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
Jeden z największych magazynów energii w Polsce oficjalnie otwarty. Obiekt o mocy 200 MW wesprze stabilność KSE
W miejscowości Turośń Kościelna w województwie podlaskim uruchomiono jeden z największych bateryjnych magazynów energii w Polsce. Obiekt dysponuje mocą 200 MW oraz pojemnością 800 MWh, co pozwala na oddawanie energii do sieci z pełną mocą przez około cztery godziny. Inwestycja stanowi kolejny przykład dynamicznego rozwoju wielkoskalowych magazynów energii w Polsce, które stają się jednym z kluczowych elementów transformacji krajowego systemu elektroenergetycznego.
ACER otwiera konsultacje publiczne dotyczące nowych zasad raportowania danych REMIT
Agencja ds. Współpracy Organów Regulacji Energetyki (ACER) rozpoczęła konsultacje publiczne projektów dokumentów dotyczących zmienionych zasad raportowania danych w ramach nowelizacji rozporządzenia REMIT oraz nowych wytycznych wykonawczych.
TAURON pozyskuje 1,12 mld zł z EBI na farmę wiatrową w Miejskiej Górce – największa inwestycja OZE w regionie
TAURON uzyskał 1,12 mld zł finansowania z Europejskiego Banku Inwestycyjnego na budowę jednej z największych farm wiatrowych w Polsce – w Miejskiej Górce. Inwestycja wzmocni pozycję Grupy w transformacji energetycznej i przyczyni się do realizacji celów klimatycznych.
Fundacja Energa inwestuje w bezpieczeństwo przejazdów kolejowych – aktywne znaki STOP na Pomorzu i Warmii
Na 85 przejazdach kolejowych kategorii D w regionach Pomorza, Warmii i Mazur pojawią się innowacyjne, aktywne znaki STOP. Fundacja Energa przeznaczyła na ten cel ponad 1,2 mln zł, by poprawić bezpieczeństwo i ograniczyć liczbę wypadków na niebezpiecznych przejazdach.
147 nowych przyłączy dla stacji ładowania – rusza wielka modernizacja sieci dla elektromobilności
Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej oraz operatorzy OSD inwestują 1,26 mld zł w rozbudowę i modernizację sieci elektroenergetycznych. Powstanie 147 nowych lub zmodernizowanych miejsc dostarczania energii dla stacji ładowania dużej mocy, co przyspieszy rozwój elektromobilności w Polsce.
Renaturyzacja rzek z rekordowym wsparciem: 100 mln zł dla samorządów i NGO w programie FEnIKS
Samorządy i organizacje pozarządowe po raz pierwszy mogą ubiegać się o bezzwrotne środki na renaturyzację rzek, jezior i mokradeł. W ramach programu FEnIKS dostępnych jest 100 mln zł, z możliwością dofinansowania nawet 79,71% kosztów projektów.
Komentarze