El pasado 4 de julio, el Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar ISE de Friburgo inauguró oficialmente su nuevo Centro de Electrónica de Potencia y Redes Sostenibles. Con una conexión propia a la red de alta tensión de 110 kV y un transformador de 40 MVA, el nuevo centro ofrece una infraestructura de investigación única en el mundo que le permite satisfacer las crecientes demandas de electrónica de potencia, una tecnología clave para la transformación del sistema energético.

El desarrollo de nuevos componentes y sistemas electrónicos de potencia con propiedades más avanzadas es uno de los principales retos. Para lograr esto, implementarán cada vez más semiconductores de potencia de carburo de silicio y nitruro de galio. Estos dispositivos funcionan con altas frecuencias, lo que hace posible la utilización de convertidores de potencia con densidades de potencia más altas. Asimismo, investigarán nuevos servicios de red, especialmente con respecto a la estabilidad de las futuras redes basadas en inversores, centrándose, entre otras cosas, en los procedimientos para probar la capacidad de asistencia de red de los inversores, por ejemplo, la estabilidad de la tensión y de la frecuencia. Otras propiedades, como la amortiguación activa de resonancia en centrales eléctricas y redes eléctricas o las características de formación de red de los inversores se abordarán en un futuro próximo.

Ampliación de las instalaciones de laboratorio
El nuevo centro, situado en la zona industrial del norte de Friburgo, añade 3.000 m² adicionales de espacio de laboratorio y oficinas al ISE de Fraunhofer. Tres laboratorios cubren las diferentes áreas temáticas de la electrónica de potencia: en el Laboratorio de Convertidores de Potencia se desarrollan sistemas para la gama de baja tensión, por ejemplo, para sistemas fotovoltaicos, baterías, movilidad eléctrica y aviación. En el Laboratorio de Media Tensión se desarrollan y prueban componentes electrónicos de potencia para la gama de media tensión. El laboratorio está equipado para operar sistemas de media tensión de hasta 20 MVA de potencia. En el Multi-Megawatt Lab se pueden realizar múltiples pruebas en paralelo. Los diferentes bloques de pruebas en este laboratorio permiten operar hasta 10 MVA y 1000 V, es decir, generadores eólicos, grandes sistemas de almacenamiento de baterías o CHP's. La potencia total real de 40 MV equivale al suministro eléctrico de una pequeña ciudad de unos 50.000 habitantes. El Centro tiene su propia red de investigación, que está completamente desconectada de la red de suministro de los alrededores. Además, la infraestructura de I+D del Centro será mejorada por el Digital Grid Lab, que se ocupa de simulaciones de perfiles de carga y sistemas de gestión de energía. En este laboratorio, Fraunhofer ISE podrá ampliar su experiencia en simulación de redes y comunicación en tiempo real e investigar el rendimiento de dispositivos y sistemas en nodos de red importantes. Todavía en construcción, el Digital Grid Lab es un desarrollo adicional del actual Smart Energy Lab de Fraunhofer ISE. Se encuentra en el edificio principal del Fraunhofer ISE.

El proyecto contó con el apoyo de los Ministerios Federales de Economía y Energía (BMWi), de Educación e Investigación (BMBF) y de Medio Ambiente, Conservación de la Naturaleza y Seguridad Nuclear (BMU), que aportaron un total de 10 millones de euros al Fraunhofer ISE. El propio Fraunhofer ISE invirtió otros 5 millones de euros en el nuevo laboratorio.