Koulutamme henkilöstöämme 24.-28.4. välisenä aikana, jonka johdosta Contact Centerimme ja Tekninen Asiakaspalvelumme toimii rajoitetusti ja vastauksissamme on viivettä. Pyydämme ottamaan yhteyttä tänä aikana mieluiten sähköpostitse. Pahoittelemme tästä aiheutuvaa häiriötä.
DC-kytketyt akkuvarastojärjestelmät
Tasavirtasähköverkot ovat yhä tärkeämpiä teollisuudessa, sillä DC-verkoilla voidaan lisätä merkittävästi energiatehokkuutta ja kestävyyttä. Jotta näitä etuja voitaisiin hyödyntää optimaalisesti, verkkojen syötön on oltava vakaata ja varmaa. Akkuenergiavarastointijärjestelmillä (BESS) on tässä merkittävä osuus.
Haaste
Sähkön toimitusvarmuus All Electric Society Factoryssa
Blombergissa sijaitseva uusi rakennuksemme, All Electric Society Factory, oli yksi Saksan ensimmäisistä teollisuusrakennuksista, joka varustettiin tasavirtaverkolla, jotta voisimme hyödyntää siitä koituvia etuja. Erityistä huomiota kiinnitettiin tietenkin sähkön toimitusvarmuuteen ja mahdollisimman suureen energiatehokkuuteen. Suoraan DC-verkkoon liitetyn akkuvarastojärjestelmän integrointi oli siksi itsestään selvä valinta.
Yksi DC-kytkentäisen BESS-järjestelmän eduista on sen hyötysuhde verrattuna perinteisiin AC-järjestelmiin. Koska muuntamista tasavirrasta (DC) vaihtovirraksi (AC) ja päinvastoin ei tarvita, muuntohäviöitä ei synny. Tämä johtaa varastoidun energian tehokkaampaan käyttöön, maksimoi käytettävissä olevan tehon ja tekee akkuvarastoista houkuttelevan vaihtoehdon DC-verkoissa.
Uusiutuvilla energialähteillä toteutettavalla kustannustehokkaalla sähköntuotannolla on myös tärkeä rooli All Electric Society Factoryssa. Se tarjoaa mahdollisuuden järjestää oma energianhankinta strategisesti uudelleen, jotta voidaan suojautua sähkön hinnannousulta ja turvata sähkön toimitus. Akkuvarastojärjestelmän avulla voidaan myös ostaa halpaa sähköä ja käyttää sitä silloin, kun sitä tarvitaan.
Akkuvarastojärjestelmät ovat joustavia, koska ne pystyvät ottamaan ja luovuttamaan sähköenergiaa suurella suorituskyvyllä ja millisekunnin vasteajoilla. Modulaarisen rakenteensa ansiosta ne voidaan skaalata ja mukauttaa joustavasti – aina suurikokoisiin, teollisuuden varastojärjestelmiin saakka. Analyysimenetelmät mahdollistavat akkujen energiasisällön ja suorituskyvyn tarkan seurannan ja ohjauksen. Kerättyjä tietoja voidaan käyttää älykkäissä verkoissa energian optimaalisen syötön, varastoinnin ja käytön varmistamiseksi. Tämä ei ainoastaan edistä verkon vakautta, vaan mahdollistaa myös uusiutuvien energialähteiden tehokkaamman integroinnin.
Tasavirtaverkko optimoi koko energiaketjun tuotannosta jakeluun ja kulutukseen. Energiavarastojärjestelmät ovat tässä yhteydessä välttämättömiä.
Tobias Lüke Phoenix Contact Power Supplies GmbH:sta ja Roman Alberti Voltfang GmbH:sta
Yhteistyö menestystekijänä
Phoenix Contact tekee yhteistyötä Voltfang-yhtiön kanssa
Aachenissa toimiva Voltfang GmbH kehittää menetelmiä sähköajoneuvojen akkujen kierrätykseen. Sähköisen liikenteen käyttöön suunniteltujen käytettyjen akkujen tai ylituotannosta peräisin olevien akkujen kuormitettavuus on yleensä suurempi kuin paikallaan pysyvään käyttöön kehitettyjen akkujen. Voltfang hyödyntää tätä ja luottaa tehokkaiden akkujen uudelleenkäyttöön, jotka on suunniteltu korkeaan syklinkestävyyteen. Optimoidut toimintastrategiat ja älykäs energianhallinta maksimoivat näiden akkujen käyttöiän ja varmistavat tehokkuuden kiinteissä sovelluksissa. Voltfangin energianhallintajärjestelmän ja PLCnext Technologyn avulla voidaan asentaa huippukuorman ylärajan, oman kulutuksen optimoinnin, dynaamisten sähkötariffien ja joustomarkkinoinnin kaltaisia käyttötapoja ja optimoida energiajärjestelmän taloudellinen toiminta. Aachenissa toimiva yritys on myös työskennellyt vuosia akkuvarastojen tasavirtaverkkoihin kytkemisen parissa. Tämä loi pohjan onnistuneelle yhteistyölle.
Ratkaisu
Ideasta toteutukseen: akkuvarasto täydentää All Electric Society Factoryn toimintaa
Phoenix Contactin ja Voltfangin yhteistyön tuloksena syntyi ratkaisu, jonka varastointikapasiteetti on 300 kWh. Voltfang käyttää sähköajoneuvojen käytettyjä akkumoduuleja sähkövarastossa, joka sijaitsee All Electric Society Factoryn edessä. Niille annetaan toinen elämä ennen kierrätystä: niiden käyttöikää voidaan pidentää kiinteässä varastokäytössä. CHARX-DC-tehomoduuleja käytetään DC-verkon ja akun välisenä rajapintana, ja ne tuottavat 270 kW:n järjestelmän tehon molempiin energian virtaussuuntiin. Kytkentäkaappikomponenttien, kuten riviliittimien, turvakomponenttien, releiden ja sulakkeiden lisäksi käytettiin Phoenix Contactin QUINT-sarjan 24 V:n DC-apuvirtalähdettä, johon sisältyy UPS.
Komponentit saavat virtansa akusta. Tämä antaa järjestelmälle mahdollisuuden käynnistää koko tasavirtaverkko pimeäkäynnistyksellä, ja näin ollen se toimii myös rakennuksen energiajärjestelmän varavoimanlähteenä. Järjestelmä on sijoitettu 20 jalan konttiin, ja se on suojattu ylijännitteiltä Phoenix Contactin VAL MB -sarjan tuotteilla. DC-BESS on integroitu DC-verkon hallintaan Phoenix Contactin PLCnext Technology -alustan kautta. Voltfang-EMS säätää lataus- ja purkausparametreja yksinkertaistetun ohjausalgoritmin avulla yksinomaan DC-verkon järjestelmäjännitteen kautta. Tämä tasoittaa jännitevaihteluita ja vakauttaa verkkoa. Ylemmän tason energianhallintajärjestelmä määrittää ohjauksessa käytettävän ominaiskäyrän akkuenergiavarastojärjestelmälle kulloisenkin energian käyttökohteen mukaan. Varastojärjestelmä toimii yleensä verkon vakauttajana. Tämä järjestelmäarkkitehtuuri mahdollistaa virheenkestävän ja skaalattavan toiminnan, koska energiaverkon yksittäisten osajärjestelmien välinen tiedonsiirto on minimoitu. Pilottihankkeen avulla yritykset loivat modulaarisen, skaalattavan, kestävän ja samanaikaisesti tehokkaan energiavarastojärjestelmän, jota käytetään myös muissa DC-verkoissa teollisissa sovelluksissa vastaavassa mittakaavassa, koska sen hyötysuhde on korkeampi ja materiaalin käyttö vähäisempää kuin AC-kytkennässä.
Tuotteet DC-kytkettyjä akkuvarastojärjestelmiä varten
