Германските железопътни райони имат 37,6 GW слънчев потенциал

Германската Fraunhofer ISE идентифицира значителен потенциал за внедряване на фотоволтаични системи по железопътната мрежа на Германия. Установено е, че зони в рамките на 2 км от подстанция могат да приемат до 37,6 GW слънчев капацитет.

Институтът каза, че инверторите, позволяващи директно захранване към железопътната мрежа, ще бъдат от ключово значение за преодоляване на регулаторните и пазарните бариери, които досега ограничаваха подобни инсталации. Констатациите произтичат от изследователския проект "PV4Rail", финансиран от Федералното министерство на икономиката и енергетиката, който се стреми да интегрира PV директно в 16,7-херцовата еднофазна железопътна мрежа на страната.

„Значителна част от търсенето на енергия в железопътната електрическа мрежа обаче може да бъде покрита от слънчеви фотоволтаици, тъй като потенциалът за фотоволтаични зони покрай железопътните линии е многократно по-висок от количеството енергия, необходимо в железопътната електрическа мрежа“, каза Андреас Хенсел, мениджър на проекта PV4Rail във Fraunhofer ISE.

Fraunhofer ISE оцени годишен потенциал за генериране на 32 920 GWh от слънчеви системи в близост до железопътни подстанции, в сравнение с около 7 500 GWh търсене на електроенергия за операции на влакове през 2023 г. Потенциалът може да бъде дори по-висок, като се има предвид близо 8 000 km електрическа мрежа, управлявана от националния железопътен оператор Deutsche Bahn.

Въпреки че Германия е изпробвала няколко пилотни проекта, те са били ограничени от съвместимостта на мрежата и инверторната технология. Vensys Elektrotechnik GmbH, партньор в проекта, разработи 2 MW централен инвертор, разделен на две секции по 1 MW. Един от модулите, тестван в лабораторията на Fraunhofer ISE, постигна 96,6% ефективност.

Fraunhofer ISE също така разработи системи за управление за работа на инвертор, образуващ мрежа, като анализира опциите за свързване въз основа на размера на системата. Фотоволтаичните системи до 5 MW биха могли да захранват директно въздушни линии, докато системите до 12 MW ще трябва да се свързват чрез шини в подстанции. По-големите системи, до 40 MW, ще изискват специални подстанции с трансформатори и комутационни апарати за интегриране в железопътната мрежа от 110 kV.

Австрия вече демонстрира широкомащабна слънчева интеграция в своята железопътна мрежа, с множество системи над 10 MW, захранващи мощност директно в мрежата. Фраунхофер отбеляза обаче, че стандартите за свързване към мрежата се различават между австрийската ÖBB и Deutsche Bahn.

Поради техническите изисквания и изискванията за безопасност на железопътната мрежа на Германия, в момента могат да се използват само инвертори, които впечатляват напрежението. Фраунхофер каза, че това поведение е валидирано в симулации по проекта PV4Rail и може да премине към внедряване в реалния свят в последваща фаза.