Średnie napięcie obniża koszty i zużycie materiałów w dużych elektrowniach fotowoltaicznych
Nowy projekt „SeVen” realizowany przez niemiecki instytut Fraunhofer ISE ma na celu zwiększenie efektywności i ograniczenie kosztów materiałowych w dużych farmach PV dzięki wdrożeniu innowacyjnych rozwiązań średnionapięciowych.
Transformacja energetyczna w Niemczech wymaga zainstalowania aż 400 GWp mocy fotowoltaicznej do 2045 roku. Tak ambitny cel niesie za sobą ogromne zapotrzebowanie na cenne surowce, takie jak aluminium, miedź czy stal. W odpowiedzi na te wyzwania niemiecki instytut badawczy Fraunhofer ISE realizuje projekt „SeVen”, którego celem jest zwiększenie efektywności materiałowej i ekonomicznej kluczowych komponentów farm PV poprzez zastosowanie technologii średniego napięcia.
Wyzwania materiałowe i kosztowe w dużych farmach PV
Choć ceny modułów PV spadły w ostatniej dekadzie o około 80%, to koszty tzw. balance of system (BoS) – czyli inwerterów, okablowania, rozdzielnic AC/DC oraz przyłączenia do sieci – stają się coraz istotniejszą częścią całkowitych wydatków inwestycyjnych. Rosnące ceny surowców dodatkowo podnoszą udział kosztów materiałowych w projektach wielkoskalowych.
Innowacyjna koncepcja średniego napięcia
Projekt „SeVen” koncentruje się na farmach PV o mocy powyżej 5 MW. Badacze z Fraunhofer ISE testują w swoim laboratorium różne topologie i poziomy napięć, skupiając się na integracji rozwiązań średnionapięciowych (powyżej 1000 V AC). Obecnie typowe duże instalacje fotowoltaiczne pracują w zakresie napięć AC 400–880 V.
Podniesienie napięcia do poziomu średniego pozwala znacząco obniżyć prądy, co przekłada się na dwie kluczowe korzyści:
- możliwość zastosowania przewodów o mniejszych przekrojach, co oznacza niższe zużycie materiałów i kosztów instalacyjnych,
- zwiększenie wydajności podsystemów i ograniczenie liczby transformatorów oraz rozdzielnic przy tej samej mocy elektrowni.
Oszczędności materiałowe i technologiczne
W ramach projektu naukowcy planują stworzyć demonstrator inwertera oraz string combiner, które zostaną przetestowane laboratoryjnie. Celem jest osiągnięcie następujących oszczędności materiałowych:
- 20% mniej materiału na radiatorach,
- 75% mniej materiału na przewodach,
- 30% mniej miedzi i ferrytu w uzwojeniach.
Dodatkowo analizowane są możliwości ograniczenia liczby elementów ochronnych oraz wdrożenia funkcji analitycznych w string combinerach. Projekt obejmuje również badania nad efektywnym włączaniem strony DC w hybrydowych elektrowniach PV.
Partnerzy projektu i perspektywy
W projekcie „SeVen”, który potrwa do 2028 roku, uczestniczą firmy KACO New Energy GmbH oraz SUMIDA Components & Modules GmbH, a także partnerzy stowarzyszeni: Streamergy GmbH i BayWa r.e. Solar Projects GmbH.
Naszym celem jest opracowanie całościowej i zrównoważonej koncepcji dla dużych elektrowni PV, która zoptymalizuje koszty produkcji energii oraz zwiększy efektywność wykorzystania zasobów. Analizujemy cały system – od stringu modułów PV po przyłącze do sieci, uwzględniając wszystkie kluczowe komponenty.
Zobacz również:
- Fotowoltaika na pojazdach: szansa na obniżenie kosztów i emisji w transporcie
- Obowiązkowa fotowoltaika na budynkach. Nowe przepisy unijne zmienią polski rynek budowlany
- Europejski rynek PPA rośnie: 1 429 MW w czerwcu, fotowoltaika dominuje
- Aukcje OZE 2025: Fotowoltaika znów górą, wiatr i inne źródła w cieniu
- Fotowoltaika przetrwała morskie fale! Przełomowe testy w Holandii
Źródło: Fraunhofer ISE
Obserwuj
Może Cię również zainteresować
MKiŚ i gminy wypracowują nowe zasady ochrony złóż kopalin w planowaniu przestrzennym
Ministerstwo Klimatu i Środowiska wspólnie z samorządami opracowuje elastyczniejsze zasady ochrony złóż kopalin, by zapewnić bezpieczeństwo surowcowe państwa bez hamowania rozwoju lokalnego.
Ponad 120 mld zł z ETS2 na modernizację Polski – apel o jasny plan wydatkowania środków
Polska może otrzymać aż 124 mld zł z systemu ETS2 i Społecznego Funduszu Klimatycznego. Eksperci i organizacje apelują do rządu o przejrzyste zasady wydatkowania tych środków oraz pilne przyjęcie Planu Społeczno-Klimatycznego.
Nowatorskie rozwiązania w ciepłownictwie – podsumowanie warsztatów NCAE
Narodowe Centrum Analiz Energetycznych (NCAE) zaprezentowało podczas warsztatów innowacyjne koncepcje transformacji sektora ciepłowniczego. Przedstawiono modele hybrydowe, elektryfikację ciepłownictwa oraz lokalne obszary bilansowania energii.
1,4 mld zł z KPO na modernizację sieci dystrybucyjnej – PGE Dystrybucja inwestuje w elastyczność i OZE
PGE Dystrybucja otrzyma blisko 1,4 mld zł z Krajowego Planu Odbudowy na modernizację sieci dystrybucyjnej. Inwestycje obejmą przebudowę stacji, rozbudowę linii oraz wdrożenie inteligentnych funkcjonalności, co zwiększy potencjał przyłączeniowy dla OZE o 541 MW.
Energa Operator uruchamia potencjał ultraszybkiego ładowania dzięki modernizacji GPZ
Modernizacja pięciu głównych punktów zasilania przez Energę Operatora przy autostradach A1 i A2 pozwoli na powstanie ponad 200 ultraszybkich ładowarek dla elektromobilności w Wielkopolsce i na Kujawach. Inwestycja wsparta 48 mln zł z NFOŚiGW zwiększa niezawodność sieci i ogranicza emisje CO2.
Farma wiatrowa Sieradz: TAURON rozwija zieloną energię w województwie łódzkim
TAURON uruchomił farmę wiatrową Sieradz o mocy 23,8 MW, która zasili prądem nawet 40 tys. gospodarstw domowych. To kolejny krok Grupy w kierunku zwiększenia udziału odnawialnych źródeł energii.
Komentarze