Þýsk járnbrautarsvæði hafa 37,6 GW af sólarorku

Fraunhofer ISE í Þýskalandi hefur bent á verulega möguleika á PV dreifingu meðfram járnbrautarneti Þýskalands. Í ljós kom að svæði innan 2 km frá tengivirki gætu hýst allt að 37,6 GW af sólarorku.

Stofnunin sagði að invertarar sem gera beinni straumi-inn í járnbrautarnetið séu lykillinn að því að yfirstíga reglugerðar- og markaðshindranir sem hingað til hafa takmarkað slíkar uppsetningar. Niðurstöðurnar koma frá "PV4Rail" rannsóknarverkefninu, styrkt af alríkisráðuneytinu fyrir efnahags- og orkumál, sem leitast við að samþætta PV beint inn í 16,7-hertz einfasa járnbrautarnet landsins.

„Verulegur hluti orkuþörfarinnar í raforkukerfi járnbrauta gæti hins vegar verið dekkaður af sólarorku, vegna þess að möguleikinn á ljósvökvasvæðum meðfram járnbrautarlínum er margfalt meiri en orkumagnið sem þarf í raforkukerfi járnbrauta,“ sagði Andreas Hensel, PV4Rail verkefnisstjóri hjá Fraunhofer ISE.

Fraunhofer ISE áætlaði árlega framleiðslumöguleika upp á 32.920 GWst frá sólkerfum nálægt tengivirkjum, samanborið við um 7.500 GWst af raforkuþörf fyrir lestarrekstur árið 2023. Möguleikarnir gætu verið enn meiri miðað við tæplega 8.000 km af raforkukerfi sem rekið er af innlendum járnbrautarrekanda Deutsche Bahn.

Þó Þýskaland hafi prófað nokkur tilraunaverkefni, hafa þau verið takmörkuð af samhæfni nets og inverter tækni. Vensys Elektrotechnik GmbH, samstarfsaðili í verkefninu, hefur þróað 2 MW miðlægan inverter sem er skipt í tvo 1 MW hluta. Ein eininganna, prófuð á rannsóknarstofu Fraunhofer ISE, náði 96,6% skilvirkni.

Fraunhofer ISE hefur einnig þróað eftirlitskerfi til að-mynda straumbreytir, greina tengimöguleika út frá kerfisstærð. PV kerfi allt að 5 MW gætu borist beint inn í loftlínur, en kerfi allt að 12 MW þyrftu að tengjast í gegnum strauma við tengivirki. Stærri kerfi, allt að 40 MW, þyrftu sérstakar aðveitustöðvar með spennum og rofabúnaði til að sameinast 110 kV járnbrautarnetinu.

Austurríki hefur þegar sýnt stór-samþættingu sólarorku í járnbrautarkerfi sitt, með mörgum kerfum yfir 10 MW sem veitir afli beint inn á netið. Fraunhofer benti hins vegar á að nettengingar-staðlar eru mismunandi milli ÖBB og Deutsche Bahn í Austurríki.

Vegna tæknilegra og öryggiskrafna þýska járnbrautarkerfisins er aðeins hægt að nota spennuspennandi-invertara eins og er. Fraunhofer sagði að þessi hegðun hafi verið staðfest í uppgerðum undir PV4Rail verkefninu og gæti farið yfir í raunverulega-heimsútfærslu í-eftirfylgni.