SST революция: Дата центрлерден тармактарға

Кеңес: 2025 жылдың 16-шы оқтында NVIDIA компаниясы «800 ВDC архитектура келешектік AI инфраструктурасы үшін» атты белгілі бір тақырыпты жариялады. Оның ішінде, үлкен AI моделдердің жылдам өсуі мен CPU, GPU технологияларының негізгі өзгерістеріне қатысты айтылған. Рактағы энергия деңгейі 2020 жылы 10 кВт-тен 2025 жылы 150 кВт-ке дейін жеткен, 2028 жылы 1 МВт-ке жететіні аятталған. Бұндай мегаваттық деңгейдегі энергия жүктемелері мен экстремалды энергия тығыздығы үшін салықты AC распределительлер қатты емес. Сондықтан, белгілі бір тақырыпта 415V AC энергия системасынан 800V DC распределитель архитектурасына өту ұсынылатын, бұл SST (Solid-State Transformers) деп аталатын маңызды технологияға өзара көңіл бөлінетін.

Деректер центрлерінің жобалары үшін артықшылықтар: SST (Solid-State Transformer) түзілісі жүйеден 10 кВт AC-ден 800 V DC-ге түрлендіру мүмкіндігін береді. Компактты өлшем, жүзегін тартуы, реактивті компенсация және энергия сапасын басқару функцияларының интеграциялануы мүмкін. Жоғары напрямдагы DC системалары арқылы көптеген ортадағы түрлендірушілер, мысалы, UPS, қажет болмайды.

Деректер центрлерінің энергия распределитель архитектурасынан бастап, HVDC (жоғары напрямдагы түз сызықты электр) қолдану туралы көптеген артықшылықтар көрсетіледі:

• Жоғары напрям артықшылығы - өзінің өзінің өлшемін азайту, мисалы, медь жіптері немесе шиналардың өлшемін азайту.

• Распределитель түрлерінің санын азайту, көптеген традиционды UPS түрлерінің қажеттілігін жою.

• Көмекші тұрғындардың ауданды азайту - мегаваттық деңгейдегі деректер центрлері үшін, салықты электр үйлері сервер үйлерінің ауданынан да көп аудан алуы мүмкін.

• Түрлендіру өнімділігін жақсарту: SST-лер өзінің өзінде традиционды түрлендірушілерден өте өнімді, және жалпы система архитектурасында түрлендіру стадияларының саны аз болғандықтан, энергия жойылуы өте аз болады.

Суретте көрсетілгенімен, энергия сақтау батареялары 800V DC шинаға («батарея түз сызықты») тікелей қосылуы мүмкін, бұл ортадағы энергия жойылуын азайту және инверторлардың құнын жоюға мүмкіндік береді. Сол сияқты, шамал және күн энергиясы да DC/DC конвертерлер арқылы тікелей интегралдануы мүмкін. Бұл өнімділік деректер центрлерінің жергілікті өнімділігін жақсарту үшін маңызды.

SST-лер деректер центрлеріне шектеулі емес: «Екі Көмір» мақсаттары (2030 жылы көмір пикі, 2060 жылы көмір нейтральділігі) промышленность және гражданское строительство секторларында энергоэффективность деңгейін жаңа деңгейге көтерді. Генеральдық промышлендік және коммерциялық зертханаларда SST-лер де кеңінен қолданыла алады. Егер бұрыштық шығыс AC болса, SST-лер традиционды түрлендірушілерді түрлендіру және ауыстыру үшін түрлендіруге болады. Егер бұрыштық напрям жоғары напрямдагы DC болса, бұл имарат деңгейіндегі DC энергия распределительі үшін өзгеріс болады. Мысалы, ағымдағы «Фотоэлектрстанция-Сақтау-Түз сызықты-Эскірту» (PSDF) технологиясын жүзеге асыруда, түрлендірушіден шинаға дейін, орталықты немесе таралған AC/DC екі бағыттағы инверторлер қажет емес, бұл имарат деңгейіндегі беспроблемді DC энергия распределительін жүзеге асыруға мүмкіндік береді.

DC-қуатты пайдалану үшін құрылғылардың даярдығы туралы қорқыныштар: бұл құрылғылар азықтың өнімділігі артқан, бұл құрылғылардың ішінде:

• Электр автомобилдері (EV): EV платформалары 400VDC-ден 800VDC-ге және одан да жоғарыға өтті. Бұл жүйелер тез толтыру, жоғары энергия тығыздығы, медь жіптерін азайту, өзінің өзінде эффективті ректификаторлар, жоғары ағымды жүйелер, өнімді қоңырау қоспалары және қате-терпимді қорғау схемаларын қамтиды. Жоғары напрямдагы DC автомобильдерге қолданылатын же арқылы автостанциялар арқылы қуатты толтыру немесе оны электр жүйесіне сату (V2G) мүмкіндігін береді.

• Фотоэлектрстанция (PV): Шамалы фотоэлектрстанциялар көбінесе 1000–1500VDC деңгейінде жұмыс істейді, бұл құрылғылар DC жағындағы даяр коммутаторлар, автоматты затыратын аппараттар және комбинаторлар арқылы түз сызықты распределительлерге тікелей қосылуға мүмкіндік береді.

• Энергия сақтау (ES): Коммерциялық және санайлы энергия сақтау жүйелері 800V DC электр жүйелеріне тікелей қосылуға болады.

• БМҚ және басқа қуатты құрылғылар: Бірнеше қазақстандық БМҚ өндірісшілері 375V DC-ға ыңғайлаушы құрылғыларды шығарып отыр.

• LED жарық, розеткалар және басқа соңғы құрылғылар: Сәйкес DC өнімдері азықтық қолданылуда.

• SST түрлендірушілері туралы, эл аралық өндірісшілер өнімдерін шығарып, деректер центрлері және энергия сақтау үшін қолданып, тарқатып отыр.