Duitse spoorweggebieden hebben een zonnepotentieel van 37,6 GW

Het Duitse Fraunhofer ISE heeft een aanzienlijk potentieel geïdentificeerd voor de inzet van zonne-energie langs het Duitse spoorwegnet. Het bleek dat gebieden binnen een straal van 2 km van een onderstation tot 37,6 GW aan zonnecapaciteit konden herbergen.

Het instituut zei dat omvormers die directe voeding-aan het spoorwegnet mogelijk maken, van cruciaal belang zullen zijn voor het overwinnen van regelgevende en marktbelemmeringen die dergelijke installaties tot nu toe hebben beperkt. De bevindingen komen voort uit het onderzoeksproject "PV4Rail", gefinancierd door het federale ministerie van Economische Zaken en Energie, dat tot doel heeft PV rechtstreeks te integreren in het eenfasige spoorwegnet van 16,7-hertz van het land.

"Een aanzienlijk deel van de energievraag in het spoorwegnet zou echter gedekt kunnen worden door zonne-energie, omdat het potentieel voor fotovoltaïsche gebieden langs spoorlijnen vele malen groter is dan de hoeveelheid energie die nodig is in het spoorwegnet", zegt Andreas Hensel, projectmanager PV4Rail bij Fraunhofer ISE.

Fraunhofer ISE schatte een jaarlijks opwekkingspotentieel van 32.920 GWh uit zonne-energiesystemen in de buurt van spoorwegstations, vergeleken met ongeveer 7.500 GWh aan elektriciteitsvraag voor treinvervoer in 2023. Het potentieel zou nog groter kunnen zijn gezien het bijna 8.000 km lange elektriciteitsnet dat wordt beheerd door de nationale spoorwegmaatschappij Deutsche Bahn.

Hoewel Duitsland verschillende proefprojecten heeft uitgeprobeerd, werden deze beperkt door netcompatibiliteit en invertertechnologie. Vensys Elektrotechnik GmbH, partner in het project, heeft een centrale omvormer van 2 MW ontwikkeld, verdeeld in twee secties van 1 MW. Eén van de units, getest in het laboratorium van Fraunhofer ISE, behaalde een efficiëntie van 96,6%.

Fraunhofer ISE heeft ook besturingssystemen ontwikkeld voor net{0}}vormende omvormerwerking, waarbij verbindingsopties worden geanalyseerd op basis van de systeemgrootte. PV-systemen tot 5 MW kunnen rechtstreeks op bovengrondse lijnen worden aangesloten, terwijl systemen tot 12 MW verbinding moeten maken via busbars op onderstations. Voor grotere systemen, tot 40 MW, zouden speciale onderstations met transformatoren en schakelapparatuur nodig zijn om in het 110 kV-spoorwegnet te integreren.

Oostenrijk heeft al grootschalige integratie van zonne-energie-in zijn spoorwegnet gedemonstreerd, waarbij meerdere systemen van meer dan 10 MW stroom rechtstreeks aan het netwerk leveren. Fraunhofer merkte echter op dat de netaansluitingsnormen -verschillen tussen de Oostenrijkse ÖBB en Deutsche Bahn.

Vanwege de technische en veiligheidseisen van het Duitse spoorwegnet kunnen momenteel alleen omvormers met hoge spanning- worden gebruikt. Fraunhofer zei dat dit gedrag is gevalideerd in simulaties in het kader van het PV4Rail-project en in een vervolgfase -in de praktijk zou kunnen worden geïmplementeerd.