Los inversores son los componentes tecnológicos más importantes de las plantas fotovoltaicas. Son decisivos en lo referente a la eficiencia y fiabilidad de todo el sistema. Para seguir mejorando la competitividad internacional del sector alemán de la energía fotovoltaica es necesario perfeccionar continuamente la tecnología de inversores y seguir consolidando la ventaja tecnológica a través de innovaciones en los diferentes campos tecnológicos.
Los inversores fotovoltaicos de hoy en día están formados en más de un 70 % por componentes mecánicos y electromecánicos para estructuras de conexión, soporte y refrigeración. De ahí que el objetivo del proyecto de investigación conjunto PV Pack fuera analizar específicamente los elementos de las tecnologías de construcción, conexión y refrigeración para, mediante nuevas tecnologías, materiales y métodos de optimización, lograr inversores fotovoltaicos claramente más compactos y económicos.
En el marco de esta intensa colaboración entre ciencia e industria que ha supuesto PV Pack, se han ideado numerosas innovaciones al respecto, las cuales han sido evaluadas en un demostrador tecnológico de 50 kilovatios y en una plataforma experimental para inversores con novedosos dispositivos semiconductores de carburo de silicio. Con los nuevos métodos y aplicaciones tecnológicas se pudieron demostrar con éxito vías eficaces para duplicar la densidad de potencia reduciendo a su vez los costes significativamente y garantizando la fiabilidad de los acreditados equipos de SMA.
Las primeras conclusiones parciales del proyecto, como el innovador concepto estructural de los equipos, se incorporarán ya este año a los inversores fotovoltaicos de SMA de producción en serie. Los conocimientos adquiridos sobre las nuevas aplicaciones tecnológicas y sobre la metodología para combinarlas entre sí de forma óptima suponen una importante base para la ulterior investigación precursora y los futuros productos en serie que se derivarán de la misma.
El proyecto ha demostrado de forma rotunda que precisamente la optimización mecánico-térmica basada en nuevos materiales y tecnologías todavía esconde un enorme potencial sin explotar para el perfeccionamiento y la urgente reducción de costes en la tecnología de inversores. Además, mediante el uso de nuevos dispositivos de carburo de silicio puede hacerse que el diseño sea aún más compacto e incrementarse el rendimiento de los equipos de forma significativa, algo que, junto con las nuevas soluciones tecnológicas desarrolladas en el proyecto, se ha probado en la práctica con el correspondiente inversor de laboratorio plenamente operativo. Los resultados obtenidos en el proyecto de investigación interdisciplinar PV Pack ayudarán por tanto a la industria alemana a consolidarse entre una competencia internacional cada vez más feroz y a mantener Alemania como centro de producción.
Colaboradores del proyecto
SMA Solar Technology AG
El Grupo SMA, con un volumen de ventas previsible que ronda los mil millones de euros en el año 2016, es la principal empresa de inversores fotovoltaicos a escala mundial, un componente clave de todas las plantas fotovoltaicas, y ofrece innovadoras tecnologías que son esenciales para las estructuras de suministro energético del futuro. Tiene su sede principal en Niestetal, localidad alemana cercana a Kassel, y está representado en 20 países. Este grupo empresarial cuenta con más de 3.000 empleados en todo el mundo. La amplia cartera de productos de SMA incluye inversores compatibles con todos los tipos de módulos fotovoltaicos del mercado, así como con plantas fotovoltaicas de cualquier clase de potencia. La gama de productos comprende tanto la técnica de sistemas para plantas fotovoltaicas conectadas a la red como la técnica de soluciones para sistemas aislados e híbridos. Además, SMA ofrece sistemas para baterías de diferentes tecnologías y niveles de potencia, y colabora con renombrados fabricantes de baterías y con empresas de la industria automovilística. Las innovaciones tecnológicas de SMA están amparadas por más de 700 patentes. La cartera de servicios se complementa con amplias prestaciones y con la gestión operativa de grandes plantas fotovoltaicas. Desde el año 2008, la empresa matriz del Grupo, SMA Solar Technology AG, cotiza en el Prime Standard de la Bolsa de Fráncfort (S92) y también en el índice TecDAX, donde es, en este momento, la única empresa del sector fotovoltaico.
Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energía Solar (ISE)
Con cerca de 1.100 empleados, el Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energía Solar (ISE) con sede en Friburgo es el mayor instituto de investigación en energía fotovoltaica de Europa. El Fraunhofer ISE aboga por un sistema de suministro energético sostenible, rentable, seguro y socialmente justo basado en energías renovables. En el marco de sus prioridades de investigación (eficiencia energética, producción energética, distribución de energía y almacenamiento de energía) crea las condiciones técnicas necesarias para un suministro de energía eficiente y respetuoso con el medio ambiente, tanto en países industrializados como en países emergentes y en vías de desarrollo. Para ello, el Instituto desarrolla materiales, componentes, sistemas y procesos en un total de cinco áreas de negocio. Además, el Fraunhofer ISE cuenta con varios centros de ensayo acreditados y diversas instalaciones de servicio. El Instituto forma parte de la Sociedad Fraunhofer, la mayor organización de investigación aplicada de Europa.
Instituto Fraunhofer para Tecnologías de Fabricación e Investigación Aplicada de Materiales (IFAM)
El Instituto Fraunhofer para Tecnologías de Fabricación e Investigación Aplicada de Materiales (IFAM) trabaja activamente en la investigación y el desarrollo dentro dos áreas: “Conformación y Materiales Funcionales” y “Tecnología de Pegado y Superficies”. El Instituto tiene una plantilla que supera los 550 empleados, de los cuales más del 90 % se dedican al campo científico-técnico. Las áreas de “Conformación y Materiales Funcionales” y “Tecnología de Pegado y Superficies” se encuentran entre las mayores instituciones neutrales e independientes de Europa. El Fraunhofer IFAM pertenece a la red sin ánimo de lucro de la Sociedad Fraunhofer, formada por 69 entidades de investigación independientes.
Phoenix Contact GmbH & Co. KG
Phoenix Contact es una empresa de componentes, sistemas y soluciones en el ámbito de la ingeniería eléctrica, la electrónica y la automatización líder de mercado a escala internacional. Esta empresa familiar cuenta actualmente con 14.800 empleados en todo el mundo y en 2016 alcanzó un volumen de ventas de 1.970 millones de euros. Su sede central está en la ciudad alemana de Blomberg. El Grupo Phoenix Contact está formado por doce sociedades sitas en Alemania y 50 sociedades de distribución propias en todo el mundo. Su presencia internacional se ve reforzada además por 30 delegaciones en Europa y otros continentes. Las necesidades específicas de los mercados de la industria automovilística, las energías renovables y las infraestructuras se satisfacen mediante soluciones integrales, incluyendo servicios de ingeniería, servicio técnico y formación. En estrecha colaboración con el mundo académico y científico se estudian tecnologías de vanguardia como la movilidad eléctrica y tecnologías ambientales, que se aplican en productos, sistemas y soluciones conforme a las exigencias del mercado.
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