Projeto alemão desenvolve aplicações para energia solar oferecer suporte à rede

O Projeto GaN-HighPower, formado por instituições de pesquisa e empresas alemãs e coordenado pela Instituto Fraunhofer, está desenvolvendo e testando novos hardwares e softwares para inversores de alto desempenho para aplicações fotovoltaicas.

Com financiamento de cerca de 4 milhões de euros do Ministério Federal de Economia e Proteção Climática da Alemanha, o projeto tem como objetivo desenvolver soluções técnicas que permitam que os sistemas fotovoltaicos contribuam ativamente para a estabilização da rede.

Para tanto, o Instituto Fraunhofer examina componentes recém-desenvolvidos e trabalha para tornar a operação deles a mais eficiente possível. Com participação da alemã SMA Solar Technology AG, o projeto explora ainda a crescente necessidade da indústria na descoberta de novas tecnologias.

“O uso do Nitreto de Gálio (GaN) ainda está limitado a faixas de potência relativamente baixas, e o próximo passo é explorar o potencial de saídas superiores a 100 kW, que são significativamente maiores do que a atual gama de aplicações”, explicou o chefe de tecnologias de inversores e responsável pela eletrônica de potência no Centro de Inovação da SMA, Klaus Rigbers.

“Queremos explorar até que ponto a tecnologia GaN pode ser desenvolvida para, além de melhorar a eficiência dos inversores conectados à rede, que os equipamentos também atuem para apoiar as operações da rede”, concluiu Rigbers.

Inversores string à base de Nitreto de Gálio

O GaN-High Power atua no desenvolvimento de inversores fotovoltaicos string de alto desempenho, permitindo a redução de custos e peso dos equipamentos. Até o momento, semicondutores baseados em nitreto de gálio (GaN) demonstraram processos de comutação ainda mais rápidos em comparação com as tecnologias de carbeto de silício (SiC) e ainda mais quando comparados com os componentes de silício (Si).

No entanto, não basta substituir o silício na fabricação de componentes eletrônicos. O objetivo é encontrar materiais que permitam a produção de componentes mais robustos, possibilitem alta eficiência elétrica e alta densidade de potência, alta velocidade, maior bandgap e boa resposta dinâmica.Também são esperados maior mobilidade e velocidade de saturação de elétrons para permitir operação em maior frequência de chaveamento.

O country manager da SMA Brasil, André Gellers, ressalta a importância do trabalho de pesquisa desenvolvido pelo projeto GaN-HighPower. “Além de uma solução para a escassez de semicondutores que as mais variadas indústrias enfrentam na atualidade, esse projeto resultará na redução das dimensões dos componentes, aumento da densidade de potência dos inversores”.

“Ou seja: estamos prestes a testemunhar uma grande inovação tecnológica que permitirá a construção de inversores menores, mais potentes, mais rápidos e mais eficientes para melhorar ainda mais a geração de energia fotovoltaica”, concluiu o executivo.