SST Devrimi: Veri Merkezlerinden Şebekelere

Özet: 16 Ekim 2025'te NVIDIA, "800 VDC Mimariyi Gelecek Nesil AI Altyapısı İçin" adlı beyaz kitabı yayınladı. Büyük yapay zeka modellerinin hızlı gelişimi ve CPU-GPU teknolojilerinin sürekli iterasyonu ile birlikte, raf başına güç tüketimi 2020'de 10 kW'dan 2025'te 150 kW'ye yükseldi ve 2028'e kadar her raf başına 1 MW'ye ulaşması bekleniyor. Bu megavat seviyesindeki güç yükleri ve aşırı güç yoğunlukları için geleneksel düşük gerilimli AC dağıtım sistemleri artık yeterli olmayacak. Bu nedenle, beyaz kitap, geleneksel 415V AC güç sistemlerinden 800V DC dağıtım mimarisine geçiş önerisi sunuyor ve bu, katkılı anahtarlı dönüştürücüler (SST) gibi kilit bir etkinleştirme teknolojisine önemli bir ilgi uyandırıyor.

Veri merkezi projeleri için avantajlar: Katkılı Anahtarlı Dönüştürücü (SST), şebekeden AC 10 kV'yi doğrudan DC 800 V'ye dönüştürebiliyor. Bu, kompakt boyut, hafif tasarım ve reaktif güç telafi ve güç kalitesi yönetimi dahil entegre fonksiyonlar sağlıyor. Yüksek Gerilimli Doğrudan Akım (HVDC) sistemleri, UPS birimleri gibi birçok ara cihazın gerekliliğini ortadan kaldırabilir.

Veri merkezi güç dağıtım mimarisi açısından, HVDC'ye geçişin (Yüksek Gerilimli Doğrudan Akım) birçok avantajı olduğunu açıkça görebiliyoruz, bunlar arasında:

• Daha yüksek gerilim, akımı azaltarak gerekli bakır kabloların veya busbarların miktarını doğrudan düşürür.

• Dağıtım ekipmanlarında önemli bir azalma, birçok geleneksel UPS biriminin gerekliliğinin ortadan kaldırılması.

• Yardımcı tesis alanındaki büyük azalma—megavat seviyesinde her raf başına veri merkezleri için, geleneksel elektrik odaları, ana sunucu odalarından çok daha fazla alana sahip olurdu.

• Dönüşüm verimliliğinde iyileşme: SST'ler, geleneksel dönüştürücülere kıyasla kendileri çok daha verimlidir ve genel sistem mimarisinde daha az güç dönüştürme aşaması olduğundan, enerji kayıpları oldukça azalır.

Yukarıdaki resimde gösterildiği gibi, enerji depolama batarya dolapları doğrudan DC 800V hatlarına ("batarya doğrudan asma") bağlanabilir, bu da aralıksız güç kaybını azaltır ve inverter maliyetini ortadan kaldırır. Benzer şekilde, rüzgar ve güneş enerjisi de DC/DC dönüştürücüler aracılığıyla doğrudan entegre edilebilir. Bu ilerleme, yeşil veri merkezlerinin teşvik edilmesi açısından önemli bir önem taşımaktadır.

SST'ler Sadece Veri Merkezlerine Mahsus Değil: "İki Karbon" hedefleri (2030 yılına kadar karbon zirvesi, 2060 yılına kadar karbon nötralite) endüstriyel ve sivil sektörlerde enerji verimliliğini yeni bir düzeye çıkarmıştır. Genel endüstriyel ve ticari binalarda SST'ler de yaygın olarak uygulanabilir. İkincil çıkış AC olduğunda, SST'ler geleneksel dönüştürücüleri doğrudan güncelleyebilir ve değiştirebilir. İkincil gerilim yüksek gerilimli DC olduğunda, bina düzeyinde DC güç dağıtımında dönüştürücü bir adım olacaktır. Örneğin, şu an itibariyle "Güneş Enerjisi-Depolama-Direkt-Esnek" (PSDF) teknolojisinin tanıtımında, dönüşüm cihazından busbare, merkezi veya dağıtılmış AC/DC çift yönlü inverterlere ihtiyaç duyulmaz, bu sayede tüm binada sorunsuz DC güç dağıtımına olanak sağlanır.

DC gücü kullanan uç cihazların olgunluğuna dair endişeler konusunda, bu cihazlar şu anda giderek daha olgunlaşmaktadır, bunlar arasında:

• Elektrikli Araçlar (EV): EV platformları 400VDC'den 800VDC'ye ve daha yüksek seviyelere evrimleşmiştir. Bu sistemler, hızlı şarj, yüksek güç yoğunluğu, azaltılmış bakır kablaj, etkin dikdörtgenleştiriciler, yüksek akımlı taşınabilir kablolar, gelişmiş güvenlik konektörleri ve hata toleranslı koruma şemalarını vurgulamaktadır. Yüksek gerilimli DC, araçların çift yönlü şarj istasyonları aracılığıyla şebekeye şarj edilmesine veya hatta şebekeye güç satmasına (V2G) olanak tanır.

• Güneş Enerjisi (PV): Büyük ölçekli güneş çiftlikleri genellikle 1000–1500VDC'de işletilmekte, olgun DC tarafı anahtarlama ekipmanları, sigortalar ve toplayıcı kutular kullanılarak doğrudan DC dağıtım sistemlerine bağlanmaktadır.

• Enerji Depolama (ES): Ticari ve endüstriyel enerji depolama sistemleri doğrudan DC 800V ağlarına bağlanabilir.

• HAVC ve diğer güç ekipmanları: Çin'in önde gelen HAVC üreticileri 375V DC uyumlu üniteleri piyasaya sürmüştür.

• LED aydınlatma, priz ve diğer uç cihazlar: Uygun DC ürünler geniş bir şekilde dağıtılmaktadır.

• SST dönüştürücüler konusunda, yerel ekipman üreticileri zaten ürünleri piyasaya sürmüş ve bu ürünler, veri merkezleri ve enerji tasarrufu yeniden yapılanmaları gibi çeşitli senaryolarda uygulanıp tanıtılmaktadır.