SST Revolution: Fra datacentre til net

Resumé: Den 16. oktober 2025 udgav NVIDIA hvidbogen "800 VDC Arkitektur for Næste Generations AI Infrastruktur", der fremhæver, at med den hurtige udvikling af store AI-modeller og den kontinuerlige iteration af CPU- og GPU-teknologier, er effekten pr. rack steget fra 10 kW i 2020 til 150 kW i 2025, og forventes at nå 1 MW pr. rack i 2028. For sådanne megawatt-niveauer af effektbelastning og ekstreme effekttætheder er traditionelle lavspændings AC-fordelingsystemer ikke længere tilstrækkelige. Derfor foreslår hvidbogen en opgradering fra konventionelle 415V AC strømsystemer til en 800V DC fordelingsarkitektur, hvilket har skabt stor interesse for en vigtig gennembrudsteknologi - Solid-State Transformers (SST).

Fordele for datacenterprojekter: Solid-State Transformer (SST) kan direkte konvertere fra netværkets AC 10 kV til DC 800 V, og byder på fordele som kompakt størrelse, let design og integrerede funktioner, herunder reaktiv effektkompensation og styring af strømkvalitet. HVDC-systemer kan eliminere behovet for mange mellemleds-enheder, såsom UPS-enheder.

Fra datacenters strømforsyningsarkitektur er det klart, at overgangen til HVDC (High-Voltage Direct Current) tilbyder mange fordele, herunder:

• Højere spænding reducerer strømmen, hvilket direkte reducerer mængden af kobberledninger eller busbars.

• Betydelig reduktion i fordelingsudstyr, hvorved behovet for mange traditionelle UPS-enheder elimineres.

• Betydelig reduktion i areal til hjælpefaciliteter - for megawatt-skala pr. rack-datacentre ville konventionelle elektriske rum ellers optage langt mere areal end de primære serverrum.

• Forbedret konverteringsvirksomhed: SST'er selv er betydeligt mere effektive end traditionelle transformatorer, og med langt færre strømkonverteringsfaser i den samlede systemarkitektur, reduceres energitaber betydeligt.

Som vist på figuren ovenfor, kan energilagringsskabe direkte forbindes til DC 800V bus ("batteri direkte-hængende"), hvilket reducerer mellemliggende strømtaber og eliminerer omkostningerne ved invertere. Lignende kan vind- og solenergi også integreres direkte via DC/DC-konvertere. Dette fremskridt har betydelig betydning for at fremme grønne datacentre.

SST'er er ikke begrænset til datacentre: De "doble kulstof"-mål (kulstoftop i 2030, kulstoffrihed i 2060) har hævet energieffektiviteten i industriel og borgerlig sektor til et nyt niveau. I almindelige industrielle og kommercielle bygninger kan SST'er også bredt anvendes. Når sekundært output er AC, kan SST'er direkte opgradere og erstatte traditionelle transformatorer. Når sekundært spænding er højspændings DC, vil det være et transformatorisk skridt for bygningsniveau DC-strømforsyning. For eksempel i den nuværende fremme af "Fotovoltaik-Lager-Direkte-Flexibel" (PSDF) teknologi, fra transformator til busbar, er der ikke længere brug for centraliserede eller distribuerede AC/DC tovejs-invertere, hvilket gør det muligt for ubrudt bygningsbred DC-strømforsyning.

Angående bekymringer om modenheden af slutbrugere til DC-strøm, er disse enheder nu stadig mere modne, herunder:

• Elbiler (EV): EV-platforme er evolueret fra 400VDC til 800VDC og endda højere. Disse systemer fokuserer på hurtig opladning, høj effekt-tæthed, reduceret brug af kobberledninger, og har effektive rettifiers, højstrømshåndterbare bærbare ledninger, avancerede sikkerhedskontakter og fejl-tolerance beskyttelsesskemaer. Højspændings DC gør det muligt for køretøjer at oplades eller endda sælge strøm tilbage til nettet (V2G) gennem tovejs opladningsstationer.

• Solceller (PV): Store solcelleanlæg opererer typisk ved 1000–1500VDC, og benytter modne DC-sider switchgear, sikringselementer og kombinationskasser til direkte forbindelse til DC-fordelingsystemer.

• Energilagring (ES): Kommercielle og industrielle energilagringsystemer kan direkte forbindes til DC 800V-net.

• Klimaanlæg og andet strømudstyr: De største kinesiske klimaanlægsproducenter har allerede lanceret enheder, der er kompatible med 375V DC.

• LED-belysning, stikkontakter og andre slutbrugerenheder: Tilstedeværende DC-produkter bliver nu bredt implementeret.

• Angående SST-transformatorer, har indenlandske udstyrproducenter allerede lanceret produkter, som anvendes og fremmes i forskellige scenarier som datacentre og energibesparende moderniseringer.