Hjemmeside
Industrier og applikationer
Jævnstrømsnet i industrien

Jævnstrømsnet

Jævnstrømsnet i industrien

Den fremtidsorienterede jævnstrømsteknologi hos Phoenix Contact muliggør bæredygtig og regenerativ energitilførsel, -lagring og -fordeling. Oplev vores jævnstrømsløsninger til sikre jævnstrømsnet.

Personer i en produktionshal med en skematisk fremstilling af et jævnstrømsnet

Innovativ DC-teknologi for mere bæredygtighed her og nu Bæredygtighed er mere end et slagord: Det har altid været vores mission.

Phoenix Contact tager dig med på vejen til en verden med vedvarende energi, der lagres og distribueres effektivt. Elektrisk energi kan således bruges hvor som helst, når som helst. Derfor satser vi hos Phoenix Contact på koncepter og løsninger til sikker brug af jævnstrømsteknologi i microgrids.

Bæredygtighed begynder allerede ved rigtig brug af DC-teknologi.

Dr. Christian Helmig, Vice President Field Device Connectors og Dr. Martin Wetter, Executive Vice President Innovation

Jævnstrøm – fremtidens industrielle energisystem? Fra produktion og lagring til forsyning

I dag er de fleste brugerenheder i forvejen drevet af jævnstrøm (eng. DC, for Direct Current). Både ladestationer og elektriske fremdriftssystemer på det industrielle område drives med jævnstrøm genereret fra vekselstrøm. Derfor forsker forskellige virksomheder inden for projektet DC-INDUSTRIE og DC-INDUSTRIE 2 i et helhedsorienteret, jævnstrømsbaseret smart grid.

Medarbejder i maskinkonstruktion hos Phoenix Contact

Tanken her er, at den jævnstrøm, der genereres af vedvarende energikilder, forsyner forbrugerne i nettet, f.eks. maskiner, motorer eller transportbånd, med strøm direkte uden konverteringstab.

På grund af sammenkoblingen i jævnstrømsnettet er det også muligt at føre et systems bremseenergi tilbage i netværket som elektrisk strøm. Eventuelt produceret overskud opsamles i energilagringssystemer og føres om nødvendigt tilbage til nettet. Forsyningsydelsen reduceres dermed med op til 80 %. Derudover kan både spidsbelastningen og belastningen på det offentlige net reduceres.

Fordele ved et jævnstrømsnet

Forøgelse af energieffektiviteten takket være energigenvinding, reduceret konverteringstab og brug af vedvarende energi og energilagre
Ressourceoptimering gennem op til 55 % mindre kobberforbrug, reducerede enhedsomkostninger og mindre pladsbehov
Imødegåelse af produktionsstop på grund af udfald i forsyningsnettet
Grundlag for intelligent styring af energistrømme

Overblik over jævnstrømsnettet i industrien

Interaktivt Image Map: et jævnstrømsnet i industrien med stationerne: sol, vind, batterilager, Power-to-X, produktion og kontor

Solenergi

Solcelleanlæg er vigtige producenter af vedvarende energi. De producerer jævnstrøm og kan derfor effektivt integreres i et jævnstrømsnet uden behov for konvertering til vekselstrøm. Vi rådgiver dig gerne om alle aspekter af forsyningsstyring, solcelleapplikationer og overspændingsbeskyttelse til solcelleanlæg på tag.

Få mere at vide

Vindenergi

Energien fra vindenergianlæg kan føres fra DC-mellemkredsen til et jævnstrømsnet ved hjælp af en DC/DC-konverter. Kobling via et vekselstrømnet er ikke længere nødvendigt. Her finder du vores løsninger til alt, der har med vindenergianlæg, modulær tilstandsovervågning og lynstrømsmåling at gøre.

Få mere at vide

Ladeinfrastruktur

Bidirektionel tilslutning af el-ladestationer til et jævnstrømsnet gør det muligt at oplade bilbatterier og også bruge dem som kortvarigt energilager. Som producent af DC-ladeteknik leverer Phoenix Contact komponenter til udvikling og konstruktion af DC-ladestationer til elbiler. Nu kan du få information om DC-ladekabler, DC-ladestyringer og DC-effektelektronik.

Få mere at vide

Power-to-X

Overskydende energi fra solcelle- og vindenergianlæg kan vha. elektrolyse bruges effektivt til at producere brændstoffer (Power-to-fuel), brint og metan (Power-to-gas), ammoniak og metanol (Power-to-liquid) eller andre kemikalier. Disse stoffer bruges så igen til at generere elektrisk energi og påtager sig dermed rollen som energilager. Energilagre sikrer stabilitet i jævnstrømsnet. Elektrolyse er også baseret på jævnstrøm, hvilket gør det fornuftigt at integrere Power-to-X-systemer i et jævnstrømsnet. Nu kan du få information om komponenter til overvågning, automatisering og digitalisering af elektrolyse.

Få mere at vide

Kontor og belysning

Mange kontorkommunikationsenheder som pc'er og skærme samt LED-belysningsteknologi kræver jævnspænding internt. For at forbinde disse forbrugere til et vekselstrømnet kræves strømforsyningsenheder med ensretning og DC-mellemkredse. Men hvis disse forbrugere integreres i et jævnstrømsnet, kan en betydelig del af strømforsyningsenhedernes indgangskobling spares. Det sparer komponenter, vægt og volumen.

Få mere at vide

Robotter og transportbånd

Jævnstrømsmotorer bruges som drev til jævnstrømsnet. Men tidligere anvendte 3-fasede motorer kan også integreres effektivt i et jævnstrømsnet takket være DC-mellemkredsen i frekvensomformere. Spidsbelastninger kan reduceres på denne måde, især med kraftige robotter og transportbånd. Derudover kan bremseenergi effektivt genvindes i et jævnstrømsnet gennem rekuperation.

Få mere at vide

Energilagringssystemer

Batterilagre bruges i jævnstrømsnet til at understøtte nettet. Overskudsenergi kan lagres og gøres tilgængelig, når der er brug for den. Integrationen af energilagre reducerer også spidsbelastninger, f.eks. ved opstart af store maskiner, og aflaster det offentlige forsyningsnet. Vi viser dig innovative løsninger til energilagre.

Få mere at vide

Tilslutning til vekselstrømsnettet

En bidirektionel tilslutning til vekselstrømsnettet muliggør både forsyning fra vekselstrømsnettet til jævnstrømsnettet og tilbagelevering af overskydende energi fra jævnstrømsnettet til det offentlige forsyningsnet.

Netstyring

Effektiv netstyring muliggør intelligent styring af energistrømme. Flaskehalse kan identificeres og undgås ved at analysere data. Det er med til at optimere brugen af den tilgængelige energi.

Ofte stillede spørgsmål: jævnstrømsteknologi

Person med tablet, hvorpå der vises energidata

En medarbejder arbejder ved en styretavle

Hvorfor går tendensen henimod jævnstrøm?

Især industrisektoren leder efter passende løsninger til at realisere klimamålene. I tider med klimaforandringer står verden over for stigende energiomkostninger, knappe ressourcer og en stigende efterspørgsel efter energi. En løsning er her at skifte fra et vekselstrømnet til et jævnstrømsnet på fabrikkerne. Vedvarende energiproduktion, energilagring og energigenvinding er nøgleord i forbindelse med klimaforandringerne, og dette kan gennemføres vha. et DC-microgrid. Herved begrænses energiforbrug og spidsbelastninger (peak shaving). Dette aflaster og stabiliserer forsyningsnettet. Placering af et jævnstrømsnet i industrien er en tilgang til bæredygtig industriel produktion i fremtiden.

Hvad har jævnstrøm med bæredygtig produktion at gøre?

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. Derved kan der spares konverteringstab, hvorved energiforbruget reduceres. Derudover er der mulighed for at bruge hele bremseenergien ved løfteprocesser. Den energi, der ellers går tabt som varme, føres nu tilbage til jævnstrømsnettet som elektrisk energi. Energilagre opsamler overskydende jævnstrøm til senere brug.
En kombination af bæredygtig energiproduktion, energigenvinding og energilagring giver mere bæredygtighed og en højere grad af energieffektivitet på fabrikken.

Hvor meget er det muligt at spare?

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.

Hvad er ulempen ved DC-AC-konverteringer?

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.

Hvad er farerne ved jævnstrømsnet?

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 tilslutningsstik. Forskellige teknologier til jævnstrømsstik er blevet udviklet af Phoenix Contact gennem forskningsprojekter. Med slukningsteknikker i tilslutningsstik er der nu fundet innovative metoder, der beskytter brugerne mod farerne ved skillelysbuen.

Vi har tillid til jævnstrømsnet Phoenix Contact er en kompetent partner, når det handler om brug af DC-microgrids i industrien

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.

Dr. Christian Helmig, Vice President Field Device Connectors og Dr. Martin Wetter, Executive Vice President Innovation fra Phoenix Contact GmbH & Co. KG foran en jævnstrømsfordeling

Med hensyn til den nødvendige energiomstilling inden for industriel produktion og den tilhørende maksimale udnyttelse af vedvarende energier, er det arbejdsgruppens målsætning at skabe en effektiv, sikker og robust energiforsyning til produktionsanlæg med jævnstrøm.

Phoenix Contact er i den forbindelse engageret i nationale og internationale arbejdsgrupper og forsker intensivt i brugen af industrielle jævnstrømsnet inden for fabriksautomation med fokus på fremtidssikrede elinstallationer.
Et af de vigtigste emner, som Phoenix Contact tager fat på, er f.eks. forebyggelse af lysbuer i forbindelse med jævnstrømsstik.

Fra teori til praksis Jævnstrømsnet i produktion og i bygninger

Phoenix Contact går et skridt videre, for forskning alene er ikke nok i vores øjne. Som førende inden for innovation og ekspert i elinstallation vil vi tage det første skridt, selv være der, få erfaring og løse problemer.
Et lovende anvendelsesområde for jævnstrømsnet er automobilproduktion. Da en af vores partnere fra ODCA planlagde at installere et jævnstrømsnet som et testsystem, var vi i stand til at yde hurtig support med vores jævnstrømskompatible komponenter.

Se reference nu

Medarbejder under planlægning af en bygning med jævnstrømsnet

Vi har også installeret et jævnstrømsnet i vores nye bygning, the All Electric Society Factory, på vores eget område i Blomberg. Fra planlægning til den færdige installation er der skabt en plan for et industrielt jævnstrømsnet. Vi satser her naturligvis på vores egne produkter og udvikler inden for de rammer flere DC-kompatible komponenter. Ved løbende at forske i og udvikle vores produkter og løsninger skaber vi en bæredygtig og effektiv energiforsyning, der lever op til kravene i den moderne industri.

De teknologier og løsninger, der er installeret i All Electric Society Factory som forløber for the All Electric Society, er naturligvis også tilgængelige for vores kunder.

Jævnstrøm som forløber for CO₂-neutral produktion

The All Electric Society Factory – et godt eksempel på et jævnstrømsnet

Den nye bygning i Blomberg har også sit eget industrielle jævnstrømsnet og udnytter fuldt ud potentialet i vedvarende energiformer.

Til anvendelse med jævnstrøm