SST რევოლუცია: დატა-ცენტრებიდან ქსელებამდე
აბსტრაქტი: 16 ოქტომბერს, 2025 წელს, NVIDIA-მა გამოაცხადა თეთრი წიგნი "800 VDC არქიტექტურა შემდეგი ფერდასკვნის AI ინფრასტრუქტურისთვის", რომელშიც აღნიშნულია, რომ დიდი ზომის AI მოდელების სწრაფი განვითარებისა და CPU და GPU ტექნოლოგიების უწყვეტ იტერაციის შედეგად, რაკის ენერგია გაიზარდა 2020 წლის 10 kW-დან 2025 წლის 150 kW-მდე და პროგნოზირებულია, რომ 2028 წლს შეადგენს 1 MW-ს რაკის შემთხვევაში. ასეთი მეგავატის დონის ელექტრო ტვირთებისა და ექსტრემალური ენერგიის სიმკვრივისთვის ტრადიციული დაბალი ძირითადი განაწილების სისტემები აღარ არის საკმარისი. ამიტომ თეთრი წიგნი შეადგენს პროპოზიციას ტრადიციული 415V AC ენერგიის სისტემებიდან 800V DC განაწილების არქიტექტურაზე გადასვლაზე, რაც განსაკუთრებით დაინტერესებს კლუჩნის ტექნოლოგიას - სოლიდურ ტრანსფორმატორებს (SST).
დატა-ცენტრების პროექტებისთვის სარგებელი: სოლიდური ტრანსფორმატორი (SST) შეიძლება დირექტულად გადაიყვანოს ქსელის 10 kV AC-დან 800 V DC-მდე, რაც შეიძლება გამოიყენოს სარგებელი სახელად კომპაქტური ზომა, ლეგკი დიზაინი და ინტეგრირებული ფუნქციები, როგორიცაა რეაქტიული ძალის კომპენსაცია და ენერგიის ხარისხის მენეჯმენტი. HVDC სისტემები შეიძლება გაამარტივოს ბევრი შუა მოწყობილობის გარეშე საჭიროება, როგორიცაა UPS ერთეულები.
დატა-ცენტრის ენერგიის განაწილების არქიტექტურიდან ცხადია, რომ გადასვლა HVDC-ზე (მაღალი ძირითადი დირექტული მიმართულების) შეიძლება შეიტანოს მრავალი სარგებელი, როგორიცაა:
მაღალი ძირითადი დარღვევა შეიძლება შეამციროს დენი, დირექტულად შემცირებით საჭირო თიხის კებლების ან ბუსბარების რაოდენობას.
განაწილების მოწყობილობების მნიშვნელოვანი შემცირება, რაც შეიძლება გამოიყენოს ბევრი ტრადიციული UPS ერთეულის გარეშე საჭიროების გასართობად.
დამხმარე ფაქტორების სივრცის დიდი შემცირება - მეგავატის დონის რაკის დატა-ცენტრებისთვის ტრადიციული ელექტრო სართულები დაკავებდნენ მეტ სივრცეს მთავარი სერვერის სართულების შედარებით.
გაუმჯობესებული კონვერტირების ეფექტურობა: SST-ები თავად მნიშვნელოვანად უფრო ეფექტურია ტრადიციული ტრანსფორმატორების შედარებით და მთელი სისტემის არქიტექტურაში ბევრი ენერგიის კონვერტირების ეტაპის შემცირებით ენერგიის დაკარგვა დიდხანს შემცირდება.
როგორც ნაჩვენებია ზემოთ მოცემულ სურათზე, ენერგიის აკუმულატორების კაბინეტები შეიძლება დირექტულად დაეკავშირდეს 800V DC ბუსის ("ბატარეათა დირექტული დაკავშირება"), რაც შეიძლება შეამციროს შუა ენერგიის დაკარგვა და შეამციროს ინვერტორების ღირებულება. მსგავსად, ქარის და მზის ენერგიაც შეიძლება დირექტულად ინტეგრირდეს საშუალებით DC/DC კონვერტერების. ეს პროგრესი შეიძლება შეიტანოს მნიშვნელოვანი სარგებელი მწვანე დატა-ცენტრების განვითარებაში.
SST-ები არ შეზღუდულია დატა-ცენტრებზე: "ორი ნახევარი ნახევარი" მიზნები (კარბონის პიკი 2030 წელს, კარბონის ნეიტრალურობა 2060 წელს) ახალ დონეზე აიყვანა ენერგიის ეფექტურობა ინდუსტრიულ და სამოსახლო სექტორებში. ზოგადი ინდუსტრიული და კომერციული შენობებისთვის, SST-ები შეიძლება დაარეგულირდეს ფართოდ. როდესაც მეორე გამომავალი AC არის, SST-ები შეიძლება დირექტულად განახლდეს და ჩანაცვლდეს ტრადიციული ტრანსფორმატორები. როდესაც მეორე გამომავალი ძირითადი დირექტული დარღვევა არის, ეს იქნება ტრანსფორმაციული ნაბიჯი შენობის დონის დირექტული დარღვევის განაწილებისთვის. მაგალითად, ამჟამად პრომოტირებული "ფოტოვოლტაიკური-აკუმულატორული-დირექტული-ფლექსიბული" (PSDF) ტექნოლოგიაში, ტრანსფორმატორიდან ბუსბარს, დაარეგულირებული ან დანარჩენი AC/DC ბიდირექციული ინვერტორები აღარ იქნება საჭირო, რაც შეიძლება შეიტანოს ურთიერთკავშირის დირექტული დარღვევის განაწილება შენობაში.
დირექტული დარღვევით მომხმარებლის მოწყობილობების მორჩილების შესახებ შესაძლებლობების შესახებ, ამ მოწყობილობები ახლა უფრო დამახასიათებელია, რითაც შეიძლება იყოს:
ელექტრომობილები (EV): EV პლატფორმები გაიზარდა 400VDC-დან 800VDC-მდე და უფრო მაღალი. ეს სისტემები აქცენტირებენ სწრაფ ჩარგებას, მაღალ ძალის სიმკვრივეს, შემცირებულ თიხის კებლებს და მაღალი ეფექტურობის რექტიფიკატორებს, დიდი დენის პორტატიული კებლებს, დარგებულ უსაფრთხოების კონექტორებს და შეცდომის ტერპენტულ დაცვას. მაღალი ძირითადი დირექტული დარღვევა შეიძლება დარგებული ელექტრომობილების ჩარგებას ან კარგად ელექტროენერგიის გაყიდვას ქსელში (V2G) ბიდირექციული ჩარგების სასტაციოების საშუალებით.
ფოტოვოლტაიკა (PV): დიდი მასშტაბის მზის ფარმები ჩვეულებრივ ფუნქციონირებენ 1000–1500VDC-ზე, გამოიყენებენ დამახასიათებელ დირექტულ დარღვევის სამივალს, ფიუზებს და კომბინერებულ ბოქსებს დირექტული დარღვევის განაწილების სისტემებთან დირექტულ დაკავშირებისთვის.
ენერგიის აკუმულაცია (ES): კომერციული და ინდუსტრიული ენერგიის აკუმულაციის სისტემები შეიძლება დირექტულად დაეკავშირდეს 800V DC ქსელებს.
HVAC და სხვა ენერგიის მოწყობილობები: უდიდესი ჩინური HVAC წარმოშობის წარმომადგენლები უკვე გამოიტანეს 375V DC-თან სათანადო მოწყობილობებს.
LED შუქი, სოკეტები და სხვა მიმდევარ მოწყობილობები: შესაბამისი დირექტული დარღვევის პროდუქტები ახლა ფართოდ გამოიყენება.
SST ტრანსფორმატორების შესახებ, სახელმწიფო მოწყობილობის წარმომადგენლები უკვე გამოიტანეს პროდუქტები, რომლებიც გამოიყენება და დაინტერესებენ სხვადასხვა სცენარიში, როგორიცაა დატა-ცენტრები და ენერგიის ეფექტურობის გაუმჯობესება.
