Fraunhofer ISE presenta un inversor de cadena de carburo de silicio para aplicaciones de media tensión

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El Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar (Fraunhofer ISE) de Alemania ha presentado un nuevo inversor monofásico de media tensión para centrales fotovoltaicas a gran escala.

En un comunicado de prensa, los investigadores del Fraunhofer ISE afirman que el nuevo dispositivo es el primero de su clase y se basa en semiconductores de carburo de silicio.

Los inversores basados en carburo de silicio son conocidos por tener mayores densidades de potencia, con menor necesidad de refrigeración y menores costos globales del sistema que los inversores tradicionales. Sin embargo, los defectos en la interfaz entre el carburo de silicio y el material aislante de dióxido de silicio podrían seguir representando un problema para este tipo de dispositivos.

Los investigadores afirman que el nuevo inversor es técnicamente capaz de manejar niveles de tensión de hasta 1.500 V a 250 kVA.

“Los inversores de cadena fotovoltaicos modernos tienen una tensión de salida de entre 400 y 800 VCA. Aunque la producción de las centrales eléctricas crece constantemente, la tensión aún no ha aumentado”, afirman. “Esto se debe a dos razones: En primer lugar, construir un inversor altamente eficiente y compacto basado en semiconductores de silicio es todo un reto. En segundo lugar, actualmente no existen normas específicas para la energía fotovoltaica que cubran únicamente el rango de baja tensión (máx. 1.500 VCC / 1.000 VCA).”

El instituto de investigación destacó que el aumento de la tensión de 800 V a 1.500 V se tradujo en una menor sección transversal del cable, que se redujo de 120 mm² a 35 mm². Esto, a su vez, redujo el consumo de cobre en unos 700 kg por km de cable.

“Nuestros análisis de recursos muestran que, a medio plazo, la electrificación del sistema energético hará que el cobre empiece a escasear. Aumentar la tensión nos permite ahorrar valiosos recursos”, afirma Andreas Bett, director del Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar ISE.

El instituto alemán ha desarrollado el nuevo inversor en colaboración con el conglomerado alemán Siemens y el proveedor de equipos Sumida Components & Modules GmbH. Se enmarca en el proyecto de investigación MS-LeiKra, fundado por el Ministerio Federal de Economía y Acción por el Clima (BMWK).

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