Das Projekt "PV-Lifetime Extended Operation (PV-LEO), Teilvorhaben: Solar-Induktivitäts-Modul (SIM)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: SUMIDA Components & Modules GmbH.Höchst kompakte PV-Wechselrichter mit bis zu 50kW mit 100kHz Schaltfrequenz sind heutzutage noch nicht Stand der Technik. Die Erforschung neuer Ferritmaterialien sowie die Untersuchungen bzgl. Aufbautechniken und v.a. das Wärmemanagement stehen im Vordergrund, da der WR bei extremen klimatischen Umweltbedingungen betrieben werden soll. Dies erfordert auch neuartige Aufbautechniken, Verbesserung der Pulvermischungen und Anpassung der verwendeten Drosselmaterialien auf einen extrem weiten Temperaturbereich. Elektrische und mechanische Robustheit bei gesteigerter Leistungsdichte zeichnen den finalen Demonstrator aus. Die Realisierung von Boost- und Netzdrosseln von bis zu 100kHz beginnt mit der Grundlagenforschung der in Frage kommenden Kernmaterialien. Im Konsortium wird eine Spezifikation erstellt, die einen Betrieb bei extremen Umweltbedingungen beschreibt. Parallel dazu werden Drosselwerkstoffe erforscht. Wärmemanagement und die abgeleiteten Kühlkonzepte werden simulatorisch als auch praktisch untersucht. Mit der konventionellen elektrischen Verlustleistungsmessung soll die Kalorimetrie wissenschaftl. Fragestellungen klären. Weitere Feldführungssimulationen sowie geometrisch/mechanische Variationen sind die Basis für den Aufbau von Kernbausätzen, deren Eigenschaften iterativ vermessen werden (Gehäuse, therm. Kapselung des Drosselmoduls, Integration und Befestigung). Eine Bewertung nach Wirkungsgrad und Standfestigkeit der Induktivitäten schließt das Projekt ab.
Das Projekt "Teilvorhaben: Robuster, passiv entwärmter PV-Wechselrichter^PV-Lifetime Extended Operation (PV-LEO)^Teilvorhaben: Solar-Induktivitäts-Modul (SIM)^Teilvorhaben: Robuste Halbleiterlösungen auf der Basis von Siliziumkarbid, Teilvorhaben: Leistungselektronik" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) - Institutsteil Kassel.
Das Projekt "Teilvorhaben: Solar-Induktivitäts-Modul (SIM)^PV-Lifetime Extended Operation (PV-LEO)^Teilvorhaben: Robuste Halbleiterlösungen auf der Basis von Siliziumkarbid, Teilvorhaben: Robuster, passiv entwärmter PV-Wechselrichter" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: KACO new energy GmbH.
Das Projekt "Befähigung von PV-Kraftwerken zur Übernahme einer ganzheitlichen Energieversorgung in Kombination mit fossilen Erzeugern und Speichern, Teilvorhaben: Zentralwechselrichter mit erweiterter Funktionalität" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: GE Energy Power Conversion GmbH.Das Ziel des Verbundprojektes ist die Erweiterung der Fähigkeiten von PV-Kraftwerken. Diese müssen zukünftig mit anderen Erzeugerarten kombinierbar sein und als solche Hybridkraftwerke zur Verfügung stehen. Zusätzlich müssen Technologien entwickelt werden, die die Spezifika der internationalen Märkte stärker berücksichtigen. Das bedeutet neben einer ganzheitlichen Kostenoptimierung der Kraftwerke auch die Fähigkeit von PV-Kraftwerken, notwendige Netzdienstleistungen bereitstellen zu können. Diese Anforderungen reichen vom teilweisen Substitutionsbetrieb konventioneller Erzeugeranlagen mit entsprechenden Anforderungen an die Regelfähigkeit bis hin zur kompletten Übernahme der Netzführung mit erneuerbaren Energien in lokalen Netzen und damit der alleinigen Versorgung ganzer Städte oder Regionen. Der Schwerpunkt der Forschungsarbeiten der GE Energy Power Conversion besteht deshalb in der Entwicklung und Erprobung einer ganzen Reihe von Funktionen für Zentralwechselrichter. Dieser soll befähigt werden, die erweiterten Anforderungen bezüglich der Netzbildung in Insel- und schwachen Netzen, des Substitutionsbetriebes für konventionelle Erzeuger sowie die Integration von Batteriespeichern zu erfüllen. Mit dieser Entwicklung soll der Grundstein für eine nächste Generation von PV-Wechselrichtern gelegt werden. Im Detail umfasst das Teilvorhaben die Entwicklung von aktiven Netzregelungsfunktionen als Einzelwechselrichter oder im Verbund mit mehreren Solarumrichtern, die Entwicklung von Konzepten zum Umgang mit Netzfehlern und Schieflasten, die Entwicklung eines Netzschutzkonzeptes und die Entwicklung der Schwarzstartfähigkeit von Wechselrichtern. Zusätzlich wird der nahtlose Übergang zwischen den einzelnen Erzeugungsquellen, ins besondere das Zusammenspiel zwischen PV, Batterie und Wechselrichter adressiert.
Das Projekt "Transstabil-EE - Regelungsverfahren für große Wind- und Solarparks zur Aufrechterhaltung der transienten Stabilität in zukünftigen Verbundnetzen, Teilvorhaben: Regelungsverfahren für Solarparks und PV-Wechselrichter" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: SMA Solar Technology AG.Vor dem Hintergrund der gemeinsamen Ziele des Konsortiums im Verbundvorhaben insgesamt, neuartige Regelungsverfahren für Wind- und Solarparks zu entwickeln, die zukünftig in einem rein auf erneuerbare Energien gestützten Stromnetz in der Lage sind, zur Netzstabilisierung beizutragen sowie ihre zuverlässige Funktion und ihren Nutzen für das Verbundnetz wissenschaftlich nachzuweisen, ist es das Ziel im Teilvorhaben SMA entsprechende spezielle Lösungsansätze für die Photovoltaik zu erarbeiten, ihr Potential und ihren Nutzen für das zukünftige Verbundnetz zu bewerten sowie die Anforderungen an zukünftige PV-Systeme hinsichtlich ihres transienten Verhaltens im Netz zu ermitteln. Hierfür sollen insbesondere auch neuartige Regelungsverfahren für große Solarparks und einzelne PV-Wechselrichter untersucht werden, die zur transienten Stabilität im Verbundnetz beitragen und den PV-Anlagen ermöglichen, ihren anteiligen Beitrag zur Frequenz- und Spannungshaltung zu leisten sowie im Störungsfall über einen begrenzten Zeitraum selbst die lokale Netzspannung zu bilden und zu stabilisieren. Für das Erreichen der Projektziele wird SMA gemeinsam mit den Partnern die zukünftigen Anforderungen an das transiente Verhalten von PV-Systemen erarbeiten sowie neuartige Regelungssysteme für Solarparks untersuchen und weiterentwickeln und simulationsgestützt mittels eines Demonstrators in einem entsprechend angepassten und verbesserten Testsystem evaluieren. Darüber hinaus wird SMA auch das optimale Zusammenspiel von dezentralen Wechselrichtern bei der transienten Leistungs-Frequenz-Regelung untersuchen und die entsprechenden Regelungsverfahren verbessern und hierfür als wissenschaftliches Modellsystem einen experimentellen Labordemonstrator aufbauen.
