El proyecto 'ReNew' replantea la electrónica de potencia para cargadores de megavatios
Los socios del proyecto pretenden desarrollar los primeros conceptos de sistemas para estaciones de recarga de megavatios para mediados de 2028, adoptando un enfoque holístico, técnica y económicamente escalable. "El núcleo de la innovación es la distribución local de energía con corriente continua a nivel de media tensión", afirma el Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar ISE, que participa en el proyecto. Como parte del consorcio, los componentes clave de media tensión se desarrollarán, ensamblarán y probarán en Fraunhofer a escala de laboratorio.
En el proyecto, apoyado por el Ministerio Federal de Economía y Energía, participan líderes de la industria como Infineon y Siemens, junto con STS Spezial-Transformatoren-Stockach GmbH & Co KG y Gruner AG. Los socios destacan su base de investigación, señalando que las estaciones de recarga rápida de megavatios para el transporte pesado en rutas de alto tráfico requieren capacidades de carga equivalentes a la demanda energética de una pequeña ciudad -aproximadamente 30 MW-. Sin embargo, aunque existen componentes iniciales para estos puntos de recarga, "pero no hay conceptos de sistemas razonablemente escalables", según el anuncio de Fraunhofer.
La iniciativa ReNew aborda esta laguna: "Considera todos los componentes y toda la tecnología del sistema para la optimización de la eficiencia económica y de los recursos y desarrolla los componentes necesarios para realizar la distribución de energía con corriente continua a nivel de media tensión", explica el equipo. Los objetivos clave del proyecto incluyen la optimización de los costes, la mejora de la eficiencia y el aprovechamiento de los recursos, tanto durante la instalación como durante el funcionamiento de las estaciones de recarga.
De especial interés: los centros de recarga rápida se están conceptualizando como centrales eléctricas híbridas, que integran tanto sistemas de almacenamiento en baterías como instalaciones fotovoltaicas (FV). "Debido a las grandes extensiones de los aparcamientos, los sistemas fotovoltaicos pueden alcanzar una capacidad de 1 MW cuando se utilizan como cubiertas. Dado que la generación de energía solar se correlaciona muy bien con la demanda de carga en las rutas de transporte, se pueden amortiguar los picos de carga en la red eléctrica y aumentar el consumo propio del parque de carga rápida", afirma el anuncio. Además, el centro de carga rápida permanece operativo incluso durante los cortes de la red y puede servir como sistema descentralizado de almacenamiento de energía para abastecer a los consumidores críticos a través de la red pública.
El núcleo de la innovación prevista consiste en transmitir la energía dentro del centro de recarga a través de una red de distribución de corriente continua multipuerto que funciona a una tensión de tres a cinco kilovoltios. Esta red se conectará a la red de media tensión o de transmisión a través de rectificadores centrales de apoyo a la red. Dentro del centro de recarga, los socios del proyecto tienen previsto conectar convertidores de corriente continua aislantes en los puntos de recarga. Un objetivo central del proyecto es el desarrollo de los dos componentes electrónicos de potencia clave: el rectificador de red y el convertidor de CC para vehículos o baterías.
Paralelamente, el equipo del proyecto está desarrollando componentes inductivos y elementos de protección de corriente continua, ya que las elevadas corrientes que se producen durante la carga de megavatios "plantean un importante desafío técnico" en el lado del vehículo. Además: "Además de su función principal como electrónica de carga, los convertidores de CC aislados también deben poder utilizarse para conectar sistemas fotovoltaicos. Los rectificadores de red que se van a desarrollar se centran en la eficacia de la tecnología de control respetuosa con la red y en el diseño modular y la bidireccionalidad para garantizar la estabilidad en la red eléctrica del futuro", explican los investigadores de Fraunhofer.
"Los futuros centros de recarga de las autopistas servirán tanto a turismos como a camiones: la demanda de energía se disparará. En el proyecto ReNew estamos desarrollando una tecnología de sistemas escalable y eficiente en el uso de los recursos necesarios para esta infraestructura", resume Andreas Hensel, director de proyectos del Fraunhofer ISE.
Este artículo fue publicado por primera vez por Cora Werwitzke para la edición alemana de electrive.
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