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
UE zatwierdza nowe limity masy dla ciężarówek zeroemisyjnych – przełom dla transportu
Ministrowie państw UE zgodzili się na zwiększenie dopuszczalnej masy ciężarówek elektrycznych i wodorowych, by umożliwić im przewóz większych ładunków bez utraty zasięgu. To ważny krok dla rozwoju transportu zeroemisyjnego.
Axpo i GNV przeprowadzają pierwsze bunkrowanie bio-LNG typu ship-to-ship we Włoszech
Axpo oraz włoski operator promowy GNV zrealizowali pierwszą w historii Włoch operację bunkrowania bio-LNG typu ship-to-ship w porcie w Genui. To ważny krok w dekarbonizacji żeglugi morskiej i rozwoju paliw odnawialnych.
Europejskie finansowanie surowców krytycznych – wyzwania i rekomendacje
Europa mierzy się z wyzwaniem skutecznego i odpowiedzialnego finansowania projektów dotyczących surowców przejściowych, kluczowych dla transformacji energetycznej. Brak spójnych mechanizmów i koordynacji na poziomie UE utrudnia rywalizację z globalnymi graczami.
Floty firmowe kluczem do wzrostu popytu na elektryki produkowane w UE
Komisja Europejska przygotowuje nowe przepisy, które mogą zrewolucjonizować rynek samochodów elektrycznych w Europie. Ambitne cele dla flot firmowych mają szansę znacząco zwiększyć produkcję i sprzedaż pojazdów Made-in-EU.
Wyzwania zrównoważonego pozyskiwania biogenicznego CO₂ dla e-paliw w Europie
Produkcja e-paliw, takich jak e-kerosen i e-metanol, wymaga dużych ilości zrównoważonego CO₂. Analiza T&E wskazuje, że dostępność biogenicznego CO₂ w Europie już dziś jest ograniczona i konkurencyjna wobec innych sektorów.
Luka biopaliwowa w prawie UE na 2035 rok: ryzyko niekontrolowanego wzrostu popytu
Nowa analiza T&E wskazuje, że luka w unijnym prawie dotyczącym biopaliw może spowodować gwałtowny wzrost zapotrzebowania na zaawansowane biopaliwa, przewyższający możliwości ich zrównoważonego pozyskania nawet dziewięciokrotnie do 2050 roku.
Komentarze