ఎస్ఎస్టీ విప్లవం: డేటా సెంటర్ల నుండి గ్రిడ్లకు

సారాంశం: 2025 అక్టోబరు 16న, NVIDIA "800 VDC ఆర్కిటెక్చర్ ఫర్ నెక్స్ట్-జనరేషన్ AI ఇన్ఫ్రాస్ట్రక్చర్" వైట్ పేపర్ విడుదల చేసింది. దీనిలో, పెద్ద AI మోడెల్స్ యొక్క త్వరగా ముందుకు వెళ్ళే విధంగా CPU మరియు GPU టెక్నాలజీల లభించే కొత్త వెర్షన్ల కారణంగా, రాక్ ప్రతి శక్తి ప్రమాణం 2020లో 10 kW నుండి 2025లో 150 kW వరకు పెరిగింది, మరియు 2028 వరకు 1 MW ప్రతి రాక్ వరకు చేరుకోవచ్చని అనుకున్నారు. ఈ మెగావాట్-లెవల్ శక్తి ప్రమాణాలు మరియు ఎక్కువ శక్తి ఘనత్వానికి, పారంపరిక తక్కువ వోల్టేజ్ AC వితరణ వ్యవస్థలు ఇప్పుడే ప్రయోజనకరం కాదు. కాబట్టి, వైట్ పేపర్ పారంపరిక 415V AC శక్తి వ్యవస్థలను 800V DC వితరణ ఆర్కిటెక్చర్‌కు పెంపు చేయడం మీద ప్రస్తావించింది, ఇది ఒక ముఖ్య ప్రయోజనకర టెక్నాలజీ - సోలిడ్-స్టేట్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లు (SST) యొక్క ఉత్పత్తిని ప్రభావితం చేయడం.

డేటా సెంటర్ ప్రాజెక్టులకు ప్రయోజనాలు: సోలిడ్-స్టేట్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ (SST) డైరెక్ట్ గ్రిడ్ AC 10 kV నుండి DC 800 V కు మార్చవచ్చు, ఇది చిన్న పరిమాణం, హైలైట్ వేటు డిజైన్, మరియు ప్రతిక్రియా శక్తి సంపూర్ణత మరియు శక్తి గుణమైన నిర్వహణ వంటి అనేక ప్రయోజనాలను అందిస్తుంది. HVDC వ్యవస్థలు మధ్య పరికరాలు, ఉదాహరణకు UPS యూనిట్లు వంటివి అవసరం లేనివి.

డేటా సెంటర్ శక్తి వితరణ ఆర్కిటెక్చర్ నుండి, HVDC (హై-వోల్టేజ్ డైరెక్ట్ కరెంట్) కు మార్చడం చాలా ప్రయోజనాలను అందిస్తుంది, వాటిలో:

• ఎక్కువ వోల్టేజ్ కుమారమైన కరెంట్ తగ్గించబడుతుంది, ఇది బాగాను కాప్పర్ కేబుల్ లేదా బస్ బార్స్ యొక్క అవసరాన్ని తగ్గిస్తుంది.

• వితరణ పరికరాలు చాలా తగ్గించబడతాయి, పారంపరిక UPS యూనిట్లు అవసరం లేనివి.

• ప్రాథమిక పరికరాల యొక్క స్థలం చాలా తగ్గించబడతుంది— మెగావాట్-లెవల్ ప్రతి రాక్ డేటా సెంటర్లలో, పారంపరిక విద్యుత్ రూమ్లు మొత్తం సర్వర్ రూమ్ల కంటే ఎక్కువ స్థలాన్ని అధికారం చేస్తాయి.

• మార్పు కష్టాంకాన్ని మెరుగుపరచడం: SSTలు పారంపరిక ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ల కంటే చాలా సమర్థంగా ఉంటాయి, మొత్తం వ్యవస్థ ఆర్కిటెక్చర్లో చాలా తక్కువ శక్తి మార్పు స్థాయిలు ఉంటాయి, ఇది శక్తి నష్టాలను చాలా తగ్గిస్తుంది.

పైన చూపిన విధంగా, శక్తి సంచయించే బ్యాటరీ క్యాబినెట్లను డైరెక్ట్లే DC 800V బస్ ("బ్యాటరీ డైరెక్ట్-హ్యాంగింగ్") ని జోడించవచ్చు, ఇది మధ్య శక్తి నష్టాలను తగ్గిస్తుంది మరియు ఇన్వర్టర్ల ఖర్చును తొలగిస్తుంది. అదే విధంగా, వాయువ్య మరియు సూర్య శక్తిని డైరెక్ట్లే DC/DC కన్వర్టర్ల ద్వారా కలపవచ్చు. ఈ ప్రగతి హరిత డేటా సెంటర్ల వ్యవహారంలో చాలా ప్రముఖం.

SSTలు డేటా సెంటర్లకు మాత్రమే మిట్టివేయబడవు: "డ్యూయల్ కార్బన్" లక్ష్యాలు (2030లో కార్బన్ పీక్, 2060లో కార్బన్ న్యూట్రలిటీ) శిల్ప మరియు ప్రజా విభాగాలలో శక్తి కష్టాంకాన్ని కొత్త లెవల్కు పెంచాయి. సాధారణ శిల్ప మరియు వ్యాపార ఇమారాతల్లో, SSTలను వ్యాపకంగా ఉపయోగించవచ్చు. సెకన్డరీ వెளిపు యొక్క AC అయితే, SSTలు పారంపరిక ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లను డైరెక్ట్లే పెంపు చేయవచ్చు. సెకన్డరీ వోల్టేజ్ యొక్క హై-వోల్టేజ్ DC అయితే, ఇది ఇమారాత లెవల్ DC శక్తి వితరణ కోసం ఒక మార్పు చర్య. ఉదాహరణకు, ప్రస్తుతం "ఫోటోవోల్టాయిక్-స్టోరేజ్-డైరెక్ట్-ఫ్లెక్సిబిలిటీ" (PSDF) టెక్నాలజీని ప్రోత్సహించారు, ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ నుండి బస్ బార్స్ వరకు, కేంద్రీకృత లేదా విభజించబడిన AC/DC ద్విముఖ ఇన్వర్టర్లు అవసరం లేనివి, ఇది ఇమారాత వ్యాప్తంగా DC శక్తి వితరణను సులభంగా చేయబడుతుంది.

DC ప్రవర్తన పరికరాల యొక్క ప్రసిద్ధత యొక్క చింతను తీర్చేందుకు, ఈ పరికరాలు ఇప్పుడే చాలా ప్రసిద్ధమైనవి, వాటిలో:

• ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు (EVs): EV ప్లాట్ఫార్మ్లు 400VDC నుండి 800VDC మరియు అంతకంటే ఎక్కువకు మార్చబడ్డాయి. ఈ వ్యవస్థలు త్వరగా చార్జ్ చేయడం, ఎక్కువ శక్తి ఘనత్వం, కాప్పర్ కేబుల్ తగ్గించడం, సమర్ధవంతమైన రెక్టిఫైర్స్, ఎక్కువ కరెంట్ పోర్టేబుల్ కేబుల్స్, ప్రగతిశీల సురక్షా కనెక్టర్లు, మరియు దోషాలను టోలరేట్ చేయగల ప్రతిరక్షణ యోజనలను అందిస్తాయి. హై-వోల్టేజ్ DC వాహనాలను డైరెక్ట్లే చార్జ్ చేయడం లేదా గ్రిడ్ (V2G) కు శక్తి విక్రయం చేయడం ద్వారా శక్తి విక్రయం చేయవచ్చు.

• ఫోటోవోల్టాయిక్ (PV): పెద్ద సూర్య క్షేత్రాలు సాధారణంగా 1000–1500VDC వద్ద పనిచేస్తాయి, మెట్టు డైరెక్ట్ కరెంట్ సౌకర్యాలను, ఫ్యూజ్‌లు, మరియు కమ్బైనర్ బాక్స్‌లను ఉపయోగించి డైరెక్ట్లే DC వితరణ వ్యవస్థలకు కలపవచ్చు.

• శక్తి సంచయించే వ్యవస్థలు (ES): వ్యాపార మరియు శిల్ప శక్తి సంచయించే వ్యవస్థలు డైరెక్ట్లే DC 800V గ్రిడ్లకు కలపవచ్చు.

• HVAC మరియు ఇతర శక్తి పరికరాలు: ప్రధాన చైనీస్ HVAC నిర్మాతలు 375V DC-ప్రతి ప్రమాణంగా యూనిట్లను ప్రవేశపెట్టారు.

• LED లైటింగ్, ఆట్లెట్లు, మరియు ఇతర అంతమైన పరికరాలు: సంబంధిత DC ఉత్పత్తులు ఇప్పుడే వ్యాపకంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

• SST ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ల యొక్క, దేశీయ ఉత్పత్తి నిర్మాతలు ఇప్పుడే ఉత్పత్తులను ప్రవేశపెట్టారు, ఇవి డేటా సెంటర్లు, శక్తి సంరక్షణ ప్రాజెక్టుల వంటి వివిధ పరిస్థితులలో ఉపయోగించబడుతున్నాయి.