Hoy en día, muchos equipos terminales ya se alimentan con corriente continua (DC, Direct Current). Las estaciones de recarga y los accionamientos eléctricos en la industria también funcionan con corriente continua.
Las fuentes de energías renovables, como la eólica y la solar, también generan corriente continua. En una red AC tradicional (Alternating Current, corriente alterna), esto da lugar a muchas conversiones AC-DC innecesarias, que cuestan energía.
En una microrred DC, la corriente continua se alimenta directamente, se almacena y es utilizada por consumidores como máquinas, motores o cintas transportadoras sin ser convertida en AC. De este modo, se minimizan las pérdidas de conversión. Además, la energía de frenado, por ejemplo, puede mantenerse en la red y reducirse los picos de carga. Esto aumenta significativamente la eficiencia energética y reduce la potencia de alimentación hasta en un 80 %.
Como uno de los 39 socios de la industria y la investigación, también formamos parte del proyecto de investigación DC-INDUSTRIE 2 de la ZVEI, financiado por el Ministerio Federal de Economía y Protección del Clima. Phoenix Contact, como miembro fundador y del comité ejecutivo, también participa, por supuesto, en el organismo subsiguiente, la ODCA (Open Direct Current Alliance).
La All Electric Society Factory de Blomberg dispone de su propia microrred DC industrial y aprovecha al máximo el potencial de las formas de energía renovables. El edificio sirve de modelo para un suministro de energía sostenible y eficiente en la industria.
Una microrred DC de 650 V conecta directamente entre sí la fotovoltaica, el almacenamiento de baterías y los consumidores, reduce las pérdidas de conversión y permite una gestión de la energía eficiente con una gran estabilidad de la red.
Las microrredes DC aumentan la eficiencia energética en la producción, ya que se suprimen las pérdidas de conversión y las energías renovables pueden integrarse directamente. Ejemplos prácticos, como los de la industria automovilística, demuestran su potencial. Los componentes modulares garantizan un funcionamiento seguro y flexible. Además, la recuperación y el menor uso de materiales permiten aumentar todavía más la eficiencia – un paso importante hacia una industria sostenible.
Los centros de datos son grandes consumidores de energía que están sometidos a una gran presión en cuanto al aumento de la necesidad energética, las elevadas emisiones de CO₂ y los costes crecientes. Con las microrredes DC, Phoenix Contact ofrece una solución innovadora para aumentar la eficiencia, la sostenibilidad y la seguridad de suministro. Menos pérdidas de conversión, mejor integración de las energías renovables y reducción de las emisiones de CO₂ son solo algunas de las ventajas. Descubra cómo nuestros componentes DC allanan el camino hacia los centros de datos ecológicos (Green Data Center).
Las microrredes DC constituyen la base de una infraestructura de recarga eficiente, ya que reducen las pérdidas de conversión y permiten la carga bidireccional. Las baterías de los vehículos se integran en la gestión de la energía como almacenamientos de energía. Las microrredes DC industriales conectan los generadores de energía, el almacenamiento y la infraestructura de recarga de forma estandarizada, aumentando así la eficiencia y la seguridad de suministro.
Esto crea una infraestructura de recarga escalable y preparada para el futuro para la industria y el comercio.
Los almacenamientos de baterías con acoplamiento DC aumentan la eficiencia de las microrredes DC, ya que funcionan con muchas menos pérdidas de conversión. Estabilizan la red, permiten un uso flexible de las energías renovables y reducen los costes de la energía.
El ejemplo de la All Electric Society Factory muestra una solución escalable y sostenible con baterías reutilizadas y una gestión de la energía inteligente.
Más información sobre las soluciones óptimas para las distintas zonas de instalación.
El sector industrial busca soluciones adecuadas para cumplir los objetivos climáticos. El aumento de los costes de la energía, la escasez de recursos y la creciente demanda de energía plantean nuevos retos a la industria. Una forma de resolver este problema es pasar de una red de corriente alterna a una microrred DC. La generación de energía renovable, la acumulación de energía y la recuperación de energía son palabras clave que se implementan en una red en isla DC. De este modo, se reducen el consumo de energía y las cargas punta (limitación de picos de carga). Esto alivia y estabiliza la red de suministro. El diseño de microrredes DC en la industria es una estrategia para la producción industrial sostenible del futuro.
En una red en isla basada en corriente continua, la energía eléctrica se genera mediante la integración eficiente de energías renovables que se producen sin emisiones de CO₂. Los consumidores eléctricos utilizan directamente esta energía en una microrred DC sin necesidad de una conversión posterior de DC a AC. Esto permite evitar pérdidas de conversión y reducir el consumo de energía. Además, se puede aprovechar toda la energía de frenado de los procesos de elevación, que de otro modo se perdería en forma de calor. En su lugar, la energía de frenado se devuelve a la microrred DC como energía eléctrica. Los acumuladores de energía recogen los excedentes de corriente DC para su uso posterior.
La combinación de generación de energía sostenible, recuperación de energía y almacenamiento de energía garantiza una mayor sostenibilidad y más eficiencia energética en la fábrica.
Además del ahorro en el consumo de energía, el uso de una microrred DC también puede permitir ahorrar material y espacio.
Las pérdidas de energía pueden reducirse aproximadamente entre un 6 y un 8 % prescindiendo de las conversiones DC-AC. Además, el uso de un acumulador de energía adecuado permite reducir la potencia de alimentación de la red pública hasta un 80 %. El aprovechamiento completo de la energía de frenado también permite ahorrar entre un 15 % y un 20 % más de energía, dependiendo de la aplicación. Estos factores aumentan considerablemente la eficiencia energética de las redes DC en comparación con las redes de corriente alterna.
El potencial de ahorro de material y espacio también es considerable. En las microrredes DC, es posible ahorrar hasta un 40 % en cobre y material aislante con la misma potencia. En tiempos de escasez de recursos, este ahorro resulta significativo. Además, el diseño de los equipos de corriente continua es mucho más pequeño que el de los AC. El menor consumo de material permite ahorrar más espacio.
La conversión de corriente continua en corriente alterna o de tensión continua en tensión alterna implica pérdidas, ya que se requiere energía para dicho proceso. Esto aumenta el consumo de energía, lo que a su vez reduce la eficiencia energética. Además, se necesitan convertidores DC-AC, que requieren el espacio en la aplicación, el cual se ahorra si se evita la conversión.
El uso directo de la corriente continua para los consumidores sustituye a las anteriores conversiones DC-AC-DC. Esto aumenta la eficiencia energética, ya que una red DC pura suele ahorrar entre un 6 y un 8 % de energía en comparación con una red AC. Se puede ahorrar aún más mediante el uso de la energía de frenado y el almacenamiento directo de la corriente continua.
En las aplicaciones de corriente continua, un arco eléctrico puede dañar los contactos y las piezas de la carcasa y, en el peor de los casos, también suponer un peligro para los usuarios. Esta circunstancia exige un nuevo enfoque del desarrollo de los componentes. Phoenix Contact ha desarrollado diversas tecnologías para conectores DC en proyectos de investigación. Con la tecnología de extinción en los conectores, ahora se ha encontrado un enfoque innovador que protege a los componentes y a los operarios de los peligros del arco.
