Czym są transformatory półprzewodnikowe (SST)?
Solid-state transformers (SSTs) to zaawansowane urządzenia elektroenergetyczne, które – w przeciwieństwie do tradycyjnych transformatorów opartych na dielektrykach – wykorzystują elektronikę mocy i komponenty wysokiej częstotliwości. Pozwala to nie tylko na konwersję napięcia, ale także na bardziej precyzyjne zarządzanie przepływem energii.
Dzięki możliwości integracji źródeł odnawialnych i magazynów energii, SST-y stanowią fundament dla nowoczesnych, odpornych na zakłócenia sieci. Jak podkreśla raport CSA Catapult, mogą one również zmniejszyć ryzyko blackoutów – czego przykładem może być rozległa awaria w Hiszpanii i Portugalii w kwietniu br., która spowodowała straty szacowane na 1,6 mld dolarów.
Wielka Brytania gotowa na transformację
Zdaniem ekspertów, UK ma silne podstawy, by odegrać wiodącą rolę w komercjalizacji SST. Atuty kraju to m.in.:
- silna pozycja w elektronice mocy i półprzewodnikach związkowych (np. SiC, GaN),
- rozbudowana infrastruktura – ponad 500 tys. stacji transformatorowych,
- dynamiczny rozwój elektromobilności i centrów danych.
Na korzyść przemawia też skala potencjalnego rynku. Tylko w latach 2020–2023 sprzedano w UK ponad 100 tys. klasycznych transformatorów, generując ponad 90 mln funtów przychodu. Tymczasem do 2030 roku w Wielkiej Brytanii może powstać od 300 do 800 tys. stacji ładowania EV, co tworzy rynek wart choćby 4,5 mld funtów.
Główne zalety SST i obszary zastosowań
W porównaniu do konwencjonalnych urządzeń, SST-y oferują:
- znacznie mniejsze gabaryty i wagę (nawet -70%),
- wyższą sprawność (do 96,5%),
- możliwość konwersji AC/DC i pracy dwukierunkowej,
- lepsze zarządzanie napięciem i integrację z OZE.
Oprócz sieci elektroenergetycznych, technologia znajdzie zastosowanie m.in. w:
- ultraszybkim ładowaniu pojazdów elektrycznych,
- infrastrukturze kolejowej i morskiej,
- centrach danych i lotnictwie,
- mikrosieciach opartych na OZE i AI.
Raport wskazuje, iż SST-y są idealnym rozwiązaniem dla przyszłych inteligentnych sieci (smart grids), umożliwiających dynamiczne zarządzanie energią w czasie rzeczywistym.
Wyzwania i rekomendacje
Choć rynek SST dopiero się rozwija, prognozy wskazują na jego dynamiczny wzrost – choćby dwucyfrowy CAGR do 2030 roku. Podobnie rynek urządzeń mocy SiC może rosnąć w tempie >20% rocznie.
Aby wykorzystać ten potencjał, CSA Catapult apeluje o:
- lepszą koordynację między nauką, przemysłem i rządem,
- wsparcie regulacyjne i finansowe,
- uruchomienie dużych projektów pilotażowych z realnymi wdrożeniami.
Jak podsumowuje Nick Singh, CTO CSA Catapult:
„Transformacja sieci dzięki SST to nie tylko innowacja technologiczna, ale klucz do efektywnej i odpornej energetyki przyszłości. Wielka Brytania ma potencjał, by tę zmianę poprowadzić.”
Zobacz również:- Wielka Brytania reformuje rynek energii: jedna strefa cenowa zostaje, ale system będzie sprawiedliwszy i tańszy
- 63 mln funtów na infrastrukturę ładowania EV w Wielkiej Brytanii. Nowy pakiet wsparcia ma ułatwić zakup aut elektrycznych
- EV i domy napędzają elastyczność – dane z Wielkiej Brytanii
Źródło: Compound Semiconductor Applications Catapult
