SMA und Infineon senken Systemkosten für Wechselrichter
Weltweit wächst die installierte Photovoltaik-Leistung rasant. Mittlerweile liefern Photovoltaikanlagen mit einer Gesamtleistung von rund 600 GW sauberen und kostengünstigen Strom – und ersetzen damit rund 600 mittelgroße Kohlekraftwerke.
Mit der neuen Generation von auf Siliziumkarbid (SiC) basierten Solar-Wechselrichtern unterstützen die SMA Solar Technology AG (SMA) und Infineon Technologies AG den Wachstumstrend. Denn das neue Halbleitermaterial reduziert die Systemkosten für Wechselrichter und steigert deren Effizienz. Die Gestehungskosten für Solarstrom sinken damit weiter.
Mit dem seit 2019 verfügbaren Sunny Highpower PEAK3 von SMA können dezentrale Photovoltaik-Kraftwerke bis in den Megawattbereich flexibel und effizient geplant werden. Basis dafür ist das auf 1500 VDC ausgelegte kompakte Design, das pro Einheit eine Leistung von 150 kW liefert.
Ermöglicht wird das durch die SiC-Technologie von Infineon: Sechs Leistungsmodule vom Typ CoolSiC EasyPack 2B und 36 Gatetreiber der EiceDriver-Familie 1ED20 wandeln den durch die Solarzellen erzeugten Gleichstrom in netztauglichen Wechselstrom um – mit einer Effizienz von über 99%.
Siliziumkarbid bietet Vorteile für das Gesamtsystem
„Siliziumkarbid ermöglicht es uns, die Wechselrichter kompakt, leistungsstark und zuverlässig zu bauen“, sagt Sven Bremicker, Head of Technology Development Center bei SMA. „Die CoolSiC-Module verdoppeln im Sunny Highpower Peak3 nahezu die spezifische Leistung von 0,97 auf 1,76 kW/kg. Aufgrund des kompakten Designs sind die Wechselrichter deutlich einfacher zu transportieren und wesentlich schneller zu installieren.“
Die Vorteile eines dezentralen Anlagenlayouts lassen sich so mit denen für Zentral-Wechselrichter verbinden. Erweiterungen sind damit auch nach Inbetriebnahme des Photovoltaik-Kraftwerks leicht möglich.
„SiC basierte Leistungshalbleiter sind zwar teurer als Siliziumlösungen“, sagt Dr. Peter Wawer, Präsident der Division Industrial Power Control von Infineon. „Dank der elektrischen Eigenschaften des Materials gleicht sich das auf Systemebene aber mehr als aus. Denn durch höhere Schaltgeschwindigkeiten und Effizienz lassen sich Transformatoren, Kapazitäten, Kühlkörper und letztlich auch Gehäuse kleiner dimensionieren – und damit Systemkosten sparen. Wir sind sehr stolz darauf, mit SMA den europäischen Marktführer bei Photovoltaik-Wechselrichtern von den Vorteilen überzeugt zu haben und mit unseren innovativen SiC-Produkten die Volumenproduktion zu unterstützen.“
Von diesen Vorteilen profitieren nicht nur Photovoltaiksysteme. Auch in anderen Industriebereichen und für Anwendungen wie unterbrechungsfreie Stromversorgung und Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge steigt die Nachfrage nach SiC basierten Lösungen von Infineon.