Innovative Direkteinspeisung von Photovoltaikstrom in das Bahnstromnetz

• Forschungsstelle: BAV
• Projektnummer: 127

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Zugehörige Dokumente

• Kurzbeschrieb [PDF] 197 kB

Projektziele (Deutsch)

Die SBB haben gemäss ihrer Energiestrategie das Ziel bis ins Jahr 2025 die Bahnenergieversorgung auf 100% erneuerbare Energien umzustellen. Derzeit stammen rund 90% aus erneuerbaren Energien.

In einem Innovationsprojekt „rENewable“ wurde bei SBB Energie eine neuartige Einspeisemethode für Photovoltaikstrom entwickelt, bei der unter der Wiederverwendung vorhandener Weichenheizungstransformatoren die Verluste und Kosten deutlich gesenkt werden. In einer Pilotanlage soll diese Methode nun verifiziert werden.

Abstract (Deutsch)

Auf dem Dach des Frequenzumformers in Zürich Seebach ist seit Februar 2020 die erste Photovoltaik-anlage der Schweiz zur Erzeugung von Bahnstrom in Betrieb. Der Bahnstrom wird direkt und sehr effi-zient in das Bahnstromnetz eingespeist. Die erzeugte Strommenge reicht, um dauerhaft 100 General-abonnement Kunden zu befördern.

Das Innovative und Besondere an der Photovoltaikanlage ist, dass sie 16.7 Hz einphasigen Bahnstrom produziert und der Strom über bestehende Transformatoren in das Fahrleitungsnetz eingespeist wird. Deshalb beträgt der Wirkungsgrad der Einspeisung ab Photovoltaik-modul bis zum Stromabnehmer des Zuges rund 95 Prozent.

Wird der Strom zuerst in das 50 Hz Lan-desnetz eingespeist und anschliessend in Bahnstrom umgewandelt, führt dies zu Verlusten und der Wirkungsgrad der Einspeisung sinkt auf rund 85 Prozent. Zudem entfallen mit der Direkteinspeisung die Kosten für die Netznutzung des 50 Hz Landesnetzes und zusätzliche Investitionen in Netzanschlüsse und Transformatoren.

Abstract (Englisch)

The first photovoltaic system in Switzerland that produces traction current has been installed on the roof of the frequency converter in Zurich Seebach since February 2020. The traction current is fed directly and very efficiently into the traction current network. Sufficient electricity is generated to keep 100 GA (unlimited-travel) rail customers permanently on the move.

The innovative and special feature of this roof-mounted photovoltaic system is that it produces 16.7 Hz single-phase traction current which is fed into the overhead contact line system via existing transformers. As a result, the feed-in from the photo-voltaic module to the train’s pantograph is around 95 percent efficient.

When electricity is first fed into the 50 Hz national grid and then converted into traction current, the resulting losses reduce the feed’s efficiency level to around 85 percent. In addition, the innovative feed-in concept eliminates the costs entailed in using the 50 Hz national grid as well as additional investments in grid connections and trans-formers.

Abstract (Italienisch)

Da febbraio 2020, sul tetto della centrale convertitrice a Zurigo Seebach è in funzione il primo impianto fotovoltaico in Svizzera per la produzione di corrente di trazione. La corrente di trazione viene immessa direttamente e in modo molto efficiente nella rete. L’elettricità prodotta corrisponde all’equivalente di corrente necessaria per trasportare 100 clienti con abbonamento generale.

La particolarità e la caratte-ristica innovativa dell’impianto fotovoltaico è che produce corrente di trazione monofase di 16,7 Hz; la corrente viene immessa nella linea di contatto attraverso i trasformatori esistenti. Per questo motivo, il rendimento dal modulo fotovoltaico al pantografo del treno equivale al 95% circa.

Se la corrente venisse dapprima immessa nella rete nazionale a 50 Hz e solo dopo trasformata in corrente di trazione, questo comporterebbe grosse perdite e il rendimento sarebbe solo dell'85%. Inoltre, l’alimentazione diretta eli-mina i costi per l’utilizzo della rete nazionale a 50 Hz e per gli investimenti aggiuntivi per gli allacciamenti alla rete e i trasformatori.

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

Zugehörige Dokumente

• Schlussbericht [PDF] 2'132 kB