განვითარებიდან გამოყენებამდე: სოლიდ-სტეიტ ტრანსფორმერების შექმნაში ინოვაციური ხტომა შეერთებულ სამეფოში

I. სოლიდური ტრანსფორმატორების (SST) შესახებ ზოგადი მოცულობა

სოლიდური ტრანსფორმატორი (SST) არის პროგრესიული ენერგიის კონვერტირების მოწყობილობა, რომელიც ინტეგრირებს ძალის სემიკონდუქტორებს, სიმართლედ ხშირი ტრანსფორმატორებს და კონტროლის ცირკუიტებს.

ტრადიციულ ტრანსფორმატორებთან შედარებით, SST მხარდაჭერს AC/AC, AC/DC და DC/DC კონვერტირებებს და აღარჩევს სარგებელს, როგორიცაა ორმირდარი ძალის ნაკადი, ინტელექტუალური კონტროლი და კომპაქტური დიზაინი. მისი მთავარი ტოპოლოგიები შედგება ერთფაზიანი, ორფაზიანი (LVDC ან HVDC ბმით) და სამფაზიანი სტრუქტურებიდან, თითოეული კონკრეტული გამოყენების სცენარიებისთვის საკუთარი შესაფერისი.

II. SST-ის სარგებელები

• კომპაქტური ზომა და მცირე წონა: სიმართლედ ხშირი მუშაობა ამცირებს მოცულობას მითითებული 80%-მდე.

• მაღალი ეფექტურობა: ნაკლები კონვერტირების ეტაპები და დირექტული DC ბმის მხარდაჭერა.

• სმარტ ქსელთან თანხმობა: დასაძლებელია რეალური დროის მონიტორინგი, ძალის რეგულირება, რეაქტიული ძალის კომპენსაცია და ხარისხის დაზღვევა.

• განახლებადი ენერგიისა და ენერგიის შესანახის სისტემებთან ინტეგრაცია: დირექტული დასაკავშირებლად სოლარული, ქარის და ბატარიული სისტემებით.

• საშუალება მაღალ ზრდის ბაზარებზე: როგორიცაა ელექტრომობილების სწრაფი ჩართვა, დატა ცენტრები და რკინიგზა.

III. გამოყენების სფეროები

• ძალის ქსელი: გაძლიერებს ქსელის ფლექსიბილობას, მხარდაჭერს ორმირდარ ძალის ნაკადს და ინტეგრირებს დისტრიბუირებულ ენერგიის რესურსებს.

• ელექტრომობილების (EV) ჩართვა: შესაძლებელია ულტრა სწრაფი ჩართვა (350kW+), Vehicle-to-Grid (V2G) ფუნქციონალი და დირექტული განახლებადი ენერგიის ინტეგრაცია.

• რკინიგზა: ჩანაცვლებს ტრადიციულ ტრაქციულ ტრანსფორმატორებს, ამცირებს წონას და უზრუნველყოფს ეფექტურობის გასამარტივებლად.

• დატა ცენტრები: გაუმჯობესებს ენერგიის ეფექტურობას, ამცირებს გაცილების მოთხოვნებს და მხარდაჭერს განახლებადი ენერგიის ინტეგრაციას.

• საზღვაო და ავიაციის სფეროები: გაძლიერებს ელექტრიფიკაციის ტრანსფორმაციას და ამცირებს ნახშირო გამოყენებას.

IV. ტექნიკური გამოწვევები

• მაღალი ღირებულება: SST-ის ღირებულება არის ტრადიციულ ტრანსფორმატორებზე 5–10 ჯერ მეტი.

• ნდობადობის პრობლემები: სუსტი მოკლე წრეში გადატარების გადარჩენის შესაძლებლობა და სემიკონდუქტორული მოწყობილობები ხელს უწყობენ ძალის დაჭერის გარეშე მიზეზებს.

• EMI ინტერფერენცია: სიმართლედ ხშირი სვიჩხლები იწვევს ელექტრომაგნიტურ ინტერფერენციას, რითაც მოითხოვს რთული ფილტრის დიზაინს.

• იზოლაცია და თერმალური მართვა: იზოლაციის მასალების სიმართლედ ხშირი მუშაობის პერფორმანსი ჯერ არ არის სრულდებად დამახასიათებელი.

• გეიტის დრაივინგი და დაცვა: დიზაინი რთულია, მოითხოვს იზოლაციას და მაღალი სიზუსტის კონტროლს.

V. ბაზარული შანსები ინგლისში

• ქსელის მოდერნიზაცია: ინგლისში არის დაახლოებით 585,000 ქსელის ქუჩა, რომლების შორის 230,000 დისტრიბუციის ქუჩა შეიძლება სარგებელი მიიღოს SST-ისგან.

• განახლებადი ენერგიის მიზნები: 2030 წლის მიზნები შეიცავს 50GW შესაძლებლობას ზღვის ქარის ენერგიისთვის და 47GW სოლარული ენერგიისთვის.

• EV ჩართვის ინფრასტრუქტურა: შესაძლებელია, რომ 2030 წლისთვის დასჭირდეს 300,000 საჯარო ჩართვის საშუალება და ულტრა სწრაფი ჩართვის ბაზარს ჰქონდეს დიდი პოტენციალი.

• რკინიგზის ელექტრიფიკაცია: დაახლოებით 2,880 დიზელ ლოკომოტივი უნდა ჩანაცვლდეს და SST-ის ბაზარული პოტენციალი აღემატება £30 მილიონს.

• დატა ცენტრების ზრდა: ძალის მოთხოვნა უწყვეტად იზრდება და SST შეუძლია გაუმჯობესოს ენერგიის ეფექტურობა და ფლექსიბილობა.

VII. CSA Catapult-ის როლი

• SST-სთვის მთლიანი ჩანაწერის ტექნიკური მხარდაჭერა, რითაც შეიძლება დიზაინი, სიმულაცია და პროტოტიპის ვერიფიკაცია.

• ASSIST პროექტების ლიდერობა, რომლითაც ხელს უწყობს ინგლისის სახელმწიფო სიმართლედ ხშირი Si მოწყობილობის სართულის განვითარებას.

• გამოიყენებს ძირითად შესაძლებლობებს, როგორიცაა მრავალმიზანიანი ოპტიმიზაცია, დამატებითი ერთეულების დახურვა და თერმალური მართვა.