Jævnstrømsnet

G60 – et godt eksempel på et jævnstrømsnet Vores nye bygning 60 udnytter fuldt ud potentialet i vedvarende energiformer. Virksomhedens eget industrielle jævnstrømsnet fungerer som forskningsobjekt for den nye højspændings-DC-teknologi.

Bygning 60 på Phoenix Contact-grunden i Blomberg, NRW
Medarbejdere planlægger den nye bygning 60 og jævnstrømsnettet

Udfordring

CO₂-neutralitet og dekarbonisering er de globale mål, der også driver Phoenix Contact. All Electric Society's fremtidsbillede afbilder en verden, hvor energi fra vedvarende energi står til rådighed i tilstrækkeligt omfang og til en overkommelig pris. Denne vision kræver bæredygtige koncepter for energiforsyning og sektorkobling samt intelligent energistyring. En tilgang er udbygningen af jævnstrømsnet i industrien.
Forskningsprojekter som DC-Industri viser allerede fordelene ved jævnstrømssystemer i industrielle applikationer. Udnyttelsen af genvindingsenergi, den mere effektive energioverførsel mellem sektorer og bevarelsen af følsomme ressourcer fører til en bedre energibalance i jævnstrømsnettet.

Medarbejdere på byggepladsen for bygning 60

Vores løsning Egen bygning med jævnstrømsnet

Som leverandør af komponenter, systemer og løsninger inden for elektroteknik, elektronik og automatisering ønsker vi naturligvis selv at teste fordelene ved et jævnstrømsnet og den dermed forbundne bedre energieffektivitet og også udvikle innovative løsninger.
Det var derfor oplagt for os at etablere vores eget jævnstrømsnet med vores egne komponenter. Til jævnstrømsnettet i vores nye bygning 60 i Blomberg har vi brugt eksisterende løsninger og udviklet nye komponenter, der kan bruges i et 650 V jævnstrømsnet.

Tre medarbejdere går hen over tagterrassen på en bygning og kigger ud i det fjerne

Jævnstrømsnettet i bygning 60 forsynes bl.a. fra det offentlige vekselstrømsnet og forbinder andre producenter og lagre med DC-forbrugerne. Både vedvarende energiproduktion via solcelleanlæg og lagring af energi i batterier sker ved hjælp af jævnstrøm. Det giver en stor fordel i form af reduktion af konverteringstab og materialebesparelser i installationen og i apparaterne.

Jævnstrømsnettet forbinder solcelleanlæg, batterilagre og ladestationer til elektromobilitet via 650 V spændingsniveauet i et TN-system. Derudover forsynes flere lavspændings-DC IT-systemer med 400 V fra dette 650 V jævnstrømsnet. Forbrugere som belysning, styrekredse og produktionsanlæg er forbundet til disse 400 V DC-undersystemer.

Jævnstrømnettet i detaljer Sektorkobling sikrer en sikker forsyning

Højspændingsmaster med strømledninger
Solcelleanlæg på tag på bygning 60
Batterilagre foran bygning 60
Ladestandere til elbiler foran bygning 60
Tænketank i glas på et kontor
Højspændingsmaster med strømledninger

650 V DC-nettet genereres fra vekselstrømsnettet med lavspænding (AC-nettet) via CHARX High Power-moduler. Den bidirektionelle tilslutning gør det også muligt at føre overskudsenergi fra andre forsyninger tilbage til det offentlige forsyningsnet.

Solcelleanlæg på tag på bygning 60

Et solcelleanlæg med en spidseffekt på 100 kW er tilsluttet hovedstrømfordelingen med DC-lavspænding. Vedvarende energiproduktion med fotovoltaik er baseret på jævnstrøm. Den nødvendige DC-DC-konvertering er særlig enkel med CHARX-effektmoduler i 19"-format med MPP-tracking, da synkronisering med et vekselstrømnet ikke er nødvendig. Intelligent sammenkobling mellem producenter og forbrugere med et energistyringssystem (EMS) integrerer flygtig energiproduktion fra fotovoltaik ved hjælp af et batterilager på en sådan måde, at energitilførslen fra det offentlige energiforsyningsnet minimeres.

Batterilagre foran bygning 60

Et batterilager på 240 kWh er integreret for at kompensere for længerevarende strømbehov i bygning 60. Som sædvanlig er den placeret uden for bygningen af brandsikkerheds- og forsikringsmæssige årsager.
Batterilageret kan bruges til at dække spidsbelastninger, såkaldt begrænsning af spidsbelastninger (peak shaving), f.eks. ved opstart af store maskiner. Batterilageret kan også bruges i tilfælde af en afbrydelse af det offentlige net og dermed sikre stabilitet og forsyningssikkerhed i hele jævnstrømsnettet.

Ladestandere til elbiler foran bygning 60

Den bidirektionelle tilslutning af el-ladestationer til 650 V jævnstrømsnettet gør det muligt for energien at strømme i to retninger. Bilbatterier kan således oplades og kortvarigt også bruges som energilager. Kombineret med den intelligente styring fra PLCnext Control-familien og et EMS (energistyringssystem) bliver det muligt at dække meget høje belastningsspidser med kort varsel og bidrage til netkvaliteten.

Tænketank i glas på et kontor

Internt forsyner 650 V jævnstrømsnettet forbrugere i faste installationer. Derudover forsynes slutkredsløb på 400 V DC-spændingsniveau fra 650 V jævnstrømsnettet via isolerende omformere, f.eks. til belysning og tilslutninger til mobile enheder. 400 V DC-undernettene er derfor isolerede DC-kredsløb (DC IT-system).
Aktuelle vekselspændingsenheder på AC-lavspændingsniveau kræver interne strømforsyningsenheder med ensretning og DC-mellemkredse for at forsyne pc'er, skærme og LED-belysningsteknologi. Hvis disse enheder forsynes direkte fra et jævnstrømsnet, kan en stor del af vægten og volumen på indgangskredsløbene spares.
Den lavere spænding i slutkredsløbene tager højde for personlig beskyttelse i overensstemmelse med DIN VDE 0100-410. IT-netværkene er isolationsovervåget og slukkes i tilfælde af fejl.
DC-slutkredsløb med CHARX DC-DC-konvertere kan bruges i kraftfulde industrielle applikationer. Hvis der er brug for en 24 V DC hjælpeforsyningsspænding, kan bæreskinne-strømforsyningerne fra QUINT POWER-familien bruges.

Opbygning af jævnstrømsnettet

Skematisk fremstilling af jævnstrømsnettet i bygning 60 med spændingsniveauer

Overblik over fordelene ved et jævnstrømsnet Hvorfor kan jævnstrøm betale sig

  • Effektiv tilslutning af vedvarende energikilder
  • Begrænsning af spidsbelastninger (peak shaving)
  • Effektiv energistyring og omkostningsbesparelser
  • Høj netstabilitet
  • Enkel genvinding

Kontakt

Lad os sammen skabe en mere bæredygtig fremtid ved at udbygge jævnstrømsnettene

Vi vil med glæde støtte dig i realiseringen af dit jævnstrømsnet og rådgive dig om produkter og løsninger.