Rebolusyon ng SST: Mula sa mga Data Center hanggang sa Grids

Buod: No Oktubre 16, 2025, inilabas ng NVIDIA ang puting papel na "800 VDC Architecture for Next-Generation AI Infrastructure", nagbibigay-diin na dahil sa mabilis na pag-unlad ng malalaking modelo ng AI at patuloy na pagbabago ng teknolohiya ng CPU at GPU, ang lakas ng kuryente bawat rack ay tumataas mula 10 kW noong 2020 hanggang 150 kW noong 2025, at inaasahang umabot sa 1 MW bawat rack sa 2028. Para sa ganitong lebel ng megawatt ng karga at ekstremong densidad ng kuryente, hindi na sapat ang mga tradisyonal na sistema ng distribusyon ng mababang boltaheng AC. Kaya, inirerekumenda ng puting papel na i-upgrade ang mga konbensiyonal na 415V AC power systems sa isang 800V DC distribution architecture, na nagpapakita ng malaking interes sa isang pangunahing teknolohiya—Solid-State Transformers (SST).

Mga benepisyo para sa mga proyekto ng data center: Ang Solid-State Transformer (SST) ay maaaring direkta na mag-convert mula sa grid AC 10 kV hanggang DC 800 V, na may mga benepisyo tulad ng kompak na sukat, lightweight design, at integrated functions kasama ang reactive power compensation at power quality management. Ang mga HVDC systems ay maaaring alisin ang kailangan para sa maraming intermediate devices, tulad ng UPS units.

Sa arkitektura ng distribusyon ng kuryente ng data center, malinaw na ang paglipat sa HVDC (High-Voltage Direct Current) ay nagbibigay ng maraming benepisyo, kabilang:

• Mas mataas na voltaheng bumababa sa kuryente, direktang bumababa ang kinakailangang halaga ng copper cabling o busbars.

• Malaking pagbawas sa mga kagamitan ng distribusyon, na walang kailangan para sa maraming tradisyonal na UPS units.

• Malaking pagbawas sa espasyo ng mga auxiliary facility—para sa megawatt-scale per-rack data centers, ang mga tradisyonal na electrical rooms ay maaaring okupahan ng mas maraming lugar kaysa sa pangunahing server rooms.

• Pag-improve ng conversion efficiency: Ang mga SSTs mismo ay mas epektibo kaysa sa mga tradisyonal na transformers, at may mas kaunti pa ring power conversion stages sa kabuuang sistema, ang energy losses ay malaki ang pagbabawas.

Tulad ng ipinakikita sa larawan sa itaas, ang mga battery cabinets para sa energy storage ay maaaring direkta na ma-connect sa DC 800V bus ("battery direct-hanging"), na nagbabawas ng intermediate power losses at nag-aalis ng cost ng inverters. Parehong maaari rin ang wind at solar power na ma-integrate nang direkta sa pamamagitan ng DC/DC converters. Ang pag-unlad na ito ay may malaking kahalagahan para sa pagsulong ng green data centers.

Hindi Limitado ang SSTs sa Data Centers: Ang "Dual Carbon" goals (carbon peak by 2030, carbon neutrality by 2060) ay itinaas ang energy efficiency sa industriyal at sibil na sektor sa bagong antas. Sa pangkalahatang industriyal at komersyal na gusali, maaari ring malaganap ang mga SSTs. Kapag ang secondary output ay AC, ang mga SSTs ay maaaring direkta na i-upgrade at palitan ang mga tradisyonal na transformers. Kapag ang secondary voltage ay high-voltage DC, ito ay magiging transformative step para sa building-level DC power distribution. Halimbawa, sa kasalukuyang pagsulong ng "Photovoltaic-Storage-Direct-Flexible" (PSDF) technology, mula sa transformer hanggang sa busbar, wala nang kailangan ng centralized o distributed AC/DC bidirectional inverters, na nagbibigay-daan sa seamless building-wide DC power distribution.

Tungkol sa mga pag-aalala hinggil sa katatagan ng DC-powered end-use equipment, ang mga device na ito ay ngayon ay lalong matatag, kabilang:

• Electric Vehicles (EVs): Ang mga EV platforms ay lumago mula 400VDC hanggang 800VDC at kahit pa mas mataas. Ang mga sistema na ito ay nagbibigay-diin sa mabilis na charging, mataas na power density, pagbabawas ng copper cabling, at may efficient rectifiers, high-current portable cables, advanced safety connectors, at fault-tolerant protection schemes. Ang high-voltage DC ay nagbibigay-daan sa mga sasakyan na mag-charge o kahit pa ibenta ang kuryente pabalik sa grid (V2G) sa pamamagitan ng bidirectional charging stations.

• Photovoltaics (PV): Ang mga malalaking solar farms ay karaniwang gumagana sa 1000–1500VDC, na gumagamit ng mature DC-side switchgear, fuses, at combiner boxes upang maconnect nang direkta sa DC distribution systems.

• Energy Storage (ES): Ang mga komersyal at industriyal na energy storage systems ay maaaring direkta na maconnect sa DC 800V grids.

• HVAC at iba pang power equipment: Ang mga pangunahing Chinese HVAC manufacturers ay naka-launch na ng 375V DC-compatible units.

• LED lighting, outlets, at iba pang end devices: Ang mga corresponding DC products ay ngayon ay malaganap na idineploy.

• Tungkol sa mga SST transformers, ang mga lokal na equipment manufacturers ay naka-launch na ng mga produkto, na ginagamit at ipinapalaganap sa iba't ibang scenarios tulad ng data centers at energy-saving retrofits.