Pierwszy na świecie falownik łańcuchowy średniego napięcia dla PV
Ma to być duży krok w kierunku poprawy efektywności ekonomicznej inwestycji w elektrownie fotowoltaiczne. Wdrożenie nowego falownika ma zapewnić istotne oszczędności materiałowe. Dzięki uruchomieniu seryjnej produkcji nowych urządzeń redukcja zapotrzebowania na miedź wykorzystywaną w okablowaniu systemów fotowoltaicznych może wynieść nawet tysiące kilogramów.
Projekt mający na celu opracowanie nowego falownika łańcuchowego średniego napięcia dla systemów fotowoltaicznych został zrealizowany przez zespół z niemieckiego Instytutu Fraunhofera ds. Systemów Energii Słonecznej ISE we współpracy z Siemensem oraz firmą Sumida, która zajmuje się produkcją komponentów do elektroniki użytkowej, motoryzacji oraz przemysłu.
Obsługa średniego napięcia
Podczas gdy przez ostatnie lata moce wielkoskalowych elektrowni fotowoltaicznych rosną w szybkim tempie, wciąż powszechnie w przemyśle fotowoltaicznym stosuje się inwertery, które pracują na napięciu wyjściowym do 800 V prądu przemiennego (AC). Jednak to okazuje się problematyczne m.in. ze względu na ograniczone ilościowo surowce wykorzystywane do produkcji okablowania (miedź) oraz koszty z tą produkcją związane.
Jak tłumaczy Fraunhofer ISE, do tej pory jedną z głównych przyczyn, dla której nie produkuje się falowników obsługujących średnie napięcie, jest trudność budowy wydajnego urządzenia w oparciu o krzemowe półprzewodniki.
We współpracy z Siemensem i Sumida niemiecki instytut opracował falownik do obsługi średniego napięcia. Wykorzystał półprzewodniki z węglika krzemu, które mają oferować lepsze paramenty pracy, przez co będą się nadawać do budowy tego typu urządzeń. Co więcej, zespół ekspertów z Fraunhofer ISE popracował nad optymalizacją procesu chłodzenia, a do tego zredukował wykorzystanie zasobów aluminium.
W rezultacie opracowano inwerter, który może obsługiwać napięcie na poziomie 1500 V prądu przemiennego przy mocy pozornej 250 kVA.
Znaczące oszczędności zasobów i gotówki
Jedna z największych zalet upowszechnienia inwerterów obsługujących średnie napięcie to znacząca redukcja zużycia miedzi do produkcji kabli o wymaganych przekrojach. Otóż, jak podaje Fraunhofer ISE, przy porównaniu inwertera obsługującego napięcie wyjściowej 800 VAC i 1500 VAC powierzchnia przekroju kabla może ulec redukcji ze 120 mm2 do 35 mm2.
Oznacza to przede wszystkim znaczące obniżenie wykorzystania miedzi przy budowie elektrowni fotowoltaicznych. Eksperci z niemieckiego instytutu szacują, że może to być nawet około 0,7 tony/km kabla (dla farm fotowoltaicznych długości kabli liczy się nawet w dziesiątkach kilometrów). Dla deweloperów może to oznaczać znaczącą redukcję kosztów CAPEX-owych.
Poszukiwania partnera
Obecnie projekt Fraunhofer ISE jest na początkowym etapie rozwoju. Niemiecki instytut poszukuje deweloperów farm fotowoltaicznych oraz operatorów sieci, którzy mogliby włączyć inwertery pracujące na średnim napięciu do swoich projektów i poddać urządzenia testom.
Radosław Błoński
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
Albo ja który to czytałem ,albo pan który pisał ten artykuł nie ma bladego pojęcia ,co te niemcy zrobiły🤣🤣🤣
800V prądu przemiennego… żal czytać
Najwiekszy zysk to likwidacja trafo, ale i tak rozdzielnia wylaczniki i liczniki musza być. Miedzi i tak nikt nie stosowal na kablach AC
No i po pierwsze to chyba ograniczenie zapotrzebowania na Aluminium, bo z miedzi to tylko stringi są i czasem uziemienie.
Po pierwsze obecnie farmy robi się na 800V po stronie AC i 1500V stringi DC dla tych co nie wiedzą
Po drugie przeczytałem artykuł źródłowy i nowa idea dla tego inwertera jest taka że : 1500V po stronie AC i 3000V stringi DC