SST revolucija: Od podatkovnih centrov do omrežij
Povzetek: 16. oktobra 2025 je NVIDIA objavil beležnico "800 VDC Arhitektura za Naslednje Generacije Infrastrukture Umetne Inteligence", ki opozarja, da zaradi hitrega napredka velikih modelov umetne inteligence in stalne iteracije tehnologij CPU in GPU se moč na stojniku povečala od 10 kW leta 2020 na 150 kW leta 2025 in se predvideva, da bo do leta 2028 dosežena 1 MW na stojnik. Za take megavatne obremenitve in ekstremne gostote moči so tradicionalni sistemi nizega napetostnega AC razporejanja več niso zadostni. Zato beležnica predlaga nadgradnjo s konvencionalnih sistemov z 415V AC na arhitekturo razporejanja z 800V DC, kar je povzročilo veliko zanimanje za ključno omogočajočo tehnologijo – trdnofazne transformatorje (SST).
Prednosti za projekte podatkovnih centrov: Trdnofazni transformator (SST) lahko neposredno pretvori mrežni AC 10 kV v DC 800 V, kar prinaša prednosti, kot so kompaktna velikost, lahek dizajn in integrirane funkcije, kot so kompenzacija reaktivne moči in upravljanje kakovosti energije. Sistemi HVDC lahko izključijo potrebo po mnogih medsebojnih napravah, kot so enota UPS.
Iz arhitekture razporejanja moči podatkovnega centra je očitno, da prehod na HVDC (Visokonapetostni Direktni Tok) prinaša veliko prednosti, vključno z:
Višja napetost zmanjša tok, kar neposredno zmanjša potrebno količino bakrene žice ali busbarov.
Značilen zmanjšek distribucijske opreme, ki izključi potrebo po številnih tradicionalnih enotah UPS.
Velik zmanjšek prostora za pomožne objekte – za megavatne stojnike podatkovnih centrov bi konvencionalni električni prostori zasedli veliko več prostranstva kot glavni strežniški prostori.
Izboljšana učinkovitost pretvorbe: SST sami so znatno bolj učinkoviti od tradicionalnih transformatorjev, in z daleč manjšim številom faz pretvorbe moči v celotni arhitekturi sistema so izgube energije značilno zmanjšane.
Kot je prikazano na zgornji sliki, se lahko shrambeni baterijski kabineti neposredno povežejo na DC 800V bus ("direktno visoko visokonapetostni tok"), s čimer se zmanjšajo medsebojni izgubi energije in se izključi strošek inverterjev. Podobno se lahko vetrna in sončna energija tudi neposredno integrira preko pretvornikov DC/DC. Ta napredek ima velik pomen za spodbujanje zelenih podatkovnih centrov.
SST ni omejen le na podatkovne centre: "Dvojni ogljikovi" cilji (vrh ogljika do leta 2030, ogljikova neutralnost do leta 2060) so energetsko učinkovitost v industrijskih in civilnih sektorjih povečali na novo raven. V splošnih industrijskih in komercialnih stavbah se SST lahko tudi široko uporabljajo. Ko je sekundarni izhod AC, SST lahko neposredno nadgradijo in nadomeščajo tradicionalne transformatorje. Ko je sekundarna napetost visokonapetostni DC, bo to preoblikovalni korak za gradbene DC sisteme razporejanja. Na primer, v trenutnem spodbujanju tehnologije "Fotovoltaika-Shramba-Direktno-Gibljivo" (PSDF), od transformatorja do busa, ni več potrebna centralizirana ali distribuirana dvosmerne inverterje AC/DC, kar omogoča neprekinjeno razporejanje DC energije v celoti grajevanja.
Glede skrbi o zrelosti končne opreme z napajanjem DC, takšne naprave so zdaj vse bolj zrele, vključno z:
Električni vozila (EV): Platforme EV so se razvile od 400VDC na 800VDC in še višje. Ti sistemi poudarjajo hitro polnjenje, visoko gostoto moči, zmanjšano količino bakrenih žic in vključujejo učinkovite pretvornike, visokotokovne prenosne kablage, napredne varnostne konektorje in sheme zaščite pred napakami. Visokonapetostni DC omogoča vozilom, da se nabijejo ali celo prodajo energijo nazaj v omrežje (V2G) preko dvosmernih polnilnih postaj.
Fotovoltaika (PV): Veliki sončni parki tipično delujejo na 1000–1500VDC, izkoriščajo zrelo DC stransko switchgear, preplinske ventile in kombinacijske škatle, da se neposredno povežejo na sisteme DC razporejanja.
Shramba energije (ES): Komercialne in industrijske sistemi shrambe energije se lahko neposredno povežejo na mreže DC 800V.
HVAC in druga oprema: Večina velikih kitajskih proizvajalcev HVAC je že izvedla enote, ki so združljive z 375V DC.
LED osvetlitev, zope in druge končne naprave: Ustreznim DC izdelkom se zdaj široko uporablja.
Glede SST transformatorjev, domači proizvajalci opreme že izdajajo izdelke, ki se uporabljajo in promovirajo v različnih scenarijih, kot so podatkovni centri in energijsko učinkovita modernizacija.
