Mit diesem Vergleich verdeutlicht das Fraunhofer ISE, wie der benötigte Kabelquerschnitt und damit der Bedarf an Kupfer für eine Leistung von 250 Kilowatt dreißigmal geringer wird, wenn die Spannung um etwas mehr als das Sechsfache erhöht wird.
Juni 2024 |
240613 |
ENERGIE-CHRONIK |
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Mit diesem Vergleich verdeutlicht das Fraunhofer ISE, wie der benötigte Kabelquerschnitt und damit der Bedarf an Kupfer für eine Leistung von 250 Kilowatt dreißigmal geringer wird, wenn die Spannung um etwas mehr als das Sechsfache erhöht wird. |
Das Fraunhofer ISE präsentierte auf der "Smarter E", die vom 19. bis 21. Juni auf dem Münchener Messegelände stattfand, den "weltweit ersten Mittelspannungs-PV-Stringwechselrichter" sowie einen Batteriewechselrichter für Mittelspannung. In einer Pressemitteilung verwies das Forschungsinstitut auf die Materialeinsparung und weitere Vorteile, die sich bei großen Photovoltaikanlagen durch den Schritt von der Niederspannung zur Mittelspannung ergeben. Bis 2050 werde weltweit ein Zubau von etwa 73 Terawatt allein an installierter Photovoltaik-Leistung nötig, was zu einer starken Nachfrage nach Rohstoffen führe. Laut einer Prognose der Internationalen Energie-Agentur werde ab 2025 der Kupferbedarf das bisher absehbare Angebot übersteigen.
"Eine Erhöhung der Systemspannung kann hier Abhilfe schaffen. Denn durch
das damit verbundene gleichzeitige Absinken der Ströme können erhebliche Rohstoffeinsparungen
erzielt werden", erklärte Andreas Hensel, Gruppenleiter für "Hochleistungselektronik
und Systemtechnik" am Fraunhofer ISE. Eine Erhöhung der Wechselrichter-Ausgangsspannung
von 800 auf 1.500 Volt ermögliche bei gleicher Leistung eine Einsparung beim
Kabelquerschnitt um ca. 70 Prozent (siehe Foto). Zudem seien die Verlegung und
der Anschluss kleinerer Kabelquerschnitte deutlich einfacher, wodurch die Installationskosten
sinken. "Nachdem die PV-Modulkosten seit 2010 durch technologischen Fortschritt
und Skaleneffekte um 90 Prozent gesunken sind, bieten Installation und Balance-of-System-Komponenten
nun die größten Einsparungshebel", sagte Hensel.
Durch den Schritt von der Nieder- zur Mittelspannung könne auch die Leistung
der Subsysteme erhöht werden: Bei einer Spannung von 1.500 Volt seien bereits
10 bis 12 Megawatt statt der heute üblichen 3 bis 5 Megawatt in einem Transformator
möglich. Bei gleicher Kraftwerksgröße resultiere daraus eine geringere Anzahl
an Transformatoren und Schaltanlagen, was Bau- und Installationskosten verringert.
Vor allem bei Photovoltaik-Großkraftwerken ergebe sich durch höhere Systemspannungen
ein enormes Einsparpotenzial .
Die jährlich stattfindende Smarter E Europe vereinigt die vier Fachmessen Intersolar
Europe (PV-Branche allgemein), ees Europe (Batterie- und Speicherbranche), Power2Drive
Europe (Elektromobilität) und EM-Power Europe (Energiemanagement). Die diesjährige
Messe hatte so viele Aussteller und Besucher wie noch nie.
Wer im Bereich der Netze BW eine Photovoltaik-, Windpark- oder
Biogasanlage mit einer Leistung zwischen 135 und 10.000 Kilowatt plant,
hat es ab sofort leichter, den optimalen und
kosteneffizientesten Netzverknüpfungspunkt zu finden. Ab Juli bietet der
baden-württembergische Verteilnetzbetreiber eine tagesaktuelle und
unverbindliche Auskunft zu den voraussichtlichen Anschlusspunkten ans
Mittelspannungsnetz. Dadurch sind die Kosten besser planbar. Insbesondere bei
Freiflächen-Photovoltaikanlagen kann der Netzanschluss ein
ausschlaggebender Faktor sein. Zudem kann nun statt mehrerer
Testanfragen eine zielgerichtete Anfrage beim Netzbetreiber gestellt
werden. Sowohl Planer als auch Netzbetreiber sparen auf diese Weise viel
Zeit. Der Link zur Online-Auskunft lautet www.netze-bw.de/stromeinspeisung/mittelspannungsauskunft.