SST انقلاب: ڈیٹا سینٹرز سے گرڈز تک

ملخص: کو نومبر 16، 2025 کو NVIDIA نے سفید پیپر جاری کیا "800 VDC آرکیٹیکچر اگلے نسل کے AI انفراسٹرکچر کے لئے"، جس میں دکھایا گیا ہے کہ بڑے AI ماڈلز کی تیز رفتار ترقی اور CPU اور GPU ٹیکنالوجی کی مسلسل تکرار کے ساتھ، ریک پر طاقت 2020 میں 10 kW سے 2025 میں 150 kW تک بڑھ گئی ہے، اور 2028 تک ریک پر 1 MW تک پہنچنے کا اندازہ ہے۔ ایسے میگا واط سطح کے طاقت کے بوجھ اور شدید طاقت کی کثافت کے لئے، روایتی کم ولٹیج AC تقسیم کرنے والے نظام کافی نہیں ہیں۔ اس لئے، سفید پیپر میں روایتی 415V AC طاقت کے نظام کو 800V DC تقسیم کرنے والے آرکیٹیکچر میں بہتر بنانے کا تجویز کیا گیا ہے، جس سے کلیدی ممکنہ ٹیکنالوجی—سولڈ سٹیٹ ٹرانسفارمر (SST) پر کافی دلچسپی پیدا ہوئی ہے۔

ڈیٹا سنٹرز کے منصوبوں کے لئے فائدہ: سولڈ سٹیٹ ٹرانسفارمر (SST) ڈگریڈ AC 10 kV سے مستقیماً DC 800 V میں تبدیل کر سکتا ہے، جس کے فوائد میں مختصر سائز، کم وزن کا ڈیزائن، اور واکٹیو پاور کمپینسیشن اور طاقة کی کوالٹی کے مینجمنٹ سمیت متعدد فنکشنز شامل ہیں۔ HVDC نظام کو بہت سارے درمیانی ڈیوائسز کی ضرورت نہیں ہوتی، جیسے UPS یونٹس۔

ڈیٹا سنٹر کے طاقة تقسیم کرنے کے آرکیٹیکچر سے واضح ہے کہ HVDC (High-Voltage Direct Current) پر منتقل ہونے کے کئی فوائد ہیں، جن میں شامل ہیں:

• زیادہ ولٹیج کی وجہ سے کرنٹ کم ہو جاتا ہے، جس سے کپر کیبلنگ یا بس بار کی مقدار کم ہو جاتی ہے۔

• تقسیم کرنے کے ڈیوائسز میں کافی کمی ہو جاتی ہے، جس سے بہت سارے روایتی UPS یونٹس کی ضرورت ختم ہو جاتی ہے۔

• مساعد کے فیصلوں کی کافی کمی ہو جاتی ہے— میگا واط سطح کے پر ریک ڈیٹا سنٹرز کے لئے، روایتی بجلی کے کمرے اصل سرور کے کمروں کے مقابلے میں زیادہ علاقہ لوٹا لیتے ہیں۔

• بہتر تبدیلی کی کارکردگی: SSTs خود کو روایتی ٹرانسفارمرز سے بہت زیادہ کارکردگی والا ثابت کرتے ہیں، اور کل نظام کے آرکیٹیکچر میں بہت کم طاقة کی تبدیلی کے مرحلے کے ساتھ، طاقة کی نقصانات کافی کم ہو جاتی ہیں۔

اوپر دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے کہ توانائی کے ذخیرہ کیابینوں کو مستقیماً DC 800V بس ("باتری کی میدانی تعلق") سے جوڑا جا سکتا ہے، جس سے درمیانی طاقة کی نقصانات کم ہو جاتی ہیں اور انورٹرز کی قیمت ختم ہو جاتی ہے۔ اسی طرح، ہوائی اور سورجی طاقة کو بھی DC/DC کنورٹرز کے ذریعے مستقیماً ملایا جا سکتا ہے۔ یہ ترقی سبز ڈیٹا سنٹروں کو فروغ دینے کے لئے بہت اہم ہے۔

SSTs صرف ڈیٹا سنٹروں تک محدود نہیں ہیں: "ڈوئل کاربن" مقاصد (2030 تک کاربن کی بلندی، 2060 تک کاربن کی خلاصی) نے صنعتی اور عام لوگوں کے کشتوں میں طاقة کی کارکردگی کو نئی سطح تک پہنچا دیا ہے۔ عام صنعتی اور تجارتی عمارات میں SSTs کو وسیع طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ جب دوسرا آؤٹ پٹ AC ہو تو، SSTs روایتی ٹرانسفارمرز کو بہتر بنانے اور تبدیل کرنے کے قابل ہوتے ہیں۔ جب دوسرا ولٹیج ہائی ولٹیج DC ہو تو، یہ عمارات کے سطح پر DC طاقة کی تقسیم کے لئے ایک تحول کا قدم ہوگا۔ مثال کے طور پر، موجودہ "فوٹوولٹک-ذخیرہ-مستقیم-میلنا" (PSDF) ٹیکنالوجی کے فروغ میں، ٹرانسفارمر سے بس تک، مرکزی یا پھیلائی گئی AC/DC دونوں طرف سے انورٹرز کی ضرورت نہیں ہوتی ہے، جس سے عمارات کے سطح پر سلسلہ وار DC طاقة کی تقسیم ممکن ہو جاتی ہے۔

DC طاقت کے آخری استعمال کے معدات کی پرآمدگی کے بارے میں فکر کرنے کے معاملے میں، ایسے معدات اب کافی پرآمد ہو چکے ہیں، جن میں شامل ہیں:

• برقی گاڑیاں (EVs): EV پلیٹفارم 400VDC سے 800VDC اور اس سے زیادہ تک تکامل کر چکے ہیں۔ ان نظاموں کا تاکید فیسٹ چارجنگ، زیادہ طاقة کی کثافت، کم کپر کیبلنگ، اور کارکردگی کے ریکٹیفائرز، زیادہ کرنٹ کی پرتابیل کیبلز، پیشرفت یافتہ سیفٹی کنکشن اور فلٹ ٹولرنس پروٹیکشن سکیموں پر ہوتی ہے۔ ہائی ولٹیج DC گاڑیوں کو گرڈ سے چارجنگ یا ہو سکے تو گرڈ کو واپس طاقة فروخت کرنے (V2G) کی اجازت دیتی ہے دوطرفہ چارجنگ اسٹیشن کے ذریعے۔

• فوٹوولٹک (PV): بڑے پیمانے پر سورجی فارم عام طور پر 1000–1500VDC پر کام کرتے ہیں، جو میں پرآمد DC جانب کی سوئچ گیار، فیوز، اور کمبائنر باکسز کو استعمال کرتے ہیں تاکہ مستقیماً DC تقسیم کرنے والے نظاموں سے جڑ سکیں۔

• توانائی کا ذخیرہ (ES): تجارتی اور صنعتی توانائی کے ذخیرہ نظام DC 800V گرڈس سے مستقیماً جڑ سکتے ہیں۔

• HVAC اور دیگر طاقة معدات: چین کے بڑے HVAC مصنوعات نے پہلے ہی 375V DC سازگار یونٹس کو لانچ کر دیا ہے۔

• LED روشنی، سوکٹس، اور دیگر آخری معدات: متعلقہ DC مصنوعات اب وسیع طور پر استعمال ہو رہے ہیں۔

• SST ٹرانسفارمرز کے بارے میں، داخلی معدات کے مصنوعات نے پہلے ہی مصنوعات کو لانچ کر دیا ہے، جو مختلف سیناریوں میں جیسے ڈیٹا سنٹرز اور طاقة کی بچت کی ترمیم میں استعمال اور فروغ ہو رہے ہیں۔