Revolusi SST: Dari Pusat Data ke Jaringan Listrik

Abstrak: Pada tanggal 16 Oktober 2025, NVIDIA merilis makalah putih berjudul "800 VDC Architecture for Next-Generation AI Infrastructure", menyoroti bahwa dengan kemajuan cepat model AI besar dan iterasi terus-menerus teknologi CPU dan GPU, daya per rak telah meningkat dari 10 kW pada tahun 2020 menjadi 150 kW pada tahun 2025, dan diperkirakan akan mencapai 1 MW per rak pada tahun 2028. Untuk beban daya level megawatt dan kepadatan daya ekstrem seperti itu, sistem distribusi AC tegangan rendah tradisional tidak lagi cukup. Oleh karena itu, makalah putih tersebut mengusulkan peningkatan dari sistem daya AC konvensional 415V menjadi arsitektur distribusi DC 800V, memicu minat yang signifikan pada teknologi penggerak kunci—Solid-State Transformers (SST).

Keuntungan untuk proyek pusat data: Solid-State Transformer (SST) dapat langsung mengubah dari AC jaringan 10 kV menjadi DC 800 V, menawarkan keuntungan seperti ukuran kompak, desain ringan, dan fungsi terintegrasi termasuk kompensasi reaktif dan manajemen kualitas daya. Sistem HVDC dapat menghilangkan kebutuhan untuk banyak perangkat antara, seperti unit UPS.

Dari arsitektur distribusi daya pusat data, jelas bahwa transisi ke HVDC (Arus Searah Tegangan Tinggi) menawarkan banyak keuntungan, termasuk:

• Tegangan lebih tinggi mengurangi arus, secara langsung mengurangi jumlah kabel tembaga atau busbar yang dibutuhkan.

• Pengurangan signifikan dalam peralatan distribusi, menghilangkan kebutuhan untuk banyak unit UPS tradisional.

• Pengurangan substansial dalam ruang fasilitas pendukung—untuk pusat data skala megawatt per rak, ruang listrik konvensional akan menghabiskan area yang jauh lebih besar daripada ruang server utama.

• Efisiensi konversi yang ditingkatkan: SST sendiri jauh lebih efisien daripada transformator tradisional, dan dengan tahapan konversi daya yang jauh lebih sedikit dalam arsitektur sistem keseluruhan, kerugian energi berkurang secara signifikan.

Seperti ditunjukkan dalam gambar di atas, lemari baterai penyimpanan energi dapat langsung terhubung ke bus DC 800V ("penggantungan baterai langsung"), sehingga mengurangi kerugian daya antara dan menghilangkan biaya inverter. Demikian pula, tenaga angin dan surya juga dapat diintegrasikan secara langsung melalui konverter DC/DC. Kemajuan ini memiliki pentingnya signifikan untuk mempromosikan pusat data hijau.

SST Tidak Terbatas pada Pusat Data: Tujuan "Dual Carbon" (puncak karbon pada 2030, netral karbon pada 2060) telah meningkatkan efisiensi energi di sektor industri dan sipil ke tingkat baru. Dalam bangunan industri dan komersial umum, SST juga dapat diterapkan secara luas. Ketika output sekunder adalah AC, SST dapat langsung meningkatkan dan menggantikan transformator tradisional. Ketika tegangan sekunder adalah DC tegangan tinggi, ini akan menjadi langkah transformasional untuk distribusi daya DC level bangunan. Misalnya, dalam promosi saat ini teknologi "Photovoltaic-Storage-Direct-Flexible" (PSDF), dari transformator hingga busbar, inverter dua arah AC/DC tersentral atau terdistribusi tidak lagi diperlukan, memungkinkan distribusi daya DC tanpa hambatan seluruh bangunan.

Mengenai kekhawatiran tentang kematangan peralatan akhir yang ditenagai DC, perangkat-perangkat tersebut sekarang semakin matang, termasuk:

• Kendaraan Listrik (EV): Platform EV telah berkembang dari 400VDC menjadi 800VDC dan bahkan lebih tinggi. Sistem-sistem ini menekankan pengisian cepat, kepadatan daya tinggi, pengurangan kabel tembaga, dan fitur-fitur seperti rectifier yang efisien, kabel portabel arus tinggi, konektor keamanan canggih, dan skema perlindungan toleran terhadap gangguan. DC tegangan tinggi memungkinkan kendaraan untuk mengisi daya atau bahkan menjual daya kembali ke jaringan (V2G) melalui stasiun pengisian dua arah.

• Fotovoltaik (PV): Ladang surya berskala besar biasanya beroperasi pada 1000–1500VDC, memanfaatkan switchgear sisi DC, fusible, dan kotak kombiner yang matang untuk terhubung langsung ke sistem distribusi DC.

• Penyimpanan Energi (ES): Sistem penyimpanan energi komersial dan industri dapat terhubung langsung ke jaringan DC 800V.

• AC dan peralatan daya lainnya: Produsen AC utama di China telah meluncurkan unit yang kompatibel dengan 375V DC.

• Penerangan LED, stopkontak, dan perangkat akhir lainnya: Produk DC yang sesuai kini sedang diterapkan secara luas.

• Mengenai transformator SST, produsen peralatan domestik telah meluncurkan produk, yang sedang diterapkan dan dipromosikan dalam berbagai skenario seperti pusat data dan renovasi hemat energi.