La rápida expansión de los centros de datos en Estados Unidos está generando un problema energético que los equipos convencionales de red difícilmente pueden resolver. Hyosung Heavy Industries asegura haber desarrollado un transformador de estado sólido (SST) de clase 22.9kV orientado a la próxima generación de redes eléctricas.
El fabricante coreano de equipos de potencia desarrolló un SST de 1.05MVA en 2022. La empresa afirma que el sistema puede conectarse directamente a redes de distribución urbanas. Esta tecnología podría volverse cada vez más relevante a medida que las empresas de servicios públicos estadounidenses enfrentan cargas crecientes provenientes de los centros de datos y una infraestructura obsoleta.
¿Cómo funcionan los transformadores de estado sólido?
A diferencia de los transformadores convencionales, los SST utilizan semiconductores de potencia para controlar activamente la electricidad. Esto otorga a los operadores un control más preciso sobre el voltaje y la corriente en toda la red.
La tecnología también conserva las funciones de aislamiento eléctrico presentes en los transformadores tradicionales. Sus capacidades de control digital podrían hacer que los SST sean útiles para futuros sistemas de distribución con demandas de energía más complejas.
Hyosung describe el mercado de 22.9kV como un segmento emergente. Los grandes centros de datos requieren cantidades sustanciales de electricidad, creando una demanda de equipos capaces de manejar voltajes de distribución más altos.
La demanda global de SST podría crecer más de un 40% anual, según investigaciones de mercado citadas por Hyosung. Sin embargo, los sistemas de alto voltaje siguen siendo difíciles de comercializar.
Los semiconductores de potencia por sí solos no resuelven ese desafío. Los ingenieros también deben gestionar cargas térmicas, aislamiento, comportamiento de conmutación y requisitos complejos de control de potencia.
¿Por qué los centros de datos impulsan esta demanda?
Los centros de datos en EE. UU. están presionando las redes eléctricas regionales a medida que los operadores compiten por ampliar su capacidad de cómputo. Ese crecimiento ha posicionado a las conexiones de red y la disponibilidad de energía en el centro de la planificación de estos centros.
El presidente de Hyosung, Hyun-Joon Cho, describió la infraestructura energética como un elemento cada vez más ligado a la seguridad nacional. Él dijo que la compañía busca convertirse en un socio a largo plazo para la red eléctrica estadounidense.
La estrategia también implica expandir la manufactura dentro de Estados Unidos. Hyosung Heavy Industries ha establecido capacidades de producción nacional para transformadores y disyuntores. Esa presencia podría ayudar a la empresa a captar a las empresas de servicios públicos estadounidenses y desarrolladores de centros de datos que buscan equipos fabricados localmente.
¿Cuál es el nuevo cuello de botella en la red?
Los transformadores tradicionales todavía dominan las redes eléctricas en todo el mundo. Sin embargo, las demandas impuestas a esas redes están cambiando rápidamente.
Los centros de datos pueden concentrar cargas eléctricas enormes en áreas relativamente pequeñas. Su crecimiento también crea requisitos más estrictos para la calidad de la energía y la estabilidad de la red.
Los SST podrían resolver algunos de esos desafíos mediante un control electrónico más rápido. Su capacidad para gestionar activamente las características eléctricas brinda a los ingenieros más flexibilidad que los diseños de transformadores pasivos.
Hyosung ahora planea impulsar su tecnología SST de alto voltaje hacia demostraciones y comercialización. La compañía está ingresando a un campo donde solo un número limitado de fabricantes está desarrollando sistemas a estos niveles de voltaje.
La carrera finalmente dependerá de algo más que desarrollar un transformador funcional. Los fabricantes deben demostrar que estos sistemas pueden operar de manera confiable a escala y competir con el hardware de red establecido.
El desarrollo temprano de 22.9kV de Hyosung le otorga una posición de partida a medida que la demanda de energía en EE. UU. entra en una nueva fase. La tecnología podría convertirse en una pieza de un esfuerzo mucho mayor para actualizar la infraestructura que alimenta a los centros de datos de Estados Unidos.
Vía Interesting Engineering.
