik: pra-fabrikasi modular di pabrik berarti hanya perakitan dan pengkabelan yang diperlukan di lokasi.

Manfaat terukur: waktu instalasi −75%, memungkinkan pusat komputasi AI segera beroperasi.

6. Perbandingan Ekonomi dengan Pendekatan Tradisional

Item biaya	Tradisional	SST	Penghematan
Pekerjaan sipil (luas lahan)	Dasar	−65%	Signifikan
Material tembaga	Dasar	−90%	Biaya material dipangkas drastis
Listrik (efisiensi)	Dasar	+5%	Penghematan tahunan yang besar
Konstruksi	12 bulan	3 bulan	Pendapatan dari peluncuran lebih awal

7. Referensi Proyek Landmark

Proyek	Aplikasi	Data utama
GDS Chongqing	Integrasi penyimpanan energi terhubung langsung	Efisiensi keseluruhan 90%
CNPC Kunshan	Stasiun pengisian	Efisiensi 95%+
Jaringan Listrik Guangdong	Interkoneksi fleksibel	Efisiensi 98,7%