Phoenix Contact, SMA Solar Technology (SMA) sowie die Fraunhofer-Institute für Solare Energiesysteme ISE und für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM haben nach drei Jahren intensiver gemeinsamer Arbeit das Forschungsprojekt PV-Pack zu Wechselrichter-Konzepten erfolgreich abgeschlossen.
Die Stellschrauben günstiger Photovoltaik
Ziel der Projekts PV-Pack war es, alternative Lösungen in den Bereichen Kühlung sowie Aufbau- und Verbindungstechnik zu entwickeln, neue Materialien zu charakterisieren und diese Konzepte hinsichtlich der Wechselwirkungen mit der Leistungselektronik in Wechselrichter-Systemen zu verbessern. Die erzielten Ergebnisse ermöglichen in Zukunft deutlich kompaktere und kostengünstigere PV-Wechselrichter.
Schlüssel: Wechselrichter
Heutige Solar-Wechselrichter bestehen zu mehr als 70 Prozent aus mechanischen und elektromechanischen Bauteilen für Verbindungs-, Stütz- und Kühlungsstrukturen. Im Verbundsprojekt PV-Pack haben sich die Partner mit diesen Elementen der Aufbau-, Verbindungs- und Kühlungstechnik auseinandergesetzt, um kompaktere und kostengünstigere PV-Wechselrichter zu erschaffen.
Die erarbeiteten Neuerungen wurden in einem Demonstrator der 50-Kilowattklasse sowie einer Wechselrichter-Experimentierplattform mit neuartigen Siliziumkarbid-Halbleiterbauelementen evaluiert. Die neuen Ansätze könnten bei reduzierten Kosten die Leistungsdichte verdoppeln. Erste Teilergebnisse des Projekts wie das Geräteaufbaukonzept werden bereits in diesem Jahr in seriengefertigte Solar-Wechselrichter von SMA einfließen.
Siliziumkarbid als Leistungsturbo
Das Projekt hatgezeigt, dass gerade in der mechanisch-thermischen Weiterentwicklung auf Basis neuer Materialien und Methoden ein großes noch unerschlossenes Potenzial für die Weiterentwicklung und die dringend Kostenreduktion in der Wechselrichter-Technik steckt. Zudem kann durch den Einsatz neuer Siliziumkarbid-Bauelemente die Kompaktheit und Performance der Geräte nochmal deutlich gesteigert werden. Das konnten die Vorscher an einem Labor-Wechselrichter nachweisen.
