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
  • Investitionen im Energiesystem benötigen solide Planungsgrundlage
Anwendung/Praxis
  1. Planung und Optimierung von Energiesystemen in verschiedenen Bereichen
  2. Simulation der Auswirkung von erneuerbaren Energien und Speicherlösungen
  3. Analyse der Wirtschaftlichkeit von Bestandsanlagen und Neuinvestitionen
  4. Unterstützung bei politischen Entscheidungsprozessen und strategischer Planung
Lösungsansatz
  • Prognosen und Szenarienanalyse mit Operations Research
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