מהפכת SST: מדאטה סנטרים לרשתות חשמל
תקציר: ב-16 באוקטובר 2025, פרסמה NVIDIA את המסמך הלבן "ארכיטקטורת 800 VDC עבור התשתית של הדור הבא של טכנולוגיית AI", שמתאר כי עם התקדמות מהירה של מודלי AI גדולים וicontinuous iteration של טכנולוגיות CPU ו-GPU, עלה הצריכת החשמל לכל ראק מאלף קילוואט ב-2020 ל-150 קילוואט ב-2025, וצפוי להגיע למגавאט לכל ראק עד שנת 2028. עבור מטענים חשמליים במגיוון מגה-וואט וצפיפות אנרגיה קיצונית, מערכות הפצה תלת-פאזה נמוכות-מתח מסורתיות כבר אינן מספיקות. לכן, המסמך הלבן מציע העברת מעבר ממערכות חשמל תלת-פאזה מסורתיות של 415V למבנה פיזור DC של 800V, מה שמוביל לעניין משמעותי בטכנולוגיה מפעילה חשובה - הממראים הסולידיים (SST).
יתרונות עבור פרויקטי מרכזי נתונים: הממיר הסולידי (SST) יכול להמיר ישירות מתחום חשמל תלת-פאזה של הרשת של 10 kV ל-DC 800V, ומציע יתרונות כמו גודל קטן, עיצוב קל משקל, ופונקציות משולבות כולל פיצוי רכיבי זרם חילופין וניהול איכות חשמל. מערכות HVDC יכולות להיפטר מרבים מהמכשירים המיניים, כגון יחידות UPS.
מהארכיטקטורה של הפצת חשמל במרכז נתונים, ברור שהמעבר ל-HVDC (זרם ישר מתח גבוה) מציג מספר יתרונות, כולל:
מתח גבוה יותר מפחית את הזרם, ומפחית ישירות את כמות הנחושת הנדרשת לקבלים או לפסי חשמל.
הצטמצמות משמעותית בציוד הפצה, ללא צורך ברבים מהיחידות המסורתיות של UPS.
הצטמצמות משמעותית במרחב של מתקנים עזר - עבור מרכזי נתונים בסולם מגה-וואט לכל ראק, חדרי חשמל קונבנציונליים היו אוכלים הרבה יותר מקום מאשר חדרי שרתים ראשיים.
שיפור ביעילות המרה: SST הם יעילים באופן משמעותי יותר מהמראים מסורתיים, ועם הרבה פחות שלבים של המרה בחשמל בארכיטקטורת המערכת הכללית, ההפסדים האנרגטיים מופחתים באופן משמעותי.
כפי שניתן לראות בתמונה למעלה, תאי אחסון סוללות יכולים להיות מחוברים ישירות לבוס DC 800V ("תליית סוללה ישירה"), ובכך מפחיתים את ההפסדים החשמליים הביניים והם מוחקים את עלות הממירים. באופן דומה, אנרגיה מזג אוויר וסולרי ניתן גם כן להשתלב ישירות דרך ממירים DC/DC. התקדמות זו היא חשובה מאוד לקידום מרכזי נתונים ירוקים.
SST אינם מוגבלים רק למרכזים נתונים: המטרות "דו-פחמן" (שיא פחמן עד 2030, נייטרליות פחמן עד 2060) הגבירו את יעילות האנרגיה בענפים התעשייתיים והאזרחיים לרמה חדשה. בבניינים תעשייתיים ומסחריים כלליים, SST יכולים להיות מיושמים באופן רחב. כאשר הפלט המשני הוא AC, SST יכולים להחליף ישירות ולהשדרג את הממראים המסורתיים. כאשר המתח המשני הוא DC מתח גבוה, זה יהיה צעד מהפכני לפיזור חשמל DC ברמת הבניין. למשל, בהסברה הנוכחית של טכנולוגיית "PV-Storage-Direct-Flexible" (PSDF), ממירים דו-כיווניים AC/DC מרכזים או מבוזרים אינם נדרשים עוד מהמריא ועד לבוס, מה שמאפשר פיזור חשמל DC חלק בבניין כולו.
לגבי דאגות לגבי בשלותם של מכשירי קצה המופעלים באמצעות DC, המכשירים הללו הם עכשיו בשלים יותר ויותר, כולל:
כלי רכב חשמליים (EVs): פלטפורמות כלי הרכב החשמלי עברו מתיחות DC של 400V ל-800V ואפילו גבוה יותר. מערכות אלו מדגישות טעינה מהירה, צפיפות אנרגיה גבוהה, הפחתת כבל נחושת, ומציידות ממירים ישרים יעילים, כבלים נישאים עם זרם גבוה, חיבורים מתקדמים לבטיחות, ותוכניות הגנה סובלניות לתיקונים. מתח DC גבוה מאפשר לכלי הרכב לטעון או אפילו למכור חשמל חזרה לרשת (V2G) דרך תחנות טעינה דו-כיווניות.
אנרגיית סולר (PV): חוות סולר גדולות בדרך כלל פועלות ב-1000–1500VDC, תוך שימוש בציוד חילוף DC בשל, פוזרים, וקופסאות משלב כדי להתחבר ישירות למערכות הפצה DC.
אחסון אנרגיה (ES): מערכות אחסון אנרגיה מסחריות ותעשייתיות יכולות להתחבר ישירות לרשת DC של 800V.
מערכות מזגן ואנרגיה אחרות: יצרני מזגנים סיניים גדולים כבר השיקו יחידות תואמות 375V DC.
אורות LED, שקעים, ומכשירים אחרים: מוצרים DC מתאימים נפרסים כעת באופן נרחב.
לגבי הממראים SST, יצרנים מקומיים כבר השיקו מוצרים שנמצאים בשימוש והפצה במגוון סצérios כגון מרכזי נתונים ושיפוצים חוסכי אנרגיה.
