SST-revolution: Från datacenter till nät
Sammanfattning: Den 16 oktober 2025 släppte NVIDIA vitboken "800 VDC Arkitektur för nästa generations AI-infrastruktur", som belyste att med den snabba utvecklingen av stora AI-modeller och den kontinuerliga iterationen av CPU- och GPU-teknologier har effekten per rack ökat från 10 kW år 2020 till 150 kW år 2025, och förväntas nå 1 MW per rack år 2028. För sådana megawattnivåer av effektbelastningar och extremt höga effekttätheter är traditionella lågspännings-AC-distributionsystem inte längre tillräckliga. Därför föreslår vitboken en uppgradering från konventionella 415V AC-system till en 800V DC-distributionsarkitektur, vilket väckt stor intresse för en viktig nyckelteknologi—Solid-State Transformers (SST).
Fördelar för datacenterprojekt: Solid-State Transformer (SST) kan direkt omvandla från nätverkets AC 10 kV till DC 800 V, vilket ger fördelar som kompakt storlek, lättviktsdesign och integrerade funktioner inklusive reaktiv effektkompensation och energikvalitetshantering. HVDC-system kan eliminera behovet av många mellanenheter, såsom UPS-enheter.
Från datacentrets effektledningsarkitektur är det tydligt att övergången till HVDC (Högspänningsdirektström) erbjuder många fördelar, inklusive:
Högre spänning minskar strömmen, vilket direkt minskar den mängd kopparledning eller busbar som krävs.
Signifikant minskning av distributionsutrustning, vilket eliminerar behovet av många traditionella UPS-enheter.
Betydande minskning av underhållsfacilitetsutrymme—för megawattskala per-rack-datacenter skulle konventionella elektriska rum annars ta upp betydligt mer yta än de huvudsakliga serverrummen.
Förbättrad konverteringseffektivitet: SST är i sig betydligt mer effektiva än traditionella transformer, och med färre effektomvandlingssteg i den totala systemarkitekturen minskas energiförlusterna betydligt.
Som visas i figuren ovan kan energilagringsskåp direkt anslutas till DC 800V-bussen ("battery direct-hanging"), vilket minskar mellanliggande effektavbrott och eliminerar kostnaden för inverterare. På liknande sätt kan vind- och solenergi också integreras direkt via DC/DC-omvandlare. Denna framsteg har betydande vikt för att främja grönare datacenter.
SST begränsas inte till datacenter: "Dubbla kol"-målen (koltopp 2030, kolneutralitet 2060) har höjt energieffektiviteten i industri- och civila sektorer till ett nytt nivå. I allmänna industri- och kommersiella byggnader kan SST också bredt tillämpas. När sekundär utdata är AC kan SST direkt uppgradera och ersätta traditionella transformer. När sekundär spänning är högspännings-DC kommer det att vara en transformatorisk steg för byggnadsnivås DC-effektledning. Till exempel, i den nuvarande främjandet av "Photovoltaic-Storage-Direct-Flexible" (PSDF)-teknik, från transformator till bussbar, behövs centraliserade eller distribuerade AC/DC-bidirektionella inverterare inte längre, vilket möjliggör sömlös byggnadsnivås DC-effektledning.
Angående bekymmer om mognaden av slutanvändningsutrustning med DC-ström, sådan utrustning är nu alltmer mogen, inklusive:
Elbilar (EV): Elbilplattformar har utvecklats från 400VDC till 800VDC och ännu högre. Dessa system betonar snabb laddning, hög effektstäthet, minskad kopparledning och har effektiva rektifierare, högströmsportabla kablar, avancerade säkerhetskopplingar och fel toleranta skyddsscheman. Högspännings-DC möjliggör för fordon att ladda eller till och med sälja effekt tillbaka till nätet (V2G) genom bidirektionella laddstationer.
Solceller (PV): Storskaliga solcellsparkers driftspänning ligger vanligtvis på 1000–1500VDC, vilket utnyttjar mognad DC-sidans växlar, säkringar och kombinationsboxar för direkta anslutningar till DC-distributionsystem.
Energilagring (ES): Kommerciella och industriella energilagringsystem kan direkt anslutas till DC 800V-nät.
Klimat- och andra effektutrustningar: De stora kinesiska klimatfabrikanten har redan lanserat enheter som är kompatibla med 375V DC.
LED-belysning, uttag och andra slutanvändningsenheter: Motsvarande DC-produkter distribueras nu i stort.
Angående SST-transformatorer, inrikes utrustningsleverantörer har redan lanserat produkter, vilka används och främjas i olika scenarier som datacenter och energisparande renoveringar.
