SST Revolution: Mula sa Data Centers hanggang sa Grids

Buod: No Oktubre 16, 2025, inilabas ng NVIDIA ang white paper na may pamagat na "800 VDC Architecture for Next-Generation AI Infrastructure", na nagbibigay-diin na dahil sa mabilis na pag-unlad ng malalaking AI models at patuloy na pagbabago ng teknolohiya ng CPU at GPU, ang lakas ng kuryente bawat rack ay lumaki mula 10 kW noong 2020 hanggang 150 kW noong 2025, at inaasahang umabot sa 1 MW bawat rack sa 2028. Para sa ganitong lebel ng megawatt na karga at ekstremong densidad ng lakas, hindi na sapat ang mga tradisyonal na low-voltage AC distribution systems. Kaya, inihahanda ng white paper ang pag-upgrade mula sa konbensyonal na 415V AC power systems hanggang sa 800V DC distribution architecture, na nagpapakita ng malaking interes sa isang pangunahing teknolohiyang enabling—Solid-State Transformers (SST).

Mga benepisyo para sa mga proyekto ng data center: Ang Solid-State Transformer (SST) ay maaaring direktang mag-convert mula sa grid AC 10 kV hanggang DC 800 V, na nagbibigay ng mga benepisyo tulad ng kompak na sukat, lightweight design, at integrated functions kabilang ang reactive power compensation at power quality management. Ang mga HVDC systems ay maaaring tanggalin ang kailangan para sa maraming intermediate devices, tulad ng UPS units.

Sa arkitektura ng power distribution ng data center, malinaw na ang paglipat sa HVDC (High-Voltage Direct Current) ay nagbibigay ng maraming benepisyo, kabilang:

• Ang mas mataas na voltaje ay binabawasan ang kuryente, na direktang binabawasan ang kinakailangang halaga ng copper cabling o busbars.

• Malaking pagbawas sa mga kagamitan ng distribution, na nagtatanggal ng kailangan para sa maraming tradisyonal na UPS units.

• Malaking pagbawas sa espasyo ng auxiliary facility—para sa mga per-rack data centers na may lebel ng megawatt, ang mga conventional electrical rooms ay maaaring okupahin ng mas malaking lugar kaysa sa main server rooms.

• Pinaunlad na conversion efficiency: Ang mga SSTs mismo ay mas epektibo kaysa sa mga tradisyonal na transformers, at sa mas kaunti na power conversion stages sa overall system architecture, ang energy losses ay binabawasan nang considerable.

Tulad ng ipinapakita sa itaas, ang mga energy storage battery cabinets ay maaaring direktang ma-connect sa DC 800V bus ("battery direct-hanging"), na sa pamamaraan ay binabawasan ang intermediate power losses at tinatanggal ang cost ng inverters. Parehong maaaring ma-integrate ang wind at solar power sa pamamagitan ng DC/DC converters. Ang pag-unlad na ito ay may malaking kahalagahan para sa pagsulong ng green data centers.

Hindi Lamang Para sa Data Centers ang mga SST: Ang "Dual Carbon" goals (carbon peak by 2030, carbon neutrality by 2060) ay nagtaas ng energy efficiency sa industriyal at civilian sectors sa bagong antas. Sa general na industrial at commercial buildings, maaari ring malaganap ang paggamit ng SSTs. Kapag ang secondary output ay AC, ang mga SSTs ay maaaring direktang i-upgrade at palitan ang mga tradisyonal na transformers. Kapag ang secondary voltage ay high-voltage DC, ito ay magiging transformative step para sa building-level DC power distribution. Halimbawa, sa kasalukuyang pagsulong ng "Photovoltaic-Storage-Direct-Flexible" (PSDF) technology, mula sa transformer hanggang sa busbar, hindi na kailangan ang centralized o distributed AC/DC bidirectional inverters, na nagbibigay ng seamless building-wide DC power distribution.

Tungkol sa mga alamin tungkol sa katatagan ng DC-powered end-use equipment, ang mga device na ito ay ngayon ay lalong matatag, kabilang:

• Electric Vehicles (EVs): Ang mga EV platforms ay lumago mula 400VDC hanggang 800VDC at kahit pa mas mataas. Ang mga sistema na ito ay nagbibigay-diin sa mabilis na charging, mataas na power density, binabawasan ang copper cabling, at may efficient rectifiers, high-current portable cables, advanced safety connectors, at fault-tolerant protection schemes. Ang high-voltage DC ay nagbibigay-daan sa mga sasakyan na makargahan o kahit bumenta ng kuryente pabalik sa grid (V2G) sa pamamagitan ng bidirectional charging stations.

• Photovoltaics (PV): Ang mga large-scale solar farms ay karaniwang gumagana sa 1000–1500VDC, na gumagamit ng mature DC-side switchgear, fuses, at combiner boxes upang direktang ma-connect sa DC distribution systems.

• Energy Storage (ES): Ang mga komersyal at industriyal na energy storage systems ay maaaring direktang ma-connect sa DC 800V grids.

• HVAC at iba pang power equipment: Ang mga pangunahing Chinese HVAC manufacturers ay nagsimula nang ilabas ng 375V DC-compatible units.

• LED lighting, outlets, at iba pang end devices: Ang mga corresponding DC products ay ngayon ay malaganap na ginagamit.

• Tungkol sa mga SST transformers, ang mga lokal na equipment manufacturers ay nagsimula nang ilabas ng mga produkto, na ginagamit at pinopromote sa iba't ibang scenarios tulad ng data centers at energy-saving retrofits.