Verbundvorhaben: Hochleistungs-HGÜ - Hochleistungs-Halbleiter für eine energieeffiziente Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung; Teilvorhaben: Leistungsdichteanhebung des HGÜ-Konverters

Abstract

Im Teilvorhaben der Siemens Energy konnte mit dem Projektpartner Infineon ein für die Hochspannungsgleichstromübertragung optimaler Chipsatz für die in dieser Technologie eingesetzten Leistungshalbleiter gefunden und erforscht werden. Siemens Energy hat zu Projektbeginn die Anforderungen an den zukünftigen Leistungshalbleiter gestellt. Der als Muster im Fördervorhaben hervorgebrachte Leistungshalbleiter wurde in einer 6,5kV Parallelschalthalbbrücke erforscht. Dabei konnten Stärken und Schwächen des neuen Leistungshalbleiters erkannt und mit Infineon zu einer für eine an das Fördervorhaben anschließende Produktqualifizierung geeigneten Version vorangetrieben werden. Der Erfolg des Projekts ist durch den neuen 6,5kV IGBT gegeben. Für 2GW-Anlagen konnte eine Reduzierung der Halbleiteranlagenverluste von bis zu 15% erreicht werden. Ein weiteres Arbeitspaket umfasste eine Bauraumstudie für Hochspannungsgleichstromübertragungskonverter. Dabei konnte erforscht werden, was die Baumraumvorteile eines Wechsels zur nächsthöheren Leistungshalbleiterspannungsklasse sind. Im Ergebnis konnte ein Flächenvorteil von etwa 10% bei unverändertem Bauraumvolumen gezeigt werden.