Stejnosměrná síť s napětím 650 V je prostřednictvím modulů CHARX High Power napájena z nízkonapěťové střídavé sítě. Obousměrné připojení navíc umožňuje, aby se přebytečná energie z dalších napájecích zdrojů vracela zpět do veřejné napájecí sítě.
Stejnosměrné sítě
All Electric Society Factory – ukázkový příklad stejnosměrné sítě Naše nová budova plně využívá potenciál obnovitelných zdrojů energie. Vlastní průmyslová stejnosměrná síť přitom slouží jako vzor umožňující výzkum nové vysokonapěťové stejnosměrné technologie.
Výzva
CO₂ neutralita a dekarbonizace jsou globální cíle, které jsou také hybnou sílou společnosti Phoenix Contact. Představa budoucnosti All Electric Society ukazuje svět, kde je energie z obnovitelných zdrojů dostupná v dostatečném množství a za dostupnou cenu. Tato vize vyžaduje udržitelné koncepce v oblastech zásobování energií a propojení odvětví, jakož i inteligentní řízení energie. Jedním z přístupů je rozšiřování stejnosměrných sítí v průmyslu.
Výzkumné projekty, mezi které patří DC Industry, již prokazují výhody stejnosměrných systémů při průmyslovém použití. Využívání rekuperační energie, účinnější přenos energie mezi odvětvími a šetření citlivých zdrojů umožňují dosahování příznivější energetické bilance ve stejnosměrné síti.
Naše řešení Vlastní budova se stejnosměrnou sítí
Jako dodavatel komponent, systémů a řešení v oblasti elektrotechniky, elektroniky a automatizace chceme samozřejmě sami vyzkoušet výhody stejnosměrné sítě a s tím související vyšší energetickou účinnost, a také vyvíjet další inovativní řešení.
Proto pro nás bylo samozřejmé vytvořit vlastní stejnosměrnou síť s vlastními komponentami. Pro stejnosměrnou síť v naší nové budově All Electric Society Factory v Blombergu jsme využili stávající řešení a vyvinuli nové komponenty, které jsou použitelné v síti se stejnosměrným napětím 650 V.
Stejnosměrná síť v All Electric Society Factory je napájena mj. z veřejné střídavé sítě a propojuje další generátory a akumulátory se stejnosměrnými spotřebiči. Výroba energie z obnovitelných zdrojů prostřednictvím fotovoltaických zařízení i ukládání energie v akumulátorech se uskutečňuje pomocí stejnosměrného proudu. To přináší velké výhody v podobě snížení ztrát při přeměně, jakož i úsporu materiálu při instalaci a ve spotřebičích.
Stejnosměrná síť propojuje fotovoltaická zařízení, akumulátory a nabíjecí stanice pro elektromobilitu prostřednictvím napěťové úrovně 650 V v systému typu TN. Navíc je z této stejnosměrné sítě s napětím 650 V napájeno několik stejnosměrných nízkonapěťových informačních systémů, které pracují s napětím 400 V. K těmto podsystémům používajícím stejnosměrné napětí 400 V jsou připojeny spotřebiče, mezi které patří osvětlení, ovládací proudové obvody a výrobní zařízení.
Podrobně o stejnosměrné síti Propojení odvětví zajišťuje bezpečné zásobování
Fotovoltaické zařízení se špičkovým výkonem 100 kW je připojeno k hlavnímu rozvodu stejnosměrného nízkého napětí. Výroba energie z obnovitelných zdrojů pomocí fotovoltaiky je založena na stejnosměrném proudu. Potřebné převádění stejnosměrného napětí je obzvláště jednoduché při použití výkonových modulů CHARX ve formátu 19" se sledováním MPP, jelikož není nutná synchronizace se střídavou elektrickou sítí. Inteligentní síťové propojení generátorů a spotřebičů se systémem řízení energie (EMS) integruje nestálou výrobu energie z fotovoltaiky za použití akumulátoru, aby se minimalizovalo množství energie odebírané z veřejné sítě.
V All Electric Society Factory je integrován systém akumulátoru o kapacitě 300 kWh, který kompenzuje dlouhodobější potřebu energie. Jako obvykle je z důvodu protipožární ochrany a technických požadavků souvisejících s pojištěním umístěn mimo budovu.
Akumulátor lze využívat k pokrytí špičkového zatížení, tedy pro tzv. oříznutí zátěžových špiček, např. při rozběhu velkých strojů. Akumulátor lze využívat také v případě přerušení dodávky energie z veřejné sítě, čímž je zajišťována stabilita a bezpečnost napájení v celé stejnosměrné síti.
Obousměrné připojení nabíjecích stanic elektromobilů k stejnosměrné síti s napětím 650 V umožňuje využívání toku energie ve dvou směrech. Akumulátory vozidel tak lze nabíjet a současně je také krátkodobě používat jako akumulátory energie. V kombinaci s inteligentní řídicí jednotkou řady PLCnext Control a systémem EMS (systém řízení spotřeby energie) je tím umožněno krátkodobé pokrývání velmi vysokých špiček zatížení a zlepšení kvality sítě.
Vnitřní stejnosměrná síť s napětím 650 V napájí pevně nainstalované spotřebiče. Kromě toho jsou ze stejnosměrné sítě s napětím 650 V prostřednictvím izolačních měničů napájeny stejnosměrné koncové obvody na úrovni napětí 400 V, např. pro osvětlení a připojení mobilních zařízení. V případě stejnosměrných podsítí s napětím 400 V se tedy jedná o izolované stejnosměrné obvody (systém DC IT).
Současné přístroje, které pracují s nízkým střídavým napětím, potřebují pro napájení počítačů, monitorů a LED osvětlovací techniky interní napájecí jednotky s usměrňováním a stejnosměrnými meziobvody. Pokud jsou tyto přístroje napájeny přímo ze stejnosměrné sítě, lze ušetřit velkou část hmotnosti a objemu vstupních obvodů.
Nižší napětí v koncových obvodech zohledňuje ochranu osob podle normy DIN VDE 0100-410. Sítě IT jsou sledovány s ohledem na izolaci a v případě poruchy mohou být vypnuty.
Stejnosměrné koncové obvody s měniči CHARX DC-DC lze používat pro výkonné průmyslové aplikace. Je-li potřebné pomocné stejnosměrné napájecí napětí 24 V, lze použít napájecí zdroje určené k montáži na nosnou lištu z řady QUINT POWER.
Struktura stejnosměrné sítě
Přehled výhod stejnosměrné sítě Proč se stejnosměrný proud vyplatí
- Účinné připojení obnovitelných zdrojů energie
- Vyrovnávání špiček zatížení (oříznutí zátěžových špiček)
- Účinné řízení energie a úspora nákladů
- Vysoká stabilita sítě
- Jednoduchá rekuperace
Kontakt
Vytvářejme společně udržitelnější budoucnost prostřednictvím rozšiřování stejnosměrných sítí
Rádi vás podpoříme při realizaci vaší stejnosměrné sítě a poradíme vám s produkty a řešeními.
