Kawasan Kereta Api Jerman Memiliki Potensi Tenaga Surya 37,6 GW

Fraunhofer ISE Jerman telah mengidentifikasi potensi signifikan penerapan PV di sepanjang jaringan kereta api Jerman. Ditemukan bahwa area dalam jarak 2 km dari gardu induk dapat menampung hingga 37,6 GW kapasitas tenaga surya.

Lembaga tersebut mengatakan bahwa inverter yang memungkinkan pasokan langsung-ke jaringan kereta api akan menjadi kunci untuk mengatasi hambatan peraturan dan pasar yang sejauh ini membatasi instalasi tersebut. Temuan ini berasal dari proyek penelitian "PV4Rail", yang didanai oleh Kementerian Federal untuk Urusan Ekonomi dan Energi, yang berupaya mengintegrasikan PV langsung ke jaringan kereta api satu fase 16,7-hertz di negara tersebut.

“Namun, sebagian besar kebutuhan energi pada jaringan listrik kereta api dapat dipenuhi oleh panel surya, karena potensi area fotovoltaik di sepanjang jalur kereta api jauh lebih besar dibandingkan jumlah energi yang dibutuhkan dalam jaringan listrik kereta api,” kata Andreas Hensel, manajer proyek PV4Rail di Fraunhofer ISE.

Fraunhofer ISE memperkirakan potensi pembangkitan listrik tahunan sebesar 32.920 GWh dari sistem tenaga surya di dekat gardu induk kereta api, dibandingkan dengan sekitar 7.500 GWh kebutuhan listrik untuk operasional kereta api pada tahun 2023. Potensi ini bisa lebih tinggi lagi mengingat jaringan listrik sepanjang hampir 8.000 km dioperasikan oleh operator kereta api nasional Deutsche Bahn.

Meskipun Jerman telah menguji coba beberapa proyek percontohan, namun kendalanya adalah kompatibilitas jaringan listrik dan teknologi inverter. Vensys Elektrotechnik GmbH, mitra dalam proyek tersebut, telah mengembangkan inverter pusat 2 MW yang dibagi menjadi dua bagian 1 MW. Salah satu unit yang diuji di laboratorium Fraunhofer ISE mencapai efisiensi 96,6%.

Fraunhofer ISE juga telah mengembangkan sistem kontrol untuk-operasi inverter pembentuk jaringan, menganalisis opsi koneksi berdasarkan ukuran sistem. Sistem PV yang berkapasitas hingga 5 MW dapat disalurkan langsung ke saluran udara, sedangkan sistem yang berkapasitas hingga 12 MW perlu dihubungkan melalui busbar di gardu induk. Sistem yang lebih besar, hingga 40 MW, memerlukan gardu induk khusus dengan trafo dan switchgear untuk diintegrasikan ke dalam jaringan kereta api 110 kV.

Austria telah mendemonstrasikan-integrasi tenaga surya berskala besar ke dalam jaringan kereta apinya, dengan beberapa sistem di atas 10 MW yang menyalurkan daya langsung ke jaringan tersebut. Namun Fraunhofer mencatat bahwa standar-koneksi jaringan listrik berbeda antara ÖBB di Austria dan Deutsche Bahn.

Karena persyaratan teknis dan keselamatan jaringan kereta api Jerman, saat ini hanya inverter dengan tegangan-yang dapat digunakan. Fraunhofer mengatakan perilaku ini telah divalidasi dalam simulasi di bawah proyek PV4Rail dan dapat dilanjutkan ke-implementasi dunia nyata dalam fase-tindak lanjut.