Revolución SST: Dende os centros de datos ata as redes
Resumo: O 16 de outubro de 2025, a NVIDIA publicou o libro branco "800 VDC Architecture for Next-Generation AI Infrastructure", destacando que co rápido avance dos grandes modelos de IA e a continua iteración das tecnoloxías CPU e GPU, a potencia por rai ten aumentado de 10 kW en 2020 a 150 kW en 2025, e estímase que chegará a 1 MW por rai en 2028. Para tales cargas de potencia ao nivel de megavatios e densidades de potencia extremas, os sistemas de distribución de corrente alternativa (CA) de baixa tensión xa non son suficientes. Polo tanto, o libro branco propón actualizar dende os sistemas de enerxía CA convencionais de 415V a unha arquitectura de distribución de corrente continua (CC) de 800V, despertando gran interese nunha tecnoloxía clave para permitilo—os Transformadores de Estado Sólido (SST).
Ventajas para proxectos de centros de datos: O Transformador de Estado Sólido (SST) pode converter directamente desde a rede de CA 10 kV a CC 800 V, ofrecendo vantaxes como tamaño compacto, deseño lixeiro e funcións integradas, incluíndo compensación de potencia reactiva e xestión da calidade da enerxía. Os sistemas de CC de alta tensión poden eliminar a necesidade de moitos dispositivos intermedios, como as unidades UPS.
A partir da arquitectura de distribución de enerxía do centro de datos, é claro que a transición a CC de alta tensión (HVDC) ofrece numerosas vantaxes, incluíndo:
Unha maior tensión reduce a corrente, diminuíndo directamente a cantidade de cabos de cobre ou barras de bus necesarios.
Reducción significativa no equipo de distribución, eliminando a necesidade de moitas unidades UPS tradicionais.
Reducción substancial no espazo de instalacións auxiliares—para centros de datos de escala de megavatios por rai, as salas eléctricas convencionais ocuparían moito máis área que as salas principais de servidores.
Melor eficiencia de conversión: os SST son significativamente máis eficientes que os transformadores tradicionais, e con moitos menos etapas de conversión de enerxía na arquitectura do sistema en xeral, as perdas de enerxía reducense considerablemente.
Como se mostra na figura superior, os armarios de baterías de almacenamento de enerxía poden conectarse directamente á barra de CC 800V ("batería colgada directamente"), reducindo así as perdas de enerxía intermedias e eliminando o custo dos inversores. Da mesma forma, a enerxía eólica e solar tamén pode integrarse directamente a través de convertidores DC/DC. Esta avance ten unha importancia significativa para promover centros de datos verdes.
Os SST non están limitados aos centros de datos: Os obxectivos "Dual Carbon" (pico de carbono en 2030, neutralidade de carbono en 2060) eleváron a eficiencia enerxética nos sectores industrial e civil a un novo nivel. Nas construcións industriais e comerciais xerais, os SST tamén poden ser ampliamente aplicados. Cando a saída secundaria é CA, os SST poden actualizar e substituír directamente os transformadores tradicionais. Cando a tensión secundaria é CC de alta tensión, será un paso transformador para a distribución de enerxía CC a nivel de edificio. Por exemplo, na actual promoción da tecnoloxía "Fotovoltaica-Almacenamiento-Directo-Flexibilidade" (PSDF), dende o transformador ata a barra de bus, xa non se necesitan inversores bidirecionais AC/DC centralizados ou distribuídos, permitindo unha distribución de enerxía CC sinxela a nivel de edificio.
En relación coas preocupacións sobre a madurez dos equipos de uso final alimentados por CC, estes dispositivos están cada vez máis maduros, incluíndo:
Veículos Eléctricos (VE): As plataformas de VE evolucionaron dende 400VDC a 800VDC e incluso máis alto. Estes sistemas enfátanse na carga rápida, alta densidade de potencia, redución de cabos de cobre e caracterízanse por rectificadores eficientes, cabos portáteis de alta corrente, conectores de seguridade avanzados e esquemas de protección tolerantes a fallos. A alta tensión de CC permite que os vehículos se carguen ou incluso vendan enerxía de volta á rede (V2G) a través de postos de carga bidireccionais.
Fotovoltaica (PV): As granxas solares a gran escala operan típicamente a 1000–1500VDC, aproveitando interruptores de lado DC maduros, fusibles e caixas combinadoras para conectar directamente a sistemas de distribución de CC.
Almacenamento de Enerxía (AE): Os sistemas de almacenamento de enerxía comercial e industrial poden conectarse directamente a redes de CC 800V.
Climatización e outro equipamento de potencia: Os principais fabricantes chineses de climatización xa lanzaron unidades compatibles con 375V DC.
Iluminación LED, tomacorrientes e outros dispositivos finais: Produtos de CC correspondentes están sendo ampliamente implementados.
En relación cos transformadores SST, os fabricantes nacionais xa lanzaron produtos, que están sendo aplicados e promovidos en diversos escenarios, como centros de datos e reformas de aforro de enerxía.
