Ikerketa eta ekarpen artean: UKko solid-state transformatorren garapeneko inobakzioa

I. Solid-State Transformer (SST)aren Ikuspegi Orokorra

Solid-State Transformer (SST) elektrizitate-aldaketa gailu aurreratua da, indar elektrolikoak, maiztasun altuko transformadoreak eta kontrol zirkuituak integrazten dituena.

Transformadore tradizionalen aldetik, SST-ak AC/AC, AC/DC eta DC/DC aldaketak eusten ditu, bidirekzionala den indar fluxua, kontrol inteligentea eta diseinu kompaktoa dagoeneko. Topologi nagusiak dira: fase bakarra, bi fase (LVDC edo HVDC estekarekin), eta hiru faseko egitura, bakoitzak aplikazio espezifikoetarako oso adierazgarriak dira.

II. SST-ren Avantazioak

• Tamaina txiki eta pisua gutxi: Maiztasun altuen erabilera, bolumena 80% gehiagotan murriztu du.

• Erentasuna handia: Aldaketa mail guztien kopuru gutxiagoa eta DC konexio zuzenearen laguntza.

• Txertxoko sare inteligentekin bateragarria: Egunero monitorizatzeko, tensiorik zuzendeko, potencia reaktiboko konpentsazioa eta akats isolamendurako.

• Erabegi berriztagarrira eta energia biltegirara integrazioa: Ezkerretako, haien eta bateria sistemekin konektatzen direla.

• Mercadoen hazkunde handirako egokia: Elektrizitatezko autoen kargatze azkarra, datu-zentruei eta treneko garraioari.

III. Aplikazio Eremuak

• Txertxoko Sarea: Sarearen mugikortasuna hobetu, indar-fluxu bidirekzionala eta energia erabegi banatuaren integrazioa sustatzen ditu.

• Elektrizitatezko Autoen Kargatzea: Kargatze azkarra (350kW+), Vehicle-to-Grid (V2G) funtzionalitatea eta erabegi berriztagarrirako konexio zuzena eusten ditu.

• Treneko Garraioa: Transformadore arraintz tradizionalak ordeztu, pisua murriztu eta errentasuna hobetu.

• Datu-Zentruei: Energia errentasuna hobetu, zerbitzu soineko beharreko murriztu eta erabegi berriztagarrirako integrazioa sustatzen ditu.

• Itsaso eta Hegaztandaritza: Elektrifikazioaren aldatzea sustatzen du eta karbono desemisioak murriztu.

IV. Arazo Teknikoak

• Kostu Altua: SST-en kostua transformadore tradizionalen kostuaren 5–10 aldiz da.

• Fidagarritasun Arazoak: Iturri laburraren suportu ahula, eta semikonduktoreen elementuak tenperatura-tensionaren stressari askeak dira.

• EMI Interferentzia: Maiztasun altuko aktibatzeak interferentzia elektromagnetikoa sortzen du, filtro diseinu konplexu bat eskatzen duena.

• Isolamendu eta Tenperaturaren Kudeaketa: Maiztasun altuen tentsioan isolamendu materialen prestakotasuna ez dago oraindik oso kontuan hartuta.

• Porta Iragazketa eta Babesa: Diseinua konplexua da, isolamendu eta kontrol zehatz handiak eskatzen ditu.

V. UK-n Ondoren Datorren Merkatu Aukerak

• Sarearen Modernizazioa: UK-n 585.000 subestazio ditu, horietatik 230.000 banatzaile subestazioak SST-ren bidez abangoardia lor dezakete.

• Erabegi Berriztagarriak Helburuak: 2030ko helburuetan 50GW itsasoko haizeenergia eta 47GW eguzki-energia daude.

• Elektrizitatezko Autoen Kargatze Infraestruktura: 2030 arte 300.000 publiko kargatze pila beharrezkoa izango da, eta kargatze azkar merkatu handia da.

• Trenen Elektrifikazioa: 2.880 disel lokomotore ordeztu beharko dira, eta SST merkatu potentzialak £30 milioi gainditzen ditu.

• Datu-Zentroen Hazkunde: Indar beharrak jarraitu gora doaz, eta SST energia errentasuna eta mugikortasuna hobetu dezake.

VII. CSA Catapultaren Rolua

• SST-rentzat diseinu, simulazio eta prototipo balorazio oso-kate teknikoa ematen du.

• ASSIST proiektuak zuzendu, UKko goi-tensioneko Si gailuen erregela interna promozionatzeko.

• Helburu anitzen optimizazioa, paketatze aurreratua eta tenperaturaren kudeaketa duten ezaugarri garrantzitsuak ditu.