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Verbundvorhaben: Mittelspannungsumrichter mit Hochvolt-SiC-Leistungsmodulen für Großspeicher und systemdienliche Verteilnetze (SiC-MSBat); Teilvorhaben: Fraunhofer ISE

Zeitraum
2017-04-01  –  2020-12-31
Bewilligte Summe
1.617.382,00 EUR
Ausführende Stelle
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE), Freiburg im Breisgau, Baden-Württemberg
Förderkennzeichen
0324028B
Leistungsplansystematik
Netze [EB1820]
Verbundvorhaben
01168650/1  –  Mittelspannungsumrichter mit Hochvolt-SiC-Leistungsmodulen für Großspeicher und systemdienliche Verteilnetze
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI6)
Förderprogramm
Energie
 
Entwicklung eines leistungselektronischen Umrichters mit 250 kW mit SiC-Halbleitern zur Anbindung einer Hochleistungs-/ energiebatterie an das Verteilnetz. Für die Entwicklung werden Vorserienmuster von 3,3-kV-SiC-MOSFETs genutzt. Mit diesen Bauelementen sollen SiC-Leistungsmodule zu 150 - 300 A entwickelt werden. Erst die Entwicklung von niederinduktiven HV-SiC-Halbleitermodulen schafft die Grundlage für die Entwicklung von Mittelspannungsumrichtern hoher Leistung. In einem 3,3-kV-Netz ergeben sich hierbei Umrichterleistungen von 250 – 1.000 kVA. Über die Mittelspannungsebene wird der Hochleistungsspeicher eingebunden, der dann in das 110-kV-Netz gekoppelt wird. Hochleistungsspeicher ermöglichen den kurzzeitigen Inselbetrieb von Industrieanlagen und sichern somit kostenkritische Produktionsprozesse bei Netzausfällen. Weiter ermöglichen mehrere Hochleistungsspeicher im Verbund des 110-kV-Netzes den Wiederaufbau des Netzes und das Anfahren von Kraftwerken. Damit können Hochleistungsspeicher neben den klassischen Pumpspeicherseen eine weitere strategisch wichtige Säule zur Schwarzstartfähigkeit der Energieversorgung bilden. Durch die Verbundpartner dieses Vorhabens ist die gesamte wirtschaftliche Wertschöpfungskette vom Komponentenhersteller, Leistungselektronikhersteller, Systemintegrator und Netzbetreiber dargestellt. Die Forschungsaspekte zu Bauelementen, Leistungselektronik, System- und Regelungstechnik werden durch das Fraunhofer ISE flankiert. Semikron wird die Entwicklung der niederinduktiven HV-SiC-Halbleitermodule durchführen. Die Entwicklung der induktiven Leistungsbauelemente und die Durchführung damit verbundener Studien werden von STS übernommen.
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