Effizient und kostensparend: 1.500V-PV
Siliziumkarbid-Halbleiter ermöglichen 1.500V-Solaranlage
10 bis 15 Prozent geringere Verkabelungskosten gegenüber 1.000V-Systemen werden durch die neuen 1.500V-Wechselrichter von KACO erwartet, die jetzt mit einer PV-Anlage auf einem norwegischen Gewerbegebäude verbaut wurden. Möglich wird die Technik durch neue Halbleiter aus Siliziumkarbid.
22 Einheiten des blueplanet 92.0 TL3 Wechselrichter von KACO new energy werden mit der 2 MW-Photovoltaik-Anlage auf dem Dach eines Kühllagers in Vinterbro, südlich von Oslo verbaut. Das Gebäude wird von der Supermarktkette Rema 1000 genutzt.
Es ist Norwegens erstes gewerbliches Solardachprojekt, bei dem 1.500V-Technologie zum Einsatz kommt. Neben den Wechselrichtern steuert der PV-Lieferant auch die passenden DC-Strangsammler bei. Diese wurden bereits von der ausführenden Firma, Solcellespesialisten aus Fredrikstad, installiert. Die Fertigstellung der gesamten Anlage soll bis Ende 2019 erfolgen.
Durch Photovoltaik-Module, Kabel und Wechselrichter, die für die höhere Spannung von 1.500 Volt ausgelegt sind, lassen sich längere Modulstränge bilden. Gegenüber den bisher üblichen 1.000 Volt bedeutet das weniger Verkabelung und geringere Aufwendungen für die Elektriker. Bjørn Thorud vom zuständigen Planungsbüro Multiconsult schätzt, dass die Verwendung des 1.500-Volt-Wechselrichters von KACO new energy zu einer Kostensenkung von zehn bis 15 Prozent führt.
Der blueplanet 92.0 TL3 kann im Außenbereich installiert werden – und produziert seine volle Leistung in einem weiten Temperaturbereich von -25 °C bis über +50 °C, womit er für die Bandbreite Südeuropäischer Sommer und Nordeuropäischer Winter ausgelegt ist.
Mit Siliziumkarbid-Leistungshalbleitern sind schnelle Bauelemente wie MOSFETs für in PV-Wechselrichtern übliche hohe Sperrspannungen realisierbar, wodurch Verluste reduziert und Wechselrichterschaltungen mit höheren Taktfrequenzen möglich werden, bei kleineren und leichteren Bauelementen, die weniger Kühlung benötigen.
Gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE, Kassel, die Infineon Technologies AG, Neubiberg, und die SUMIDA Components & Modules GmbH entwickelte KACO im Forschungsprojekt »PV-LEO« einen Demonstrator eines 30kVA-Photovoltaik-Wechselrichters mit SiC-Halbleitern, die das Gesamtgewicht des Systems um bis zu mehr als 50% reduzieren können.
Im Forschungsprojekt konnte die Taktfrequenz von 17 auf 50 kHz erhöht und dadurch eine Verkleinerung der Bauform und eine Optimierung des Leistungsgewichtes von 2,3 kg/kW (Stand der Technik im Mittel) auf 0,93 kg/kW erreicht werden.
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