SST-revolusjon: Fra datacentre til nettverk

Sammendrag: 16. oktober 2025 utga NVIDIA vitenotatet "800 VDC-arkitektur for neste generasjons AI-infrastruktur", som fremhever at med rask utvikling av store AI-modeller og kontinuerlig iterasjon av CPU- og GPU-teknologi, har effekten per stativ økt fra 10 kW i 2020 til 150 kW i 2025, og er forventet å nå 1 MW per stativ i 2028. For slike megawatt-nivå effektlaster og ekstreme effekt-tettheter er tradisjonelle lavspennings AC-distribusjonssystemer ikke lenger tilstrekkelige. Derfor foreslår vitenotatet å oppgradere fra konvensjonelle 415V AC strømsystemer til en 800V DC distribusjonsarkitektur, noe som har skapt stor interesse for en nøkkelteknologi - Solid-State Transformers (SST).

Fordeler for datacenterprosjekter: Solid-State Transformer (SST) kan direkte konvertere fra nettets AC 10 kV til DC 800 V, og tilby fordeler som kompakt størrelse, lettvekt design, og integrerte funksjoner som reaktiv effektkompensasjon og strømkvalitetsstyring. HVDC-systemer kan eliminere behovet for mange mellomledenheter, som UPS-enheter.

Fra datacentrets strømdistribusjonsarkitektur er det klart at overgangen til HVDC (Høyspenning Direkte Strøm) gir flere fordeler, inkludert:

• Høyere spenning reduserer strømmen, noe som direkte reduserer mengden kobberkabler eller busbarer som trengs.

• Betydelig reduksjon i distribusjonsteknikk, med eliminering av behovet for mange tradisjonelle UPS-enheter.

• Markedskraftig reduksjon i hjelpefasilitetsrom – for megawatt-skala per stativ datacentre, ville konvensjonelle elektriske rom ellers opptatt mye mer areal enn hovedserverromene.

• Forbedret konverteringseffektivitet: SST-er selv er betydelig mer effektive enn tradisjonelle transformatorer, og med langt færre strømkonverteringsnivåer i den totale systemarkitekturen, blir energitap markant redusert.

Som vist på bildet ovenfor, kan energilagringsbatterikabinetter direkte kobles til DC 800V bus ("batteri direkte-hengende"), noe som reduserer mellomledsenergital og eliminerer kostnaden for invertere. På samme måte kan vind- og solkraft også integreres direkte via DC/DC-konvertere. Denne fremskridt har stor betydning for fremme av grønne datacentre.

SST-er er ikke begrenset til datacentre: "Dobbel karbon"-målene (karbon topp i 2030, karbonnøytralitet i 2060) har hevet energieffektiviteten i industri- og borgersektoren til et nytt nivå. I generelle industri- og kommersielle bygg kan SST-er også bli vidt anvendt. Når sekundært utslag er AC, kan SST-er direkte oppgradere og erstatte tradisjonelle transformatorer. Når sekundærspenningen er høyspenning DC, vil det være en transformasjonssteg for bygningsnivå DC-strømdistribusjon. For eksempel, i den nåværende fremming av "Fotovoltaikk-Lagring-Direkte-Fleksibel" (PSDF)-teknologi, er sentraliserte eller distribuerte AC/DC toveis invertere ikke lenger nødvendige fra transformator til busbar, noe som muliggjør nahtodistribusjon av DC-strøm i hele bygningen.

Angående bekymringer om modenheten av sluttbrukerutstyr for DC-strøm, er slike enheter nå stadig mer modne, inkludert:

• Elkjøretøy (EV): EV-plattformer har evolvert fra 400VDC til 800VDC og enda høyere. Disse systemene legger vekt på hurtiglading, høy effekt-tetthet, redusert bruk av kobberkabler, og inneholder effektive rettifierer, høystrømshåndtering kabler, avanserte sikkerhetskontakter, og feiltolerante beskyttelsesordninger. Høyspennings DC gjør det mulig for kjøretøy å lades eller endog selge strøm tilbake til nettet (V2G) gjennom toveis ladestasjoner.

• Fotovoltaikk (PV): Store solparkoperasjoner typisk foregår ved 1000–1500VDC, utnyttende modne DC-side skruer, sikringer, og kombineringsbokser for direkte tilkobling til DC-distribusjonssystemer.

• Energilagring (ES): Kommercielle og industrielle energilagringsystemer kan direkte kobles til DC 800V-nett.

• Klimaanlegg og annen strømutsykling: De største kinesiske klimaanleggsprodusenter har allerede lansert enheter som er kompatible med 375V DC.

• LED-belysning, stikkontakter, og andre sluttenheter: Tilsvarande DC-produkter blir nå vidt innført.

• Angående SST-transformatorer, har innenlandske utstyrsprodusenter allerede lansert produkter, som blir anvendt og fremmet i ulike scenarioer som datacentre og energibesparende moderniseringsprosjekter.