El Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar (ISE) ha desarrollado y puesto en funcionamiento con éxito el primer inversor de media tensión del mundo para grandes centrales eléctricas. Mediante la inyección a la red de media tensión, el equipo del proyecto ‘MS-LeiKra’ ha podido demostrar que técnicamente es posible un nivel de tensión más alto para los inversores fotovoltaicos. En el caso de la energía fotovoltaica, esto significa un enorme ahorro de costes y recursos.
En el marco del proyecto financiado por el Ministerio Federal de Economía y Protección del Clima (BMWK) de Alemania, el Fraunhofer ISE ha desarrollado, en colaboración con los socios del proyecto Siemens y Sumida, un inversor que permite aumentar la tensión de salida hasta el rango de media tensión (1.500 V) con una potencia de 250 kVA (kilovoltamperios). Esto se ha conseguido gracias al uso de semiconductores de carburo de silicio de alto bloqueo.
El equipo de investigación también implementó un concepto de refrigeración con tubos de calor para poder reducir el uso de aluminio mediante un rendimiento de refrigeración más eficiente.
Enorme potencial de ahorro
En una típica central fotovoltaica se tienden varias decenas de kilómetros de cables de cobre. Aumentando la tensión existe un considerable potencial de ahorro: para un inversor con una potencia de 250 kVA se necesita una sección de cable mínima de 120 mm² para una posible tensión de salida actual de 800 VAC . Si se aumenta la tensión a 1.500 VCA, la sección del cable baja a 35 mm². Esto reduce el consumo de cobre en unos 700 kg/km de cable.
Según los investigadores, los análisis de recursos realizados han mostrado que el cobre se convertirá en una materia prima escasa en el medio plazo debido a la electrificación del sistema energético. El aumento del voltaje permitirá utilizar estos valiosos recursos con moderación.
Además de su uso en la energía fotovoltaica, el paso a la media tensión también es interesante para el Fraunhofer ISE para otras aplicaciones como, por ejemplo, las turbinas eólicas, donde aumentar la potencia del sistema también requiere grandes secciones de cable. No obstante, un inversor de media tensión también tiene potencial de ahorro en la infraestructura de carga para vehículos eléctricos, flotas o redes industriales más grandes, al reducir las secciones de los cables.