Utility-scale Power Converters

Herausforderung/Aufgabe

  • Skalierbarkeit von Leistungselektronik >5 MW
  • Effizienzsteigerung im Hochleistungsbereich
ein einfacher blauer Trennstrich

Lösungsansatz

  • Modulare Multi-Level-Umrichter
  • Isolierte DC/DC-Wandler
  • Dezentrales Steuerungssystem

Anwendung/Praxis

  1. Erneuerbare Energien (Photovoltaik-Anlagen)
  2. Energiespeichersysteme
Utility-scale Power Converters
Ein Trenner bestehend aus Kreisen in den sechs Lab-Farben
Beschreibung/Technologie
Die Technologie nutzt modular aufgebaute Leistungselektronik, die durch eine spezielle Topologie und verteilte Steuerung als homogene Großanlage agiert. Simulationsstudien belegen eine Effizienzsteigerung von bis zu 1% für ein modulares System im MW-Bereich. Das Design ist aufgrund seiner kapselartigen modularen Struktur leicht an viele Leistungsbereiche anpassbar. Die Fertigungskosten von Zellen/Modulen sinken mit der seriellen, großflächigen Hardwareproduktion.
Aktueller Stand (TRL)
  • TRL 5-6
  • 170-kW-Einphasen-Prototypsystem ist gebaut
  • Dreiphasen-Demonstrator (500 kW) ist in Planung
Zukünftige Entwicklung/Marktpotenzial
  • 3-MW-Prototyp in 4-6 Jahren
  • Kostensenkung durch Massenfertigung
Kooperationsmöglichkeiten
Interessante Partner für die Weiterentwicklung sind General Electric Vernova, High Volt Dresden und UltraZohm Control, insbesondere für die Skalierung der Steuerungssysteme und die industrielle Umsetzung.
IP-Schutz/Verwertung
  • Schutz der Softwaresteuerung geplant
  • Topologie-Schutz in Prüfung
Utility-scale Power Converters
Utility-scale Power Converters
Utility-scale Power Converters
Utility-scale Power Converters

Kontakt

Mirko Nikodinoski
Siemens-Halske-Ring 13, 03046 Cottbus
+49 355 69 4014 | Mirko.Nikodinoski@b-tu.de

Weitere Steckbriefe

Ein Trenner bestehend aus Kreisen in den sechs Lab-Farben
Herausforderung/Aufgabe
  • Bereitstellung von kohlenstoffneutraler und -langfristiger Energiespeicherung
  • Integration fluktuierender erneuerbarer Energien
Anwendung/Praxis
  1. Sektorkopplung
  2. Fernwärmenetze
  3. Chemische Industrie
Lösungsansatz
  • Speicherung in chemischen Energieträgern
  • Oxyfuel-Verbrennung mit CO2-Rückführung
  • Methansynthese
Herausforderung/Aufgabe
  • Kosteneffiziente und nachhaltige Produktion von grünem Wasserstoff
Anwendung/Praxis
  1. Energiespeicherung
  2. Transport (Brennstoffzellen)
  3. Petrochemische Industrie
Lösungsansatz
  • Anionenaustauschmembran (AEM)-Technologie
  • Kombiniert Vorteile von alkalischer und PEM–Elektrolyse
  • Innovativer Stack-Design mit 360 cm2 Einzel-zellenfläche
  • Betrieb bei 30 bar für höhere Effizienz