SST क्रान्ति: डाटा केन्द्रहरू देखि ग्रिडहरू सम्म

सारांश: अक्टोबर १६, २०२५ मा NVIDIAले सफेद पत्र "800 VDC Architecture for Next-Generation AI Infrastructure" प्रकाशित गरेको थियो, जहाँ उल्लेख गरिएको छ कि ठूलो AI मॉडेलहरूको तीव्र विकास र CPU र GPU तकनीकहरूको निरन्तर इटरेशनको कारण, प्रति रैक शक्ति २०२० मा १० kW भएकोले २०२५ मा १५० kW र २०२८ मा १ MW पुग्नेछ। यस्तो मेगावाट स्तरको शक्ति भार र चरम शक्ति घनत्वका लागि परम्परागत निम्न वोल्टेज एसी वितरण प्रणाली पर्याप्त छैन। त्यसैले, सफेद पत्रले परम्परागत ४१५V एसी शक्ति प्रणालीबाट ८००V डीसी वितरण आर्किटेक्चरमा अपग्रेड गर्ने गरी गरेको छ, जसले ठूलो रुचानलाई एक महत्त्वपूर्ण सक्षम तकनीक—सोलिड-स्टेट ट्रान्सफार्मर (SST) मा जन्म दिएको छ।

डेटा सेन्टर परियोजनाहरूको लागि फाइदेल: सोलिड-स्टेट ट्रान्सफार्मर (SST) ले तार एसी १० kV बाट सधैं डीसी ८०० V मा रूपान्तरण गर्न सक्छ, जसले सघन आकार, हल्को डिझाइन, रिएक्टिभ शक्ति सम्पन्नीकरण र शक्ति गुणस्तर प्रबन्धन जस्ता एकीकृत फंक्शनहरूको सुविधा दिन्छ। HVDC प्रणालीले यस्ता अन्तर्मध्य उपकरणहरू, जस्तै UPS युनिटहरू, आवश्यकता रहिन्छ।

डेटा सेन्टर शक्ति वितरण आर्किटेक्चरबाट देखिन्छ, HVDC (उच्च वोल्टेज डाइरेक्ट करेन्ट) मा रूपान्तरण गर्ने धेरै फाइदेलहरू छन्, जसमा यस्तो छन्:

• उच्च वोल्टेज वाटाले वर्तिका घटाउँछ, जसले आवश्यक तामा केबल वा बसबारहरूको मात्रा सधैं घटाउँछ।

• वितरण उपकरणहरूमा ठूलो कमी, जसले धेरै परम्परागत UPS युनिटहरूको आवश्यकता रहिन्छ।

• सहायक सुविधा अवकाशमा ठूलो कमी—मेगावाट-स्तरको प्रति-रैक डेटा सेन्टरहरूमा, परम्परागत विद्युत रूमहरूले अधिक अवकाश लिनेछन् बढी विशाल मुख्य सर्वर रूमहरूभन्दा।

• सुधारी रूपान्तरण दक्षता: SSTहरू स्वयं परम्परागत ट्रान्सफार्मरहरूभन्दा धेरै दक्ष हुन्छन्, र समग्र प्रणाली आर्किटेक्चरमा धेरै कम शक्ति रूपान्तरण चरणहरू भएकोले, ऊर्जा नष्टहरू धेरै कम हुन्छन्।

ऊपरो चित्रमा देखिन्छ, ऊर्जा स्टोरेज बैटरी केबिनेटहरूलाई सधैं डीसी ८००V बसबार ("बैटरी डाइरेक्ट-हङ्गिङ") मा जोड्न सकिन्छ, जसले अन्तर्मध्य शक्ति नष्टहरू र इन्वर्टरहरूको लागत घटाउँछ। त्यस्तै, वायु र सौर शक्तिलाई पनि डीसी/डीसी कन्वर्टरहरू दिन त्यही तरिकाले एकीकृत गर्न सकिन्छ। यो उन्नति सबैजना हरियो डेटा सेन्टरको लागि महत्त्वपूर्ण छ।

SSTहरू डेटा सेन्टरहरूमा ही नभएका छन्: "दुई कार्बन" लक्ष्यहरू (२०३० मा कार्बन शिखर, २०६० मा कार्बन तटस्थता) उद्योग र नागरिक क्षेत्रहरूमा ऊर्जा दक्षतालाई नयाँ स्तरमा उठाएका छन्। सामान्य औद्योगिक र व्यापारिक इमारतहरूमा, SSTहरूको व्यापक अनुप्रयोग गरिन सकिन्छ। यदि द्वितीयक निर्गम एसी हुन्छ भने, SSTहरू परम्परागत ट्रान्सफार्मरहरूलाई सधैं अपग्रेड र बदल्न सकिन्छ। यदि द्वितीयक वोल्टेज उच्च वोल्टेज डीसी हुन्छ भने, यो इमारत स्तरको डीसी शक्ति वितरणको लागि एक रूपान्तरकारी चरण हुनेछ। उदाहरणका लागि, वर्तमान "फोटोवोल्टेक-स्टोरेज-डाइरेक्ट-फ्लेक्सिबल" (PSDF) तकनीकको प्रचारमा, ट्रान्सफार्मरबाट बसबारसम्म, केन्द्रीय वा वितरित एसी/डीसी द्विदिशात्मक इन्वर्टरहरूको आवश्यकता रहिन्छ, जसले इमारत व्यापी डीसी शक्ति वितरण बिन बाधा गर्न सकिन्छ।

डीसी चालित अन्तिम उपयोगको उपकरणहरूको परिपक्वता बारेमा चिन्ताहरूसँग, यी उपकरणहरू अहिले धेरै परिपक्व छन्, जसमा यस्तो छन्:

• इलेक्ट्रिक वाहनहरू (EVs): EV प्लेटफार्महरू ४००VDC बाट ८००VDC र उच्च वोल्टेजमा विकसित भएका छन्। यी प्रणालीहरू त्वरित चार्जिङ, उच्च शक्ति घनत्व, तामा केबलको कमी, दक्ष रेक्टिफायर, उच्च वर्तिका पोर्टेबल केबल, उन्नत सुरक्षा कनेक्टर, र फाउल-टोलरेन्ट सुरक्षा योजनाहरू जस्ता विशेषताहरू जोड्छन्। उच्च वोल्टेज डीसीले वाहनलाई ग्रिडमा चार्ज गर्न वा यसलाई ग्रिडमा शक्ति बेच्न (V2G) द्विदिशात्मक चार्जिङ स्टेशनहरू दिन सकिन्छ।

• फोटोवोल्टेक (PV): विशाल-स्तरको सौर खेतहरू सामान्यतया १०००–१५००VDC मा काम गर्छन्, जसले परिपक्व डीसी-पक्षीय स्विचगियर, फ्युज, र कंबाइनर बक्सहरू दिन डीसी वितरण प्रणालीमा सधैं जोड्न सकिन्छ।

• ऊर्जा स्टोरेज (ES): व्यापारिक र औद्योगिक ऊर्जा स्टोरेज प्रणालीहरूलाई सधैं डीसी ८००V ग्रिडमा जोड्न सकिन्छ।

• HVAC र अन्य शक्ति उपकरणहरू: मुख्य चीनी HVAC निर्माताहरूले पहिले ३७५V DC-सुसज्जित युनिटहरू ल्याउँछन्।

• LED बुल्ब, सोकेट, र अन्य अन्तिम उपकरणहरू: तुल्य डीसी उत्पादनहरू अहिले व्यापक रूपमा लगानी गरिएका छन्।

• SST ट्रान्सफार्मरहरूको बारेमा, घरेलु उपकरण निर्माताहरूले पहिले उत्पादनहरू ल्याएका छन्, जसले डेटा सेन्टरहरू र ऊर्जा बचाउ रिट्रोफिट जस्ता विभिन्न परिस्थितिहरूमा अनुप्रयोग र प्रचार गरिरहेका छन्।