Le secteur industriel, notamment, est à la recherche de solutions appropriées pour mettre en œuvre les objectifs climatiques. À l'heure du changement climatique, le monde se préoccupe de l'augmentation des coûts de l'énergie, de la raréfaction des ressources et de l'augmentation de la demande en énergie. Une solution consiste à passer d'un réseau de courant alternatif à un réseau de courant continu dans l'usine. La production d'énergie régénérative, le stockage et la récupération d'énergie sont des mots-clés de la transition climatique, qui sont mis en œuvre dans un micro-réseau DC. Cela permet de réduire les consommations d'énergie et de diminuer les charges de pointe (écrêtage des pics de charge). Cela permet de soulager et de stabiliser le réseau d'alimentation. La conception d'un réseau de courant continu dans l'industrie est une approche pour une production industrielle durable dans le futur.
Réseaux de courant continu dans l'industrie Orientée vers l'avenir, la technologie DC de Phoenix Contact permet une alimentation, un stockage et une distribution durables et régénératifs de l'énergie. Découvrez nos solutions de courant continu pour des applications de micro-réseau DC sûres.
Une technologie DC innovante pour plus de durabilité ici et maintenant La durabilité est plus qu'un slogan : c'est notre mission depuis toujours.
Phoenix Contact vous emmène dans un monde où l'énergie est produite de manière renouvelable, stockée et distribuée efficacement. L'énergie électrique est ainsi utilisable à tout moment et en tout lieu. C'est pourquoi, chez Phoenix Contact, nous misons sur des concepts et des solutions pour l'utilisation sécurisée de la technologie DC dans les micro-réseaux.
La durabilité commence déjà par une bonne utilisation de la technologie DC.
Le courant continu - le système énergétique industriel du futur ? De la production à l'approvisionnement en passant par le stockage
Dans le monde d'aujourd'hui, la plupart des terminaux sont déjà alimentés en courant continu (DC, en anglais Direct Current). Aussi bien les stations de recharge que les entraînements électriques dans l'environnement industriel sont alimentés par du courant continu, produit à partir de courant alternatif. C'est la raison pour laquelle différentes entreprises ont fait des recherches dans le cadre des projets DC-INDUSTRIE et DC-INDUSTRIE 2 sur un Smart Grid global basé sur le courant continu.
L'idée est que le courant continu généré par les sources d'énergie renouvelables alimente directement les récepteurs du réseau, tels que les machines, les moteurs ou les convoyeurs, tout en réduisant les pertes de conversion.
En raison de la mise en réseau dans le réseau DC, il est de plus possible de réinjecter l'énergie de freinage d'une installation dans le réseau sous forme de courant électrique. Les excédents produits sont collectés dans des systèmes de stockage d'énergie et, si nécessaire, réinjectés dans le réseau. La puissance injectée diminue ainsi jusqu'à 80 %. Par ailleurs, il est possible de réduire à la fois la charge de pointe et la charge du réseau public.
Avantages d'un réseau DC
- Augmentation de l'efficacité énergétique grâce à la récupération d'énergie, à la réduction des pertes de conversion et à l'utilisation d'énergies renouvelables et de dispositifs de stockage d'énergie
- Optimisation des ressources grâce à une consommation de cuivre réduite jusqu'à 55 %, des coûts d'équipement réduits et un encombrement plus faible
- Empêchement des arrêts de production dus aux défaillances du réseau d'alimentation
- Base pour une gestion intelligente des flux d'énergie
Aperçu du réseau de courant continu dans l'industrie
FAQ : technologie DC
Dans un micro-réseau basé sur le courant continu, l'électricité est produite par l'intégration efficace d'énergies renouvelables, dont la production est neutre en matière de CO₂. Cette énergie est utilisée directement par les récepteurs électriques dans un réseau de courant continu, sans autre conversion de DC en AC. Cela permet d'économiser les pertes de conversion et réduit donc la consommation d'énergie. À cela s'ajoute la possibilité d'utiliser toute l'énergie de freinage des processus de levage. L'énergie qui aurait été perdue en chaleur est réinjectée dans le réseau DC sous forme d'énergie électrique. Les dispositifs de stockage d'énergie collectent les excédents d'électricité DC pour une utilisation ultérieure.
Une combinaison de production d'énergie durable, de récupération d'énergie et de stockage d'énergie permet d'améliorer la durabilité et l'efficacité énergétique de l'usine.
L'utilisation d'un réseau de courant continu permet non seulement d'économiser de l'énergie, mais aussi des matériaux et de l'espace.
Les pertes d'énergie peuvent être réduites d'environ 6 à 8 % en renonçant aux conversions DC-AC. En complément, l'utilisation d'un dispositif de stockage d'énergie approprié entraîne une réduction de la puissance injectée du réseau public pouvant aller jusqu'à 80 %. L'utilisation complète de l'énergie de freinage permet de plus de réaliser 15 à 20 % d'économies d'énergie supplémentaires, selon l'application. Grâce à ces facteurs, l'efficacité énergétique dans les réseaux DC augmente de manière significative par rapport aux réseaux de courant alternatif.
Les potentiels en matière d'économie de matériaux et d'espace sont également considérables. Dans les réseaux de courant continu, il est possible, à puissance égale, d'économiser jusqu'à 40 % de cuivre et de matériaux isolants. En période de ressources limitées, cela est significatif. De plus, le design des appareils DC est nettement plus compact que celui des appareils AC. La réduction de la consommation de matériaux permet de gagner encore plus de place.
La conversion d'un courant continu en courant alternatif ou d'une tension continue en tension alternative entraîne des pertes car de l'énergie est nécessaire pour effectuer une conversion. La consommation d'énergie augmente donc, ce qui nuit à l'efficacité énergétique. De plus, des convertisseurs DC-AC sont nécessaires et nécessitent un espace correspondant dans l'application, espace qui est économisé en renonçant à une conversion.
L'utilisation directe du courant continu vers les récepteurs remplace les anciennes conversions DC-AC-DC. L'efficacité énergétique s'en trouve améliorée puisqu'un réseau purement DC économise typiquement 6 à 8 % d'énergie par rapport à un réseau de courant alternatif. D'autres économies sont possibles grâce à l'utilisation de l'énergie de freinage et au stockage direct du courant continu.
Dans les applications à courant continu, un arc électrique peut endommager les contacts et les pièces du boîtier et, dans le pire des cas, représenter un danger pour les utilisateurs. Cet état de fait nécessite une nouvelle approche dans le développement des connecteurs. Dans le cadre de projets de recherche, Phoenix Contact a développé différentes technologies pour les connecteurs DC. Avec les techniques d'extinction dans les connecteurs, des approches innovantes ont maintenant été trouvées pour protéger les opérateurs des dangers de l'arc électrique de séparation.
Nous faisons confiance aux réseaux de courant continu Phoenix Contact est un partenaire compétent pour l'utilisation de réseaux DC dans l'industrie
En tant que l'un des 39 partenaires de l'industrie et de la recherche, nous faisions également partie du projet de recherche DC-INDUSTRIE 2 de la ZVEI, qui est soutenu par le ministère fédéral allemand de l'économie et de la protection du climat. Phoenix Contact est bien entendu également présent dans le projet qui lui succède directement, l'ODCA (Open Direct Current Alliance) en tant que membre fondateur et membre du conseil d'administration.
En vue de la nécessaire transition énergétique dans la production industrielle et de l'utilisation maximale des énergies renouvelables qui en découle, la communauté de travail s'est fixée pour objectif l'alimentation électrique efficace, sécurisée et robuste des installations de production en courant continu.
Phoenix Contact s'y engage dans le cadre de groupes de travail nationaux et internationaux, et mène des recherches intensives sur l'utilisation des réseaux industriels de courant continu dans l'environnement de l'automatisation des usines, en mettant l'accent sur les installations électriques d'avenir.
L'un des thèmes centraux sur lesquels Phoenix Contact se penche par exemple est la prévention des arcs électriques concernant les connecteurs DC.
De la théorie à la pratique Réseaux de courant continu dans la production et le bâtiment
Mais Phoenix Contact va encore plus loin car la recherche seule ne nous suffit pas. En tant que leader de l'innovation et expert en installation électrique, nous voulions faire le premier pas, y participer nous-mêmes, acquérir de l'expérience et résoudre les problèmes.
Le secteur de la production automobile est un domaine d'application prometteur pour les réseaux de courant continu. Lorsque l'un de nos partenaires de l'ODCA a prévu d'installer un réseau DC à titre d'essai, nous avons pu l'aider rapidement avec nos composants DC.
Nous avons également installé un réseau de courant continu sur notre propre campus à Blomberg, dans le bâtiment 60. De la planification à l'installation finale, un blueprint pour un réseau DC industriel a ainsi vu le jour. Nous misons bien entendu sur nos propres produits et développons dans ce cadre d'autres composants compatibles avec le courant continu. En tant que précurseurs de la All Electric Society, les technologies mises en œuvre et les solutions créées sont bien entendu également à la disposition de nos clients.