Οι περιοχές των γερμανικών σιδηροδρόμων έχουν ηλιακό δυναμικό 37,6 GW

Η γερμανική Fraunhofer ISE έχει εντοπίσει σημαντικές δυνατότητες για εγκατάσταση φωτοβολταϊκών κατά μήκος του σιδηροδρομικού δικτύου της Γερμανίας. Διαπίστωσε ότι περιοχές εντός 2 χιλιομέτρων από έναν υποσταθμό θα μπορούσαν να φιλοξενήσουν έως και 37,6 GW ηλιακής ισχύος.

Το ινστιτούτο είπε ότι οι μετατροπείς που επιτρέπουν την άμεση τροφοδοσία-στο σιδηροδρομικό δίκτυο θα είναι το κλειδί για την υπέρβαση των ρυθμιστικών φραγμών και των εμποδίων της αγοράς που έχουν περιορίσει μέχρι στιγμής τέτοιες εγκαταστάσεις. Τα ευρήματα προέρχονται από το ερευνητικό πρόγραμμα "PV4Rail", που χρηματοδοτείται από το Ομοσπονδιακό Υπουργείο Οικονομικών Υποθέσεων και Ενέργειας, το οποίο επιδιώκει να ενσωματώσει τα Φ/Β απευθείας στο μονοφασικό σιδηροδρομικό δίκτυο 16,7-hertz της χώρας.

«Ένα σημαντικό μέρος της ζήτησης ενέργειας στο σιδηροδρομικό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας θα μπορούσε, ωστόσο, να καλυφθεί από ηλιακά φωτοβολταϊκά, επειδή οι δυνατότητες για φωτοβολταϊκές περιοχές κατά μήκος των σιδηροδρομικών γραμμών είναι πολλές φορές υψηλότερες από την ποσότητα ενέργειας που απαιτείται στο σιδηροδρομικό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας», δήλωσε ο Andreas Hensel, διευθυντής έργου PV4Rail στο Fraunhofer ISE.

Η Fraunhofer ISE υπολόγισε ετήσιο δυναμικό παραγωγής 32.920 GWh από ηλιακά συστήματα κοντά σε σιδηροδρομικούς υποσταθμούς, σε σύγκριση με περίπου 7.500 GWh ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας για σιδηροδρομικές λειτουργίες το 2023. Το δυναμικό θα μπορούσε να είναι ακόμη υψηλότερο λαμβάνοντας υπόψη τα σχεδόν 8.000 km ηλεκτρικού δικτύου που λειτουργεί από τον εθνικό σιδηροδρομικό φορέα Deutsche Bahn.

Ενώ η Γερμανία έχει δοκιμάσει αρκετά πιλοτικά έργα, έχουν περιοριστεί λόγω συμβατότητας δικτύου και τεχνολογίας μετατροπέων. Η Vensys Elektrotechnik GmbH, εταίρος στο έργο, έχει αναπτύξει έναν κεντρικό μετατροπέα 2 MW χωρισμένο σε δύο τμήματα 1 MW. Μία από τις μονάδες, που δοκιμάστηκε στο εργαστήριο της Fraunhofer ISE, πέτυχε απόδοση 96,6%.

Η Fraunhofer ISE έχει επίσης αναπτύξει συστήματα ελέγχου για τη λειτουργία μετατροπέα διαμόρφωσης δικτύου-, αναλύοντας επιλογές σύνδεσης με βάση το μέγεθος του συστήματος. Φ/Β συστήματα έως 5 MW θα μπορούσαν να τροφοδοτούν απευθείας τις εναέριες γραμμές, ενώ συστήματα έως 12 MW θα πρέπει να συνδέονται μέσω ζυγών σε υποσταθμούς. Τα μεγαλύτερα συστήματα, έως 40 MW, θα απαιτούσαν αποκλειστικούς υποσταθμούς με μετασχηματιστές και εξοπλισμό διανομής για να ενσωματωθούν στο σιδηροδρομικό δίκτυο 110 kV.

Η Αυστρία έχει ήδη επιδείξει-ενσωμάτωση ηλιακής ενέργειας μεγάλης κλίμακας στο σιδηροδρομικό της δίκτυο, με πολλαπλά συστήματα άνω των 10 MW που τροφοδοτούν απευθείας το δίκτυο. Ο Fraunhofer σημείωσε, ωστόσο, ότι τα πρότυπα σύνδεσης στο δίκτυο-διαφέρουν μεταξύ της ÖBB της Αυστρίας και της Deutsche Bahn.

Λόγω των τεχνικών απαιτήσεων και των απαιτήσεων ασφαλείας του σιδηροδρομικού δικτύου της Γερμανίας, προς το παρόν μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο μετατροπείς τάσης-εντύπωσης. Ο Fraunhofer είπε ότι αυτή η συμπεριφορά έχει επικυρωθεί σε προσομοιώσεις στο πλαίσιο του έργου PV4Rail και θα μπορούσε να προχωρήσει στην υλοποίηση του πραγματικού-κόσμου σε μια- φάση παρακολούθησης.