Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie
Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie

Technologien für das Hybridnetz

Warum Hybridnetze?

 

Mit der Schließung von Kernkraftwerken und fossilen Brennstoffen wird die Integration von erneuerbaren Energien und Ladestationen für die Klimaneutralität unerlässlich. Hybride Netze bieten große Vorteile für die Dekarbonisierung, insbesondere mit wachsenden Gleichstromquellen und Energiespeichersystemen. Die Umsetzung von Hybridnetzen ist jedoch mit großen Herausforderungen verbunden:

  1. Planung von Hybridnetzen
    Erfolgreiche Hybridnetze erfordern eine sorgfältige Dimensionierung, Modellierung und optimale Platzierung von erneuerbaren Energien und Speichern sowie genaue Last- und Erzeugungsprognosen, um die Effizienz zu steigern und Kosten zu senken.
  2. Aufrechterhaltung der Netzstabilität
    Die großflächige Integration von erneuerbaren Energien und Ladeinfrastruktur stört die traditionelle Netzstabilität, die auf der Trägheit der Rotation beruht. Um Spannungs- und Frequenzschwankungen auszugleichen, sind fortschrittliche Regelungssysteme unerlässlich.
  3. Leistungselektronik in Hybridnetzen
    Vielfältige Anwendungen erfordern innovative Umrichter-Topologien. Diese Umrichter müssen einen kontinuierlichen, hochverfügbaren Betrieb mit minimalen Verlusten, eine vollständige Steuerung des Leistungsflusses und eine hohe Stromqualität gewährleisten - auch bei Überlast.
  4. Strom- und Energiemanagement
    Die Koordinierung mehrerer Quellen und Netzkonfigurationen ist entscheidend. Fortschrittliche Energiemanagementsysteme, Steuerungsstrategien und Echtzeitüberwachung optimieren die Leistung des Hybridnetzes.
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Maßgeschneiderte Strategien für die Implementierung von Hybrid Netzen

Am Fraunhofer ISIT bieten wir ein umfassendes Lösungsportfolio für die Herausforderungen von Hybridnetzen:

© Fraunhofer ISIT/ Eric Shambroom

Kerntechnologien

  • Mittelspannungs-Gleichstromverteilung
  • Mittelspannungs-MMC
  • Power Hardware in the Loop (PHiL) Testing
  • Grid Forming Strategies
  • Non-linear Modelling

Unser Angebot

  • Modellierung und Steuerung elektronischer Netze
  • Netzintegration leistungselektronischer Anlagen
  • Interoperabilitätsstudien
  • Grey-box Model Identification
  • Fault Ride-Through and Grid Support

Anwendungen

  • Schnellladestationen
  • Verteilungs- und Übertragungsnetze
  • Photovoltaik- und Windkraftanlagen
  • Microgrid an Bord von Schiffen und Stromversorgung vom Land zum Schiff

Erfolg bei Hybrid-Grid-Anwendungen

Entdecken Sie, wie unsere innovativen Lösungen erfolgreich in realen Szenarien umgesetzt wurden. Hier finden Sie einige beispielhafte Anwendungsfälle, die die Effektivität unserer Technologien in hybriden Netzen unterstreichen:

 

Aktiver Front-End-Wandler auf Basis von MMC

Dieser Anwendungsfall zeigt die Integration der modularen Multilevel Converter (MMC)-Technologie zur Verbesserung der Netzstabilität und Effizienz.

Anwendungsfall ansehen
 

Super-HEART

Eine fortschrittliche Lösung, die zeigt, wie hyrid-Grid-Systeme das Energiemanagement und die Leistung optimieren können.

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Warum eine Partnerschaft mit dem Fraunhofer ISIT?

Durch eine Partnerschaft mit dem Fraunhofer ISIT erhalten Sie Zugang zu einer breiten Palette von Vorteilen, die Ihr Unternehmen in die Lage versetzen, in der sich entwickelnden Energielandschaft erfolgreich zu sein:

  1. Umfassendes Fachwissen: Unser Team bietet eingehende konzeptionelle Studien und begleitet Sie vom Komponentendesign bis zur Integration auf Anwendungsebene.
  2. Fortschrittliche Modellierung und Steuerung: Wir sind spezialisiert auf die Modellierung, Stabilitätsanalyse und Steuerung von Netzen, die von Leistungselektronik dominiert werden. Unser Ansatz verbessert die Leistung und Zuverlässigkeit in hybriden Netzsystemen.
  3. Optimales Energiemanagement: Unsere Lösungen umfassen optimale Dimensionierungs- und Energiemanagementstrategien für Systeme mit mehreren Energiequellen und Speicherlösungen, die die Effizienz maximieren und die Kosten minimieren.
  4. Hochmoderne Prüfeinrichtungen: Nutzen Sie unser gut ausgestattetes Mittelspannungslabor, in dem wir Prüfungen bis zu 10 kV und 1 MVA durchführen. Diese Einrichtung unterstützt die rigorose Bewertung und Validierung Ihrer Systeme.
  5. Schnelle Testmöglichkeiten: Unsere Power Hardware in the Loop (PHIL)-Fähigkeiten ermöglichen schnelle Tests und Kontrollen sowohl auf Komponenten- als auch auf Systemebene, wodurch sich Ihre Entwicklungszeit erheblich verkürzt.
  6. Innovatives Design und Testen: Wir zeichnen uns durch die Entwicklung und Prüfung von leistungselektronischen Wandlern mit direkten Mittelspannungsanschlüssen aus, die eine nahtlose Integration in bestehende Infrastrukturen gewährleisten.

Nutzen Sie unser Fachwissen, um die Herausforderungen von Hybridnetzen zu meistern und Ihr Unternehmen für den Erfolg in einer nachhaltigen Energiezukunft zu positionieren.