Tyske jernbaneområder har 37,6 GW solenergipotentiale

Tysklands Fraunhofer ISE har identificeret et betydeligt potentiale for PV-udrulning langs Tysklands jernbanenet. Den fandt, at områder inden for 2 km fra en transformerstation kunne rumme op til 37,6 GW solkapacitet.

Instituttet sagde, at invertere, der muliggør direkte feed-til jernbanenettet, vil være nøglen til at overvinde regulerings- og markedsbarrierer, som hidtil har begrænset sådanne installationer. Resultaterne stammer fra forskningsprojektet "PV4Rail", finansieret af det føderale ministerium for økonomiske anliggender og energi, som søger at integrere PV direkte i landets 16,7-hertz enfasede jernbanenet.

"En betydelig del af energiefterspørgslen i jernbanenettet kunne dog dækkes af solcelleanlæg, fordi potentialet for solcellearealer langs jernbanelinjer er mange gange højere end den mængde energi, der kræves i jernbanenettet," siger Andreas Hensel, PV4Rail projektleder hos Fraunhofer ISE.

Fraunhofer ISE estimerede et årligt produktionspotentiale på 32.920 GWh fra solcellesystemer nær jernbanetransformatorstationer, sammenlignet med omkring 7.500 GWh elektricitetsefterspørgsel til togdrift i 2023. Potentialet kan være endnu højere i betragtning af de næsten 8.000 km elnet, der drives af den nationale jernbaneoperatør Deutsche Bahn.

Mens Tyskland har prøvet adskillige pilotprojekter, har de været begrænset af netkompatibilitet og inverterteknologi. Vensys Elektrotechnik GmbH, partner i projektet, har udviklet en 2 MW central inverter opdelt i to 1 MW sektioner. En af enhederne, testet på Fraunhofer ISE's laboratorium, opnåede 96,6 % effektivitet.

Fraunhofer ISE har også udviklet kontrolsystemer til netdannende-inverterdrift, der analyserer tilslutningsmuligheder baseret på systemstørrelse. Solcelleanlæg på op til 5 MW kan føres direkte ind i luftledninger, mens systemer op til 12 MW skal forbindes via samleskinner på transformerstationer. Større systemer, op til 40 MW, ville kræve dedikerede transformerstationer med transformere og koblingsudstyr til at integrere i 110 kV jernbanenettet.

Østrig har allerede demonstreret stor-solarintegration i sit jernbanenet, med flere systemer på over 10 MW, der leverer strøm direkte ind i netværket. Fraunhofer bemærkede dog, at netforbindelsesstandarder- er forskellige mellem Østrigs ÖBB og Deutsche Bahn.

På grund af de tekniske og sikkerhedsmæssige krav i det tyske jernbanenet kan kun spændingsimponerende-invertere i øjeblikket bruges. Fraunhofer sagde, at denne adfærd er blevet valideret i simuleringer under PV4Rail-projektet og kunne gå videre til implementering i den virkelige-verden i en opfølgende-fase.