Fraunhofer ISE presenta un inverter in carburo di silicio per applicazioni a media tensione

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Il Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (Fraunhofer ISE) ha presentato un nuovo inverter di stringa a media tensione per impianti fotovoltaici di grandi dimensioni.

In un comunicato stampa, i ricercatori del Fraunhofer ISE hanno dichiarato che il nuovo dispositivo è il primo del suo genere ed è basato su semiconduttori di carburo di silicio.

Gli inverter basati sul carburo di silicio sono noti per avere densità di potenza più elevate, con una minore necessità di raffreddamento e costi complessivi di sistema inferiori rispetto agli inverter tradizionali. Tuttavia, i difetti all’interfaccia tra il carburo di silicio e il materiale isolante biossido di silicio potrebbero rappresentare un problema per questi dispositivi.

I ricercatori affermano che il nuovo inverter è tecnicamente in grado di gestire livelli di tensione fino a 1.500 V a 250 kVA.

“I moderni inverter di stringa fotovoltaici hanno una tensione di uscita compresa tra 400 VAC e 800 VAC. Sebbene la produzione delle centrali elettriche sia in costante crescita, la tensione non è ancora aumentata”, hanno spiegato. “Le ragioni sono due: in primo luogo, la costruzione di un inverter altamente efficiente e compatto basato su semiconduttori di silicio rappresenta una sfida. In secondo luogo, attualmente non esistono standard specifici per il fotovoltaico che coprano solo la gamma di bassa tensione (max. 1.500 VDC / 1.000 VAC)”.

L’istituto di ricerca ha sottolineato che l’aumento della tensione da 800 V a 1.500 V ha comportato una minore sezione dei cavi, che è stata ridotta da 120 mm² a 35 mm². Questo, a sua volta, ha ridotto il consumo di rame di circa 700 kg per km di cavo.

“Le nostre analisi delle risorse mostrano che nel medio termine l’elettrificazione del sistema energetico porterà alla scarsità di rame. L’aumento della tensione ci permette di risparmiare risorse preziose”, ha dichiarato Andreas Bett, direttore del Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE.

L’istituto tedesco ha sviluppato il nuovo inverter in collaborazione con il conglomerato tedesco Siemens e il fornitore di apparecchiature Sumida Components & Modules GmbH. Il progetto rientra nell’ambito del progetto di ricerca MS-LeiKra, fondato dal Ministero Federale Tedesco per gli Affari Economici e l’Azione per il Clima (BMWK).

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