Il Centro per l'elettronica di potenza e le reti sostenibili ospita un'infrastruttura di ricerca unica che non ha eguali a livello mondiale. Con la sua connessione proprietaria alla rete ad alta tensione da 110 kV e un trasformatore da 40 MVA, il centro è ben attrezzato per soddisfare le crescenti richieste di elettronica di potenza, che è una tecnologia cruciale per la trasformazione del sistema energetico. In futuro la produzione di elettricità non verrà più prodotta principalmente da poche centrali elettriche convenzionali, bensì da numerosi impianti eolici e solari con una produzione di elettricità fluttuante. Di conseguenza, con EMS, l’elettronica di potenza svolgerà un ruolo fondamentale a tutti i livelli della rete.

Una delle principali sfide nello sviluppo della futura centrale elettrica è la creazione di nuovi componenti e sistemi elettronici di potenza con proprietà migliorate. Ciò richiede l’implementazione di semiconduttori di potenza al carburo di silicio e al nitruro di gallio, che possono funzionare ad alte frequenze e consentire convertitori di potenza con densità di potenza più elevate. Utilizzando questi materiali avanzati, i ricercatori mirano a migliorare l'efficienza e le prestazioni dell'elettronica di potenza, garantendo stabilità e controllo all'interno della rete elettrica. Con la crescente implementazione delle fonti di energia rinnovabile, è essenziale disporre di un’elettronica di potenza affidabile ed efficiente per supportare la transizione della rete.

Inoltre, il centro mira a studiare nuovi servizi di rete, con particolare attenzione alla stabilità delle future reti basate su inverter. Ciò comporta il test delle capacità di assistenza alla rete degli inverter, come la stabilità della tensione e della frequenza. Inoltre, il centro si occuperà di altre proprietà, compreso lo smorzamento della risonanza attiva nelle centrali elettriche e nelle reti elettriche. Questi sforzi contribuiranno alla stabilità e all’affidabilità complessive della rete con EMS, garantendo la regolare integrazione delle fonti energetiche rinnovabili nella centrale elettrica.

Al fine di migliorare le proprie capacità di ricerca e sviluppo, il centro sta costruendo il Digital Grid Lab. Questo laboratorio si concentrerà sulle simulazioni dei profili di carico e dei sistemi di gestione dell'energia, consentendo ai ricercatori di approfondire la propria esperienza nella simulazione della rete e nella comunicazione in tempo reale. Analizzando le prestazioni di dispositivi e sistemi in importanti nodi della rete, il centro sarà in grado di ottimizzare l'utilizzo dell'elettronica di potenza nella rete con EMS. Il Digital Grid Lab rappresenta uno sviluppo significativo dell'attuale Smart Energy Lab e sarà situato nell'edificio principale del Fraunhofer ISE.

Nel complesso, il Centro per l'elettronica di potenza e le reti sostenibili è in prima linea nella ricerca e nello sviluppo nel campo dell'elettronica di potenza. Con la sua infrastruttura di ricerca unica e l’attenzione rivolta al miglioramento dei componenti elettronici di potenza, il centro è ben posizionato per affrontare le sfide del futuro sistema energetico. Migliorando l’efficienza e la stabilità dell’elettronica di potenza, il centro mira a sostenere la transizione verso una centrale elettrica basata sull’energia rinnovabile. La costruzione in corso del Digital Grid Lab migliorerà ulteriormente le capacità del centro e consentirà indagini più complete sulle prestazioni dei dispositivi e dei sistemi all'interno della rete con EMS.

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