Революция SST: От центрове за данни до мрежи
Резюме: На 16 октомври 2025 г. NVIDIA публикува бялата книга "Архитектура на 800 VDC за следващото поколение AI инфраструктура", която подчертава, че с бързото развитие на големите модели на изкуствен интелект и непрекъснатата итерация на технологиите за CPU и GPU, мощността на един рел нараснала от 10 кВт през 2020 г. до 150 кВт през 2025 г., а прогнозира се да достигне 1 МВт на рел до 2028 г. За такива мегаватови ниво на мощността и екстремни плътности на мощност, традиционните системи за разпределение на нисковолтов преносим ток вече не са достатъчни. Поради това в бялата книга се предлага преход от конвенционалните 415V AC системи за доставка на електроенергия към архитектура за разпределение на 800V DC, което предизвиква значителен интерес към ключова възможност - твърдите трансформатори (SST).
Преимущества за проекти на данни центрове: Твърдият трансформатор (SST) може директно да преобразува от мрежов AC 10 kV до DC 800 V, предлагайки преимущества като компактен размер, лек дизайн и интегрирани функции, включително компенсация на реактивна мощност и управление на качеството на енергията. Системите HVDC могат да елиминират нуждата от много промеждутъчни устройства, като UPS агрегати.
От архитектурата за разпределение на мощността в данните центрове е ясно, че преходът към HVDC (High-Voltage Direct Current) предлага множество преимущества, включително:
По-високо напрежение намалява тока, пряко намалявайки необходимото количество медна кабелна или шинна система.
Значително намаление на оборудването за разпределение, елиминиращо нуждата от много традиционни UPS агрегати.
Значително намаление на пространството за вспомогателни помещения - за мегаватови масштаби на рел данни центрове, традиционните електроустановки биха заемали много по-голяма площ от основните серверни стаи.
Подобряване на ефективността на преобразуването: SST сами по себе си са значително по-ефективни от традиционните трансформатори, и с много по-малко етапи на преобразуване на мощност в общата системна архитектура, загубите на енергия се намаляват значително.
Както е показано на фигурата по-горе, шкафовете за съхранение на енергията могат да бъдат директно свързани към DC 800V шина ("батерията е директно прикачена"), като по този начин се намаляват промеждутъчните загуби на мощност и се елиминира цената на инверторите. Подобно, вятърната и слънчевата енергия също могат да бъдат интегрирани директно чрез DC/DC преобразуватели. Това напредък има значително значение за насърчаване на зелените данни центрове.
SST не са ограничени само до данни центрове: Целите "Двойен въглерод" (въглероден връх до 2030 г., въглеродна нейтралност до 2060 г.) са повишили енергийната ефективност в промишлените и граждански сектори до ново ниво. В общи индустриални и комерсиални сгради, SST могат да бъдат широко приложени. Когато вторичният изход е AC, SST могат директно да модернизират и заменят традиционните трансформатори. Когато вторичното напрежение е високоволтов DC, това ще бъде преобразяща стъпка за разпределение на DC енергия на ниво на сграда. Например, в текущото насърчаване на технологията "Фотоелектричен-Съхранение-Директен-Флексибен" (PSDF), от трансформатора до шината, централизирани или разпределени двупосочни инвертори AC/DC вече не са необходими, позволявайки безпроблемно разпределение на DC енергия в цялата сграда.
Касаейки опасенията относно зрелостта на крайното устройство, работещо с DC, такива устройства са все по-зрели, включително:
Електромобили (EV): Платформите за EV са еволюирали от 400VDC до 800VDC и дори по-високо. Тези системи подчертават бързо зареждане, висока плътност на мощност, намалено количество медни кабели, и разполагат с ефективни правоъгълни преобразуватели, високоструйни портативни кабели, напредък в безопасността на конекторите и схеми за защита при дефект. Високоволтовият DC позволява на автомобилите да се зареждат или дори да продават енергия обратно към мрежата (V2G) чрез двупосочни станции за зареждане.
Фотоелектричество (PV): Големите фотоелектрически ферми обикновено работят на 1000–1500VDC, използвайки зреела DC страна на апаратурата, предпазители и комбинаторни кутии, за да се свържат директно към системи за разпределение на DC.
Съхранение на енергия (ES): Коммерческите и индустриалните системи за съхранение на енергия могат да бъдат директно свързани към DC 800V мрежи.
HVAC и друго оборудване за енергия: Основните китайски производители на HVAC вече са започнали да предлагат единици, съвместими с 375V DC.
LED осветление, контакти и други крайни устройства: Соответстващите DC продукти вече се прилагат широко.
Относно SST трансформаторите, домакинските производители на оборудване вече са започнали да предлагат продукти, които се прилагат и популяризират в различни сценарии, като данни центрове и енергийни оптимизации.
