En stadig økende andel av fornybare kilder i kraftsystemet vil fremme avkarboniseringen av energisektoren. Integrasjon av storskala fornybare energikilder krever imidlertid endringer i både design og drift av det eksisterende kraftsystemet. For nettilkobling av fornybare kilder behøves kraftelektronikk, som sikrer stabil, pålitelig og effektiv drift.
Forskningsfeltet kraftelektronikk er av natur tverrfaglig og krever spesifikk kompetanse fra mange felt innen elektroteknikken. Prosjektet CoNeCt sikter på etablering av et internasjonalt forskningssamarbeid og rammeverk for utdanning mellom Norge og Kina, for neste generasjons kraftelektronikk for fornybare energikilder. Vitenskapelig kompetanse i kraftelektronikk fra tre universiteter – NTNU, Shanghai Jiaotong og Xi’an Jiaotong – skal kombineres, utvikles og ekspanderes i dette prosjektet.
Prosjektets mål vil bli realisert gjennom organisering av felles forskningsaktiviteter. Aktivitetene vil inneholde både lang- og korttids forskningsopphold for professorer og doktorgradsstipendiater i begge land. I tillegg vil åpen tilgang (open access) undervisningsmateriale på doktorgradnivå utvikles i CoNeCt og undervises på NTNU, Shanghai Jiaotong og Xi’an Jiaotong. Formidling og kommunikasjon av forskningsresultatene vil bli publisert i vitenskapelige tidsskrift og på konferanser, mens åpne vitenskapelige verksted (workshops) vil bli avholdt årlig.
Under første fase av prosjektet ble det utarbeidet en tidlig versjon av et modulbasert emne på doktorgradnivå, innenfor kraftelektronikk, halvlederfysikk og pålitelighet. En modulbasert ordning tilrettelegger for at stipendiatene kan velge moduler med relevans for deres forskningsprosjekt. Emnet har blitt utviklet i samarbeid, mellom NTNU og de internasjonale forskningspartnerne. Fagmaterialet for dette modul-baserte emnet er ferdigstilt og inneholder presentasjonsmateriale for forelesninger, samt ein samling av korte kapitler for hvert tema. PhD-emnet har blitt gjennomført to ganger så langt, i et digitalt format for studenter ved NTNU og Xi’an Jiatong University i Kina.
Hittil har prosjektet fasilitert synergi i forskningssamarbeidet mellom NTNU og kinesiske forskere, hovedsakling i fagområdene: impedansmodellering, regulering og stabilitetsanalyser av kraftelektronikk-baserte strømnett. Som et resultat av det vitenskapelige samarbeidet i prosjektet, har flere vitenskapelige artikler blitt publisert i internasjonale konferanser og fagfellevurderte tidsskrifter, og bidragene integrert i seminar og forelesningsmateriell. Til nå, har en rekke seminarer blitt holdt digitalt, på impedansmodellering og stabilitet av kraftelektroniske systemer. Målgruppen til disse seminarene var PhD studenter, forskere og professorer ved NTNU og internasjonale partnere. I 2024, ble det første fysiske seminaret i CoNeCt holdt ved NTNU, i forbindelse med Prof. Jinjun Liu’s (Xian Jiaotong University) korte forskingsvisitt.
I sum, vil CoNeCt lage et rammeverk for effektiv kunnskapsutveksling mellom tre partneruniversiteter, og er påtenkt en positiv innvirkning på det grønne skiftet i kraftsektoren og større økonomiske sektorer.
To address the urgent societal and environmental challenge of supplying clean electricity by integrating more renewable energy sources (RES) with the grid, the current design, control and operating principles of power electronics converters (PECs) must be revisited. In particular, a multidisciplinary competence on high-efficiency and reliable design, sophisticated control and stable grid operation of PECs is necessary for enabling a smooth integration of RES. CoNeCt will establish an international cooperative research and education framework on next generation power electronics for RES between Norway and China. The project aims at optimally combining the individual scientific competences on PECs of three universities: NTNU, Shanghai Jiaotong (SJTU) and Xi'an Jiaotong (XJTU) Universities. CoNeCt is developed upon the existing informal cooperation between NTNU and SJTU, which will be expanded by involving researchers from XJTU.
The project objectives will be materialized by organizing joint research activities in the area of PECs that will contain long and short-term research stays and joint co-supervision of PhD researchers in both countries. Within CoNeCt, research-based and open-access PhD course modules in the fields of grid stability and power semiconductor devices will be developed and offered at NTNU, SJTU and XJTU. A plan for dissemination and communication of the project findings has also been set, while an open workshop will be organized annually.
CoNeCt is expected to create a framework for efficient knowledge transfer among the three partner Universities, enhance visibility of the involved institutions and researchers, impact the scientific field by publishing high-quality articles, offer high-quality education to the future power electronics researchers, identify potential innovations, as well as, set the basis for initiating future research cooperation by securing prestigious national and international funding.