Selv i dag forsynes mange brugerenheder med jævnstrøm (DC, Direct Current). Ladestationer og elektriske drev i industrien arbejder også med jævnstrøm.
Vedvarende energikilder som vind og sol genererer også jævnstrøm. I et traditionelt AC Grid (Alternating Current, vekselstrøm) resulterer det i mange unødvendige AC-DC-konverteringer, som koster energi.
I et jævnstrømsnet tilføres jævnstrøm direkte, lagres og bruges af forbrugere som maskiner, motorer eller transportbånd uden at blive omdannet til vekselstrøm. Dette minimerer konverteringstab. Desuden kan f.eks. bremseenergi holdes i netværket og spidsbelastninger reduceres. Det øger energieffektiviteten betydeligt og reducerer forsyningsydelsen med op til 80 %.
Som en af 39 partnere fra industrien og fra forskningsområdet var vi også en del af forskningsprojektet DC-INDUSTRIE 2 hos ZVEI, som blev finansieret af det tyske ministerium for økonomi og klimabeskyttelse (Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz). Phoenix Contact er naturligvis også involveret i det efterfølgende udvalg, ODCA (Open Direct Current Alliance), som stifter og bestyrelsesmedlem.
The All Electric Society Factory i Blomberg har sit eget industrielle jævnstrømsnet og udnytter fuldt ud potentialet i vedvarende energiformer. Bygningen fungerer som en model for en bæredygtig, effektiv energiforsyning i industrien.
Et jævnstrømsnet på 650 V forbinder fotovoltaik, batterilager og forbrugere direkte med hinanden, reducerer konverteringstab og muliggør effektiv energistyring med høj netstabilitet.
Jævnstrømsnet øger energieffektiviteten i produktionen, da konverteringstab elimineres, og vedvarende energi kan integreres direkte. Praktiske eksempler, f.eks. fra automobilindustrien, viser potentialet. Modulære komponenter giver sikker og fleksibel drift. Derudover muliggør genvinding og reduceret brug af materialer yderligere effektivitetsgevinster – et vigtigt skridt i retning af en bæredygtig industri.
Datacentre er store energiforbrugere og er under et enormt pres med hensyn til stigende energibehov, høje CO₂-udledninger og stigende omkostninger. Med jævnstrømsnet tilbyder Phoenix Contact en innovativ løsning til at øge effektiviteten, bæredygtigheden og forsyningssikkerheden. Færre konverteringstab, bedre integration af vedvarende energi og reduceret CO₂-udledning er bare nogle af fordelene. Se, hvordan vores DC-komponenter baner vejen for grønne datacentre.
Jævnstrømsnet danner grundlag for en effektiv ladeinfrastruktur, da de reducerer konverteringstab og muliggør tovejsopladning. Således er køretøjsbatterier integreret i energistyringen som energilager. Industrielle jævnstrømsnet forbinder energiproduktion, lager- og ladeinfrastruktur end-to-end og øger dermed effektiviteten og forsyningssikkerheden.
Dette skaber en skalerbar og fremtidssikret ladeinfrastruktur til industri og handel.
DC-koblede batterilagre øger effektiviteten af jævnstrømsnet, da de opererer med betydeligt færre konverteringstab. De stabiliserer elnettet, muliggør fleksibel brug af vedvarende energi og reducerer energiomkostningerne.
Eksemplet med All Electric Society Factory viser en skalerbar, bæredygtig løsning med genbrugte batterier og intelligent energistyring.
Få mere at vide om de optimale løsninger til de forskellige installationsområder.
Industrisektoren leder efter passende løsninger til at realisere klimamålene. Stigende energiomkostninger, knappe ressourcer og en stigende efterspørgsel efter energi stiller industrien over for nye udfordringer. En løsning er her at skifte fra et vekselstrømnet til et jævnstrømsnet. Vedvarende energiproduktion, energilagring og energigenvinding er nøgleord, og dette kan gennemføres vha. et DC-microgrid. Således begrænses energiforbrug og spidsbelastninger (peak shaving). Dette aflaster og stabiliserer forsyningsnettet. Valg af jævnstrømsnet i industrien er en tilgang til bæredygtig industriel produktion.
I et jævnstrømsbaseret microgrid genereres elektricitet gennem effektiv integrering af vedvarende energi, der produceres på en CO₂-neutral måde. Denne energi bruges direkte af elektriske forbrugere i et jævnstrømsnetværk uden yderligere konvertering fra DC til AC. Således kan der spares konverteringstab, hvorved energiforbruget reduceres. Desuden kan hele bremseenergien fra løfteprocesser udnyttes, som ellers ville gå tabt i form af varme. I stedet føres bremseenergien tilbage til jævnstrømsnettet som elektrisk energi. Energilagre opsamler overskydende jævnstrøm til senere brug.
En kombination af bæredygtig energiproduktion, energigenvinding og energilagring giver således mere bæredygtighed og en højere grad af energieffektivitet på fabrikken.
Ud over besparelser i energiforbruget skaber brugen af et jævnstrømsnet også potentiale inden for materiale- og pladsbesparelser.
Energitabet kan reduceres med ca. 6 til 8 % ved at undlade DC-AC-konvertering. Derudover kan brugen af et egnet energilager betyde en reduktion af forsyningsydelsen fra det offentlige net på op til 80 %. Den fuldstændige udnyttelse af bremseenergien giver også mulighed for 15 til 20 % større energibesparelser, afhængigt af anvendelsen. Disse faktorer øger energieffektiviteten i jævnstrømsnet betydeligt i forhold til vekselstrømsnet.
Potentialet for materiale- og pladsbesparelser er også stort. I jævnstrømsnet er det muligt at spare op til 40 % på kobber og isoleringsmateriale, med samme effekt. I tider med knappe ressourcer er dette væsentligt. DC-enheder er også væsentligt mindre i konstruktionen end AC-enheder. Det reducerede materialeforbrug sparer yderligere plads.
Omdannelsen fra jævnstrøm til vekselstrøm eller jævnspænding til vekselspænding medfører tab, da der kræves energi til en konvertering. Dette øger energiforbruget, hvilket igen påvirker energieffektiviteten. Derudover er der behov for DC-AC-konvertere, som kræver tilsvarende plads i applikationen, som spares, hvis der ikke udføres konvertering.
Den direkte brug af jævnstrøm til forbrugerne erstatter de tidligere DC-AC-DC-konverteringer. Dette øger energieffektiviteten, da et rent jævnstrømsnet typisk sparer 6 til 8 % energi sammenlignet med et vekselstrømsnet. Yderligere besparelser er mulige ved brug af bremseenergi og direkte lagring af jævnstrøm.
I jævnstrømsapplikationer kan en lysbue beskadige kontakter og husdele og i værste fald også udgøre en risiko for brugerne. Denne omstændighed kræver en ny tilgang i udviklingen af komponenter. Forskellige teknologier til jævnstrømsstik er blevet udviklet af Phoenix Contact gennem forskningsprojekter. Med slukningsteknologi i tilslutningsstik er der nu fundet en innovativ tilgang, der beskytter komponenter og operatører mod farerne ved elektriske lysbuer.
