SUNSHINE - SUN Swiss Hybrid INvertEr
Mit der Einführung eines innovativen, kosteneffizienten und energieeffizienten Wechselrichterkonzepts, dem Adjustable Hybrid Switch Inverter (AHS) soll die Photovoltaikbranche grundlegend verändert werden.
Technologien
- SiC
- Inverter
- PV
Ausgangslage
Der Solarmarkt wächst mit einer atemberaubenden jährlichen Wachstumsrate von etwa 18 % und erreichte in der Schweiz in den letzten Jahren ein Wachstum von bis zu 50 %. Während viel für die Verbesserung der Effizienz der Solarmodule getan wurde, hat sich die Umwandlungseffizienz des Wechselrichters nicht wesentlich verbessert. SiC-basierte Wechselrichter bieten im Vergleich zu SiC-Wechselrichtern eine höhere Energieumwandlungseffizienz, sind aber leider auch mit unvereinbar hohen Kosten für PV-Anwendungen verbunden.
In der AHS-Topologie (Adjustable Hybrid Switch) ist ein SiC-MOSFET parallel zu einem Si-IGBT für den Wechselrichterschalter geschaltet, und die Geräte werden je nach Strombedarf sequentiell geschaltet. Das bietet einen tollen Kompromiss zwischen geringeren Kosten und höherer Energieeffizienz.
Ziele
Die Vision von SUNSHINE ist es, eine neue Wechselrichtertopologie für Photovoltaikanwendungen zu demonstrieren, den sogenannten Adjusta-ble Hybrid Switch Inverter (AHS). In diesem Projekt wollen wir zeigen, dass diese Topologie sowohl die Kosten von SiC-Wechselrichtern senken als auch einen vergleichbaren Wirkungsgrad bieten kann.
Die Leistung wird dann mit den Ergebnissen der in der Aufgabe G von PECTA untersuchten Voll-Si- und Voll-SiC-Wechselrichter verglichen. Daher beabsichtigt SUNSHINE, die PV-Technologie durch die Einführung eines kostengünstigen Wechselrichters mit überlegener Energieumwandlung zu revolutionieren.
Abbildung 1: Effizienzkurven für 10-kW-PV-Wechselrichter mit vollständigen Si-IGBTs, vollständigen SiC-MOSFETs oder dem einstellbaren Hybridschalter.
Projekt-Information
Auftraggeber | MTAL Gmbh und SOLEXTRON AG |
Ausführung | Hochschule für Technik FHNW |
Dauer | 2023 bis 2026 |
Förderung | |
Projektleitung | Prof. Dr. Renato Minamisawa |