SST Revolusie: Van Data Sentrums na Netwerke

Opsomming: Op 16 Oktober 2025 het NVIDIA die witboek "800 VDC-argitektuur vir volgende-generasie AI-infrastruktuur" vrygestel, wat beklemtoon dat met die vinnige vooruitgang van groot AI-modelle en die voortdurende iterasie van CPU- en GPU-tegnologie, die krag per rek is toegeneem van 10 kW in 2020 tot 150 kW in 2025, en word voorspel om 1 MW per rek te bereik deur 2028. Vir sulke megawattvlak-kragladinge en ekstreme kragdigthede is tradisionele lae-spanning AC-verdelingstelsels nie langer voldoende nie. Daarom stel die witboek voor om van konvensionele 415V AC-kragstelsels na 'n 800V DC-verdelingsargitektuur op te grade, wat aansienlike belangstelling in 'n sleutel-aanmoedigings tegnologie—Solid-State Transformers (SST)—geskep het.

Voordelige vir data-sentrumprojekte: Die Solid-State Transformer (SST) kan direk van netwerk AC 10 kV na DC 800 V omskakel, wat voordele soos kompakte grootte, ligte ontwerp, en geïntegreerde funksies insluitend reaktiewe kragkompensasie en kragkwaliteitbestuur bied. HVDC-stelsels kan die behoefte aan baie intermediêre toestelle, soos UPS-eenhede, elimineer.

Vanuit die data-sentrum kragverdelingsargitektuur is dit duidelik dat oorgang na HVDC (Hoëspanning Direkte Stroom) 'n aantal voordele bied, insluitend:

• Hoeër spanning verlaag stroom, wat direk lei tot 'n verminderde hoeveelheid koperkabels of busbars.

• Aansienlike vermindering in verdelingstoerusting, wat die behoefte aan talryke tradisionele UPS-eenhede elimineer.

• Substantiële vermindering in hulpfasiliteitruimte—vir megawattskale per-rek data-sentra, sou tradisionele elektrisiteitskamers andersins veel meer area beset as die hoofserverkamers.

• Verbeterde omskakelingsdoeltreffendheid: SST's self is beduidend doeltreffender as tradisionele transformators, en met veel minder kragomskakelingsfases in die algehele stelselargitektuur, word energieverlies betyds verminder.

Soos in die figuur hierbo getoon, kan energiestoorbatteriekasdirek aan die DC 800V-bus ("battery direct-hanging") gekoppel word, wat daardeur intermediaire kragverliesse verminder en die koste van inversors elimineer. Gelykso, kan wind- en sonkrag ook direk via DC/DC-omskakelaars geïntegreer word. Hierdie vooruitgang het betekenisvolle belang vir die bevordering van groen data-sentra.

SST's Is Nie Beperk tot Data-sentra Nie: Die "Dual Carbon" doelwitte (karbonpiek deur 2030, karbonneutraliteit deur 2060) het energiedoeltreffendheid in industriële en burgerlike sektore tot 'n nuwe vlak gehef. In algemene industriële en kommersiële geboue kan SST's ook wye toepassing vind. Wanneer die sekondêre uitset AC is, kan SST's direk opwaartsgrade en vervang tradisionele transformators. Wanneer die sekondêre spanning hoëspanning DC is, sal dit 'n transformeerende stap vir gebouvlak DC-kragverdeling wees. Byvoorbeeld, in die huidige bevordering van "Photovoltaic-Storage-Direct-Flexible" (PSDF) tegnologie, van die transformator tot die busbar, is sentraliseerde of verspreide AC/DC tweerigtinginversors nie langer nodig nie, wat moontlik maak vir naadlose gebouwye-wye DC-kragverdeling.

Oor betroubaarheid van DC-voorsiening eindtoestelle, is sulke toestelle nou steeds meer volwasse, insluitend:

• Elektriese Voertuie (EVs): EV-platforms het van 400VDC tot 800VDC en selfs hoër evolueer. Hierdie stelsels benadruk vinnige laai, hoë kragdigtheid, verminderde koperkabels, en kenmerk effektiewe rektifiers, hoë-stroom draagbare kabels, gevorderde veiligheidsaansluitings, en fouttolerante beskermingskemas. Hoëspanning DC maak dit moontlik vir voertuie om te laai of selfs krag terug te verkoop aan die netwerk (V2G) deur middel van tweerigtingslaaistasies.

• Fotovoltaïese (PV): Groot-skaalse sonenergieplaaslike bestaan tipies by 1000–1500VDC, wat gebruik maak van volwasse DC-kant skakelapparatuur, veerkers, en kombineringskassies om direk aan DC-verdelingstelsels te koppel.

• Energieberging (ES): Kommersele en industriële energiebergingsstelsels kan direk aan DC 800V-netwerke gekoppel word.

• KVS en ander kragtoestelle: Groot Chinese KVS-vervaardigers het reeds 375V DC-kompatibele eenhede gelanseer.

• LED-verligting, stopplekke, en ander eindtoestelle: Ooreenkomstige DC-produkte word nou wye ingesit.

• Oor SST-transformators, het inheemse toerustingsvervaardigers reeds produkte gelanseer, wat in verskeie scenario's soos data-sentra en energiebesparingsopgraderings aangebring en bevorder word.