SST револуција: Од податочни центри до мрежи

Апстракт: На 16 октомври 2025 година, NVIDIA ја објави белата книга "Архитектура на 800 ВDC за следното поколение AI инфраструктура", со акцент врз тоа дека со брзото напредување на големите AI модели и непрекинатата итерација на технологии за CPU и GPU, моќта по рак преминувала од 10 кВ во 2020 година до 150 кВ во 2025 година, и се предвидува да стигне до 1 МВ по рак до 2028 година. За такви мегаватски нивоа на моќ и екстремни густини на моќ, традиционалните системи за дистрибуција на нисконапонска AC се веќе недостаточни. Затоа, белата книга предлажа ажурирање од конвенционалните системи за 415V AC моќ до архитектура за дистрибуција на 800V DC, што генерира значителен интерес за една ключна технологија - Солидни трансформатори (SST).

Преимущества за проекти на податочни центрови: Солидниот трансформатор (SST) може директно да конвертира од мрежна AC 10 кВ до DC 800 V, предлагачи преимущества како компактен размер, лесен дизајн и интегрирани функции вклучувајќи компензација на реактивна моќ и управување со квалитет на моќ. HVDC системите можат да елиминираат потребата за многу средни уреди, како што се UPS единици.

Од архитектурата за дистрибуција на моќ во податочните центрови, е јасно дека преминувањето на HVDC (High-Voltage Direct Current) нуди многу преимущества, вклучувајќи:

• Повисок напон намалува стројот, директно намалувајќи потребата за медни кабели или бусбари.

• Значително намалување на опрема за дистрибуција, елиминирајќи потребата за многу традиционални UPS единици.

• Субстанцијално намалување на просторот за помошни објекти - за мегаватски скали на ракови во податочните центрови, конвенционалните електрични соби би заемале подалеку повеќе плоштина од главните серверски соби.

• Подобрен ефикасност на конверзија: SST-овите сами по себе се значително поефикасни од традиционалните трансформатори, и со многу помалку фази на конверзија на моќ во целосната системска архитектура, губитоци на енергија се значително намалени.

Како што е прикажано на горната слика, кабинетите за чување на енергија можат директно да се поврзат на DC 800V бус ("direktno вештање на батерија"), со што се намалуваат средни губитоци на моќ и се елиминираат трошоците за инвертори. Слично, енергијата од ветар и сонце исто така може да се интегрира директно преку DC/DC конвертори. Ова напредување има значителна важност за промоција на зелени податочни центрови.

SST-овите не се ограничени само на податочни центрови: Целите "Двојна углеродна" (врв на углерод до 2030, углеродна неутралност до 2060) ја подигнаа ефикасноста на енергијата во индустријата и граѓанските сектори на нов уровень. Во општите индустријски и трговски згради, SST-овите исто така можат широко да се применуваат. Кога вторичниот излез е AC, SST-овите можат директно да ажурираат и заменуваат традиционалните трансформатори. Кога вторичниот напон е високонапонска DC, тоа ќе биде трансформативен чекор за DC дистрибуција на моќ на ниво на зграда. На пример, во моменталната промоција на технологијата "Фотоволтаички-Чување-Директно-Флексибилно" (PSDF), од трансформаторот до бусбарот, не се потребни повеќе централни или распределени AC/DC двосмерни инвертори, овозможувајќи беспрекината DC дистрибуција на моќ на ниво на зграда.

Во однос на загриженостите за зрелоста на опремата за крајна употреба со DC моќ, таквите уреди сега се все повеќе зрели, вклучувајќи:

• Електромобили (EV): EV платформите се развиле од 400VDC до 800VDC и даже повисоко. Овие системи акцентираат на брзо пунење, висока густина на моќ, намалување на медни кабели, и карактеристики како ефикасни правоуглуници, портативни кабели со висок строј, напредни безбедносни конектори и шеми за заштита против грешки. Високонапонската DC овозможува возила да се пунат или дури да продаваат моќ обратно на мрежата (V2G) преку двосмерни станции за пунење.

• Фотоволтаички (PV): Големите сончеви ферми типички работат на 1000–1500VDC, користејќи зрели DC странски комутатори, предизвикатели и комбинаторни кутии за директна врска со системи за DC дистрибуција.

• Чување на енергија (ES): Комерцијалните и индустријски системи за чување на енергија можат директно да се поврзат на DC 800V мрежи.

• HVAC и друга опрема за моќ: Главните кинески производители на HVAC веќе ја презентираа опремата која е компатибилна со 375V DC.

• LED осветлување, розетки и друга крајна опрема: Соодветните DC производи сега се широко применуваат.

• Во однос на SST трансформаторите, домашните производители на опрема веќе ја започнаа примената и промоцијата на продуктите, кои се применуваат и промовираат во различни сценарија како податочни центрови и енергетски ретрофитови.