Kuluttaa sähköä ja säästää rahaa Energiasiirtymä tuo mukanaan paitsi haasteita myös valtavia mahdollisuuksia. Blombergissa sijaitseva All Electric Society Factory osoittaa, miten akkujen varastointi ja tasavirtaverkot aloittavat yhdessä uuden aikakauden. Hanke, jolla on signaalivaikutus.
Uusiutuvan energian käytön lisääntyessä joustavien varastointiratkaisujen tarve kasvaa
Dynaamiset sähkömarkkinat
389 - tämä on niiden tuntien määrä, jolloin sähkön hinta on negatiivinen vuoden 2025 ensimmäisellä puoliskolla Saksassa. Se on kaikkien aikojen ennätys, ei vain maassamme vaan koko maailmassa. "Kun uusiutuvan energian osuus sähköstä on 50-60 prosenttia, varastointijärjestelmien merkitys kasvaa. Muuten tulee vielä enemmän päiviä, jolloin sähkön hinta on negatiivinen", sanoo Voltfang GmbH:n toimitusjohtaja Roman Alberti. Ajatus vaikuttaa hullulta: on päiviä, jolloin dynaamisilla sähkötariffeilla varustetut sähkönkuluttajat saavat rahaa kulutuksestaan. Mutta juuri näin tapahtuu, kun sähköpörssin hinnat ovat negatiivisia.
Sitä vastoin sähkön hinta voi nousta pilviin pimeän aikana. Skandinavian maat pystyvät tasapainottamaan voimakkaita vaihteluita hyvin vesivoimalla ja pumppuvoimalla, mutta Saksan sähkömarkkinat ovat tällä hetkellä erityisen dynaamiset. Tämä koskee kaikkia maita, joissa on paljon säästä riippuvaista sähköntuotantoa, kuten tuuli- ja aurinkoenergiaa.
Tobias Lüke Phoenix Contactista (vasemmalla) sekä Michael Freudel ja Roman Alberti Voltfangista
Energiavarastojärjestelmät liiketoimintamallina
Tämä sähköntuottajien ja verkon ylläpitäjien haaste on johtanut todelliseen kultakuumeeseen energian varastoinnin alalla. Yritykset investoivat voimakkaasti akkuvarastojärjestelmiin, joilla sähköä voidaan välivarastoa ja syöttää sitä verkkoon kohdennetusti - tämä on tuottoisa liiketoiminta-alue. Aarteenmetsästäjät ovat jo jonossa liittovaltion verkkovirastossa. Ne haluavat osoittaa vaatimuksensa ja kilpailla verkkoyhteyksistä.
Turbulentti tilanne on kuitenkin myös suuri mahdollisuus: "Voimme viedä liiketoimintamalleja ulkomaille, koska meihin osuu aikaisemmin kuin muihin", Roman Alberti on varma. Hänen yrityksensä Voltfang GmbH on erikoistunut kestäviin akkujärjestelmiin, jotka on valmistettu käytetyistä sähköautojen akuista. "Tarvitsemme paljon enemmän energiavarastoja, jotta voimme varmistaa verkon vakauden Euroopassa", hän lisää. Saksa voi olla samanlainen edelläkävijä vakaiden verkkojen organisoinnissa kuin Norja on ollut sähköisen liikenteen alalla.
DC-tehtaalla
Energiaverkon vakaudella ei ole suurta merkitystä vain suurille sähköntoimittajille: "Meidän on tehtävä teollisuudesta mahdollisimman riippumatonta aurinkopaneelijärjestelmillä ja tehtaiden tasasähköverkoilla, ja toisaalta meidän on vaiennettava vaihtelut", Alberti jatkaa.
Älykäs energianhallintajärjestelmä, uusiutuva energia, akkuvarastot ja tasavirtaratkaisut: Ne ovat palapelin palasia, jotka yhdessä suojaavat teollisuutta korkeilta sähkönhinnoilta. Blombergissa sijaitsevassa All Electric Society Factoryssa palapelin palaset muodostavat yhtenäisen kuvan: aurinkopaneelit loistavat 11 000 m²:n kattopinta-alalla, tuotantokoneet toimivat tasavirtaverkossa, ja rakennuksen edessä seisoo suuri kontti, jossa on akkuvarastoja ja tasavirtalatausasemia.
Teollinen tasavirtaverkko on Blombergissa sijaitsevan All Electric Society Factoryn keskipiste
Tehokkaampi tasavirralla
"Tasavirtaverkko optimoi koko energiaketjun tuotannosta jakeluun ja kulutukseen", Phoenix Contactin tasavirta-asiantuntija Tobias Lüke selittää. Näin vältetään muuntohäviöt. Tasavirtaverkot yhdessä akkujen varastointijärjestelmien kanssa poistavat järjestelmästä huippukuormitusta. Jälkimmäinen on erityisen tärkeää epävakaiden sähkömarkkinoiden ja vaihtelevan syötön aikana.
Blombergin DC-tehdas on malliesimerkki sektorikytkennän toimivuudesta. Siinä yhdistetään älykkäästi sähkön tuotanto, varastointi, jakelu ja kulutus eri työalueilla. "Teollinen tasavirtaverkko on Blombergissa sijaitsevan All Electric Society Factoryn keskeinen osa", Tobias Lüke tiivistää.
Näkymä Voltfangin varastokonttiin All Electric Society Factoryn edessä
Akkuvarastojen integrointi tasavirtaverkkoon
Vaikka akkuvarastointijärjestelmät imevät tasavirtaa, ne on tähän mennessä lähes yksinomaan integroitu perinteisiin vaihtovirtaverkkoihin. Suora integrointi tasavirtaverkkoihin on teknisesti monimutkaista, eikä sitä ole toistaiseksi juurikaan testattu. "Yhdessä Voltfangin kanssa olemme onnistuneet toteuttamaan tasavirtaverkkoon kytketyn akkuvarastojärjestelmän, joka imee aurinkopaneeleista saatavan ylijäämäenergian", Lüke kertoo. Tämä energia virtaa sitten takaisin tuotantoprosessiin. Näin yhteistyökumppanit pystyivät lisäämään järjestelmän yleistä vakautta. "Suurin haaste energiavaraston integroinnissa oli säätö- ja ohjaustekniikka. Tämä tarkoittaa sitä, että akkuvarastoa voidaan hyödyntää optimaalisesti tasavirtaverkossa ja mukauttaa kaikkiin käyttöskenaarioihin", kertoo Voltfangin kehitysinsinööri Michael Freudel.
Näkymä Voltfangin varastokonttiin All Electric Society Factoryn edessä
Saksassa valmistetut kestävät akkuvarastointijärjestelmät
Toinen kestävän kehityksen näkökohta on sähköajoneuvojen käytettyjen akkujen käyttö. "Täällä Euroopassa on vain muutamia raaka-aineita, joita tarvitsemme akkutuotantoon", Alberti selittää. "Siksi on entistäkin tärkeämpää, että hyödynnämme tehokkaasti niitä resursseja, joita meillä jo on maassa."
Akkumoduulit ovat peräisin tunnetuilta ajoneuvovalmistajilta, käytettyjen akkujen muodossa tai tuotannon ylijäämäakkuina. Koska autoteollisuuden standardit ovat erittäin korkeat, niiden käyttöikä on poikkeuksellisen pitkä. "Lisäksi suoritamme intensiivistä seurantaa: 10 sekunnin välein tarkastelemme, miten yksittäiset akkukennot käyttäytyvät. Tämä takaa 15 vuoden ja pidemmän käyttöiän."
Tobias Lüke on Phoenix Contactin tasavirta-asiantuntija
Tasavirtaverkot ja akkujen varastointi sopusoinnussa
Michael Freudel korostaa, miten hyvin tällaiset modulaariset energiavarastojärjestelmät voidaan mukauttaa: "Koko energianhallinta on paljon joustavampi. Lisäksi energiavarastojärjestelmien älykkyys tekee sektorikytkennästä erittäin mahdollista."
Tasavirtaverkko kulkee All Electric Society Factoryn läpi kuin hieno suoniverkko kehossa. Se ei ainoastaan toimita jokaiseen soluun uutta energiaa, vaan myös absorboi ylijäämää. "Edut ovat ilmeiset: muuntohäviöt ovat pienemmät, järjestelmän kokonaisvakaus on parempi ja resursseja käytetään vähemmän", Tobias Lüke tiivistää.
"Akkuvarastointi ja tasavirtatekniikka kuuluvat yksinkertaisesti yhteen. Ne ovat ehdottoman tärkeitä avainteknologioita matkalla kohti All Electric Society
Tasavirta kulkee hienon johtoverkon läpi All Electric Society Factoryssa
Johtopäätös: Kunnossa tulevaisuutta varten
Energiasiirtymä ei ole kaukainen tavoite - sitä on toteutettu jo pitkään, olipa kyse sitten suurista syöttöverkoista tai hajautetusta energiantuotannosta tehtaissa ja asuinalueilla. Blombergissa sijaitseva All Electric Society Factory näyttää, miten yritykset voivat vastata jo tänään tulevaisuuden haasteisiin: älykkäillä energiavarastoilla, tasavirtaverkoilla ja uusiutuvalla energialla. Investoimalla tällaisiin ratkaisuihin nyt voit vähentää riippuvuuttasi epävakaista sähkömarkkinoista, vähentää kustannuksia pitkällä aikavälillä ja vahvistaa omaa kilpailukykyäsi.
Ota yhteyttä asiantuntijoihimme
Muita tietoja
All Electric Society Factory
Phoenix Contactin All Electric Society Factory voi tuottaa energiaa energiapositiivisesti kehittyneen tasavirtaverkon ansiosta. Katsaus kulissien taakse paljastaa, miten se toimii.
Mitä on tasavirta?
Selvitä, mitä tasavirta on, missä sitä käytetään ja mikä on sen rooli tulevaisuuden energiantuotannossa.
Syötönhallinta 2.0
Phoenix Contact tarjoaa sertifioidun ratkaisun aurinkopaneelijärjestelmille.