Tasavirtaverkot: Energiatehokkuuden ja sektorikytkennän tulevaisuus Sähköinen liikenne, aurinkoenergiajärjestelmät ja akkuvarastot mullistavat alan.

Tiivistelmä

Tasavirtaverkoilla on ratkaiseva merkitys tulevaisuuden energiatehokkuuden ja teollisuuden sektorikytkennän kannalta. Tässä artikkelissa korostetaan sähköisen liikenteen, aurinkoenergiajärjestelmien ja akkuvarastojen merkitystä tasavirran elvyttämisessä teollisissa sovelluksissa. Siinä tarkastellaan Phoenix Contactin kehitystyötä ja tohtori Martin Wetterin ja tohtori Christian Helmigin omistautunutta työskentelyä, sillä he ovat olleet innostuneita tasavirrasta jo opiskeluajoistaan lähtien. Artikkelissa käsitellään myös tasavirtaverkkojen tarjoamia haasteita ja mahdollisuuksia teollisuudessa.

Sähköisen vallankumouksen alku

Tasavirran paluu teollisuuteen liittyy läheisesti sähköiseen liikenteeseen, aurinkoenergiajärjestelmiin ja akkuvarastoihin. Näillä teknologioilla on ratkaiseva merkitys energiatehokkuuden ja rajallisten resurssien kestävän käytön kannalta. Ne toimivat sektorikytkennän "energiaverenkiertona". Phoenix Contactin huippuasiantuntijat tohtori Martin Wetter ja tohtori Christian Helmig johtavat tämän alan tuotteiden ja ratkaisujen kehittämistä.

Intohimo tasavirtaa kohtaan

"Tohtori Martin Wetterin ja tohtori Christian Helmigin kiinnostus tasavirtaan alkoi heidän opiskeluaikanaan. Suurjännitelaboratoriossa pidetyt kokeelliset luennot herättivät heidän kiinnostuksensa tätä tekniikkaa kohtaan. Tämä innostus on säilynyt hänessä tähän päivään asti. Martin Wetter väitteli jopa tohtoriksi osastolla, johon laboratorio kuului, ja tapasi siellä myös Christian Helmigin. Heidän yhteinen intohimonsa tasavirtaan toi heidät lopulta jälleen yhteen vuonna 2023, kun he työskentelivät tasavirtahankkeissa Phoenix Contactin eri liiketoimintayksiköissä.

"Peruskurssin lopussa järjestettiin kokeellinen luento suurjännitelaboratoriossa. Sitten päätin, että haluan jatkaa työskentelyä näiden koneiden parissa myöhemmin", kertoo tohtori Martin Wetter alkuajoistaan. Hänen kollegansa Christian Helmig lisää: "Odotin luentoa innostuneena jo viikkoja etukäteen. Otimme suurjännitehäkistä sitten kaiken irti."

Haasteet ja edistyminen

Molemmat asiantuntijat ovat yhtä mieltä siitä, että haasteita on vielä voitettavina. Jotta tasavirtatekniikka voidaan saattaa loppuun, tarvitaan ennen kaikkea vielä tuotteita ja järjestelmäkomponentteja. Vaikka monet komponentit ovat jo "DC-valmiita", verkonhallinnan kaltaisia osa-alueita on parannettava. Kuormanhallintaan tarvitaan aktiivista säätöä, ja vaikka sarjan julkaisu on vielä kesken, säätöalgoritmeja työstetään jo nyt.

Kumppanuus standardien asettamiseksi

Phoenix Contact ei pidä itseään pelkästään tasavirtaverkkojen laitteistovalmistajana vaan myös suunnittelukumppanina. Tiivis yhteistyö laaja-alaisissa tutkimushankkeissa, myös kilpailijoiden kanssa, on osoitus yrityksen sitoutumisesta tasavirtatekniikan kehittämiseen alalla. Tämä sitoumus on osa laajempaa tavoitetta, nimittäin Saksan teknologisen johtoaseman turvaamista maailmanlaajuisilla automaatiomarkkinoilla. Yritykset asettavat standardeja maailmanlaajuisesti, molemmat asiantuntijat korostavat.

Tasavirtatekniikan tulevaisuus

Vaikka tasavirtaverkkojen laajamittaisen käytön tiellä on vielä joitakin esteitä, tulevaisuus on lupaava. Suunnittelutoimistoilla ja konsulteilla on ratkaiseva rooli, sillä tällä hetkellä on vain muutama asiantuntija, jotka voivat antaa neuvoja tasavirran käytöstä. Phoenix Contactin tavoitteena ei ole ainoastaan valmistaa laitteistoja tasavirtaverkkoja varten, vaan myös toimia suunnittelukumppanina, jotta voidaan jakaa kokemuksia tasavirtaverkoista ja edistää tämän tulevaisuuden teknologian hyväksyntää. Tohtori Martin Wetter kuuluu jopa Open Direct Current Alliance -järjestön hallitukseen, joka on sitoutunut vakiinnuttamaan tasavirtateknologian kattavan käyttöönoton ja keskittymään resurssien säästämiseen ja CO₂-neutraaliuteen.