Erneuerbare Energien: Projekt PV-Pack abgeschlossen
Kostensenkung durch hoch integrierte Wechselrichter-Konzepte
Nach drei Jahren intensiver Arbeit konnten SMA, die Fraunhofer Institute ISE und IFAM sowie Phoenix Contact das Forschungsprojekt PV-Pack erfolgreich abschließen.
Ziel war es, alternative Lösungen in den Bereichen Kühlung sowie Aufbau- und Verbindungstechnik zu entwickeln. Dabei sollten neue Materialien charakterisiert und die Konzepte im Hinblick auf die Wechselwirkungen mit der Leistungselektronik in Wechselrichtersystemen optimiert werden. Mit den Projektergebnissen werden in Zukunft deutlich kompaktere und kostengünstigere PV-Wechselrichter möglich sein.
Forschungsziel Kostensenkung
Wechselrichter entscheiden über Effizienz und Zuverlässigkeit des gesamten Systems. Heutige Solarwechselrichter bestehen zu mehr als 70 Prozent aus mechanischen und elektromechanischen Bauteilen für Verbindungs-, Stütz- und Kühlungsstrukturen. Das Verbundforschungsprojekt PV-Pack befasste sich daher ganz gezielt mit diesen Elementen. Dabei sollten neue Technologien, Materialen und Optimierungsmethoden erforscht werden, die deutlich kompaktere und kostengünstigere PV-Wechselrichter ermöglichen. Im Rahmen von PV-Pack wurden Innovationen erarbeitet und in einem Technologie-Demonstrator der 50-Kilowatt-Klasse sowie einer Wechselrichter-Experimentierplattform mit neuartigen Siliziumkarbid-Halbleiterbauelementen evaluiert. Mit den neuen Technologieansätzen und Methoden konnten effiziente Wege für eine Verdopplung der Leistungsdichte bei gleichzeitig deutlicher Kostenreduktion und Wahrung der Gerätezuverlässigkeit der SMA Solar Technology AG erfolgreich demonstriert werden.
Ergebnisse finden Anwendung
Erste Teilergebnisse des Projekts, wie beispielsweise das neuartige Geräteaufbaukonzept, werden bereits in diesem Jahr in seriengefertigte Solarwechselrichter von SMA einfließen. Das Projekt hat gezeigt, dass gerade in der mechanisch-thermischen Optimierung auf Basis neuer Materialien und Technologien ein großes noch unerschlossenes Potenzial für die Weiterentwicklung und die dringend nötige Kostenreduktion in der Wechselrichtertechnik steckt. Zudem kann durch den Einsatz neuer Siliziumkarbid-Bauelemente die Kompaktheit und Performance der Geräte noch einmal deutlich gesteigert werden.