Revolució SST: Des dels centres de dades a les xarxes elèctriques
Resum: El 16 d'octubre de 2025, NVIDIA va publicar el paper blanc "800 VDC Architecture for Next-Generation AI Infrastructure", en què es destaca que, amb l'avanç ràpid dels grans models d'IA i la iteració contínua de les tecnologies de CPU i GPU, la potència per rack ha passat de 10 kW el 2020 a 150 kW el 2025, i es preveu que arribi a 1 MW per rack el 2028. Per a aquestes càrregues de potència a nivell de megavat i densitats de potència extrems, els sistemes de distribució AC de baixa tensió tradicionals ja no són suficients. Per tant, el paper blanc proposa una actualització des dels sistemes de potència AC convencionals de 415V a una arquitectura de distribució DC de 800V, despertant un gran interès en una tecnologia clau habilitadora: els Transformadors d'Estat Sòlid (SST).
Avantatges per als projectes de centres de dades: El Transformador d'Estat Sòlid (SST) pot convertir directament de l'AC de xarxa 10 kV a DC 800 V, oferint avantatges com una mida compacta, un disseny lleuger i funcions integrades com la compensació de potència reactiva i la gestió de la qualitat de la potència. Els sistemes HVDC poden eliminar la necessitat de molts dispositius intermedis, com les unitats UPS.
Des de l'arquitectura de distribució de potència del centre de dades, és clar que la transició a HVDC (Corrent Continua de Alta Tensió) ofereix diversos avantatges, incloent-hi:
Una tensió més alta reduïx la corrent, disminuint directament la quantitat de cable de cou o barras d'interconnexió necessàries.
Reducció significativa de l'equip de distribució, eliminant la necessitat de nombroses unitats UPS tradicionals.
Reducció substancial de l'espai d'instal·lacions auxiliars—per a centres de dades a escala de megavat per rack, les sales d'electrònica convencionals ocuparien molt més àrea que les sales de servidors principals.
Millora de l'eficiència de conversió: els SSTs mateixos són considerablement més eficients que els transformadors tradicionals, i amb moltes menys etapes de conversió de potència en l'arquitectura del sistema general, les pèrdues d'energia es redueixen considerablement.
Com es mostra a la figura anterior, els armaris d'almacenament d'energia de bateries es poden connectar directament a la barra DC 800V ("col·locació directa de bateries"), reduint així les pèrdues de potència intermediàries i eliminant el cost dels inversors. De manera similar, l'energia eòlica i solar també es pot integrar directament mitjançant convertidors DC/DC. Aquest avanç té una importància significativa per a la promoció de centres de dades verds.
Els SST no estan limitats als centres de dades: Els objectius "doble carboni" (pic de carboni el 2030, neutralitat de carboni el 2060) han elevat l'eficiència energètica en sectors industrials i civils a un nou nivell. En edificis industrials i comercials generals, els SST també es poden aplicar ampliament. Quan la sortida secundària és AC, els SST poden actualitzar i substituir directament els transformadors tradicionals. Quan la tensió secundària és DC de alta tensió, serà un pas transformador per a la distribució de potència DC a nivell d'edifici. Per exemple, en la promoció actual de la tecnologia "Fotovoltaic-Emmagatzematge-Directe-Flexible" (PSDF), des del transformador a la barra, ja no són necessaris els inversors bidireccionals AC/DC centralitzats o distribuïts, permetent una distribució de potència DC a tot l'edifici sense problemes.
En relació a les preocupacions sobre la maduresa de l'equip final alimentat per DC, aquests dispositius són cada vegada més madurs, incloent-hi:
Veïcles Elèctrics (VE): Les plataformes VE han evolucionat des de 400VDC a 800VDC i fins i tot més. Aquests sistemes posen èmfasi en la càrrega ràpida, la densitat de potència elevada, la reducció del cable de cou, i disposen de rectificadors eficients, cables portàtils d'alta intensitat, connectors de seguretat avançats i esquemes de protecció tolerants a fallades. La CC de alta tensió permet als vehicles carregar-se o fins i tot vendre energia a la xarxa (V2G) a través de punts de càrrega bidireccionals.
Fotovoltaica (PV): Les grans instal·lacions solars solen funcionar a 1000–1500VDC, utilitzant maquinària de commutació DC, fusibles i caixes combinadores madures per connectar-se directament a sistemes de distribució DC.
Emmagatzematge d'energia (EE): Els sistemes d'emmagatzematge d'energia comercials i industrials es poden connectar directament a les xarxes DC 800V.
Climatització i altres equips de potència: Els principals fabricants de climatització xinesos ja han llançat unitats compatibles amb 375V DC.
Il·luminació LED, prises i altres dispositius finals: Es van implementant àmpliament productes DC corresponents.
En relació als transformadors SST, els fabricants nacionals ja han llançat productes que s'estan aplicant i promocionant en diversos escenaris, com ara centres de dades i remodelacions d'eficiència energètica.
