تحقیق سے تا نصب: مملکت متحدہ کے صلیبی ریاست مبدل کے ترقیاتی ایجادی قدم

I. سولڈ سٹیٹ ترانسفورمرز (SST) کا آئینہ خانہ

سولڈ سٹیٹ ترانسفورمر (SST) ایک مُتقدّم طاقت کے تبدیلی کا آلہ ہے جو طاقت کے سیمی کنڈکٹرز، عالی تعدد کے ترانسفورمرز، اور کنٹرول سرکٹس کو شامل کرتا ہے۔

معمولی ترانسفورمرز کے مقابلے میں، SST AC/AC، AC/DC، اور DC/DC تبدیلات کی حمایت کرتا ہے، اور دوطرفہ طاقت کے روانی، ذہین کنٹرول، اور مختصر ڈیزائن کے فوائد کے ساتھ آتا ہے۔ اس کی اہم ٹاپولوجیاں میں ایک مرحلہ، دو مرحلہ (LVDC یا HVDC لنکس کے ساتھ)، اور تین مرحلہ کے ڈھانچے شامل ہیں، ہر ایک مخصوص استعمال کے سیناریو کے لیے مناسب ہوتا ہے۔

II. SST کے فوائد

• مختصر سائز اور کم وزن: عالی تعدد کا آپریشن حجم کو 80% تک کم کرتا ہے۔

• عُلیٰ کارکردگی: کم تبدیلی کے مرحلے اور مستقیم DC کنکشن کی حمایت۔

• ذہین گرڈ کی قابلیت: ریئل ٹائم مونیٹرنگ، ولٹیج تنظیم، ریاکٹیو پاور کمپنزیشن، اور فلٹ آئیسلیشن کی حمایت کرتا ہے۔

• قابل تجدید طاقت اور طاقت کے ذخیرہ کے ساتھ یکجا کاری: مستقیماً سورجی، ہوائی، اور بیٹری سسٹمز کو جوڑتا ہے۔

• عُلیٰ نمو والے بازار کے لیے مناسب: جیسے EV تیز شارجنگ، ڈیٹا سینٹرز، اور ریل ٹرانزٹ۔

III. استعمال کے شعبے

• طاقت کا گرڈ: گرڈ کی مرونة کو بڑھاتا ہے، دوطرفہ طاقت کے روانی کی حمایت کرتا ہے، اور تقسیم شدہ طاقت کے وسائل کو یکجا کرتا ہے۔

• برقی وسیلہ (EV) شارجنگ: تیز شارجنگ (350kW+) کی حمایت کرتا ہے، وسیلہ سے گرڈ (V2G) کارکردگی، اور قابل تجدید طاقت کے مستقیم یکجا کاری کی حمایت کرتا ہے۔

• ریل ٹرانزٹ: معمولی ترسن کے ترانسفورمرز کو بدل دیتا ہے، وزن کم کرتا ہے اور کارکردگی کو بہتر بناتا ہے۔

• ڈیٹا سینٹرز: طاقت کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے، تبرید کی ضرورت کو کم کرتا ہے، اور قابل تجدید طاقت کے یکجا کاری کی حمایت کرتا ہے۔

• بحری اور ہوائی: برقی کارکردگی کی تبدیلی کو آگے بڑھاتا ہے اور کاربن کے اخراجات کو کم کرتا ہے۔

IV. فنی چیلنجز

• عُلیٰ قیمت: SST کی قیمت معمولی ترانسفورمرز کی 5–10 گنا ہوتی ہے۔

• ثابت قدمی کے مسئلے: کمزور شارٹ سرکٹ تحمل کی صلاحیت، اور سیمی کنڈکٹر ڈیوائسز ولٹیج کے استرس کے خلاف زیادہ حساس ہوتے ہیں۔

• EMI انٹرفیئرنس: عالی تعدد کا سوئچنگ الیکٹرومیگنیٹک انٹرفیئرنس کا باعث بنتا ہے، جس کی ضرورت پیچیدہ فلٹر ڈیزائن کی ہوتی ہے۔

• اینسولیشن اور حرارتی مینیجمنٹ: عالی تعدد کے تحت انسولیٹنگ میٹریال کی کارکردگی کو مکمل طور پر سمجھا نہیں گیا ہے۔

• گیٹ ڈرائیونگ اور پروٹیکشن: ڈیزائن پیچیدہ ہوتا ہے، جس کی ضرورت عزل اور عالی درجے کے کنٹرول کی ہوتی ہے۔

V. برطانیہ میں بازار کے مواقع

• گرڈ کی مدرنائزیشن: برطانیہ میں تقریباً 585,000 سب سٹیشن ہیں، جن میں سے 230,000 ڈسٹری بیوشن سب سٹیشنز SST سے فائدہ حاصل کر سکتے ہیں۔

• قابل تجدید طاقت کے مقاصد: 2030 کے مقاصد میں 50GW کی سمندری ہوائی طاقت اور 47GW کی سورجی طاقت شامل ہیں۔

• EV شارجنگ کی بنیادی ساخت: یہ تخمینہ ہے کہ 2030 تک 300,000 عام شارجنگ پائل چاہیے ہوں گے، اور تیز شارجنگ کا بازار بہت بڑا پتانسیل رکھتا ہے۔

• ریل برقی کارکردگی: تقریباً 2,880 ڈیزل لوکوموٹیوز کو بدلنے کی ضرورت ہے، اور SST کا بازار کا پتانسیل £30 ملین سے زیادہ ہے۔

• ڈیٹا سینٹرز کی نمو: طاقت کی مانگ میں لگاتار اضافہ ہو رہا ہے، اور SST طاقت کی کارکردگی اور مرونة کو بہتر بناسکتا ہے۔

VII. CSA Catapult کا کردار

• SST کے لیے مکمل چین کی فنی حمایت فراہم کرتا ہے، جس میں ڈیزائن، سیمیولیشن، اور پروٹوٹائپ کی تصدیق شامل ہوتی ہے۔

• ASSIST جیسے منصوبوں کی قیادت کرتا ہے تاکہ برطانیہ کے داخلی عالی ولٹیج Si ڈیوائس سپلائی چین کی ترقی کو فروغ دے۔

• کئی مقاصد کی میزبانی کرنے کی بنیادی صلاحیتوں کا مالک ہے، جس میں متقدم پیکیجنگ، اور حرارتی مینیجمنٹ شامل ہیں۔