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.

Collaborateurs dans un atelier de production avec représentation schématique d'un réseau de courant continu

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.

Dr Christian Helmig, vice-président Field Device Connectors et Dr Martin Wetter, vice-président exécutif Innovation - Phoenix Contact GmbH & Co. KG
Vice-présidents de Phoenix Contact : Dr Martin Wetter et Dr Christian Helmig
Ingénieure dans un atelier de production automobile

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.

Collaborateurs de la construction des machines chez Phoenix Contact

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, sans perte 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 l'utilisation sans transformation d'énergies renouvelables et aux 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

Carte d'images interactive : représentation d'un réseau de courant continu dans l'industrie avec les stations : solaire, éolien, système de stockage sur batterie, Power-to-X, production et bureaux
Énergie solaire
Les installations photovoltaïques sont d'importants producteurs d'énergie renouvelable. Elles produisent du courant continu et peuvent donc être intégrées efficacement dans un réseau DC sans qu'une conversion en AC ne soit nécessaire. Nous vous conseillons volontiers sur les thèmes de la gestion de l'injection, des applications photovoltaïques et des parafoudres basse tension pour les installations photovoltaïques sur toiture.
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Énergie solaire
Énergie éolienne
L'énergie produite par les installations d'énergie éolienne peut être injectée dans un réseau DC à partir du circuit intermédiaire DC au moyen d'un convertisseur DC/DC. Le couplage via un réseau de courant alternatif n'est plus nécessaire. Trouvez ici nos solutions pour les installations d'énergie éolienne, la surveillance d'état modulaire et la mesure du courant de foudre.
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Énergie éolienne
Infrastructures de charge
La connexion bidirectionnelle des bornes de recharge électrique à un réseau de courant continu permet de recharger les batteries des véhicules, mais aussi de les utiliser à court terme comme dispositif de stockage d'énergie. En tant que fabricant de technologie de charge DC, Phoenix Contact fournit des composants pour le développement et l'installation de stations de recharge DC pour les voitures électriques. Informez-vous dès maintenant sur les câbles de charge DC, les contrôles de charge DC et l'électronique de puissance DC.
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Infrastructures de charge
Power-to-X
Les surplus d'énergie provenant des installations d'énergie éolienne et solaire peuvent être utilisés efficacement par électrolyse pour produire des carburants (Power-to-Fuel), de l'hydrogène et du méthane (Power-to-Gas), de l'ammoniac et du méthanol (Power-to-Liquid) ou d'autres produits chimiques. Ces substances sont à leur tour utilisées pour produire de l'énergie électrique et jouent ainsi le rôle d'un dispositif de stockage d'énergie. Les dispositifs de stockage d'énergie assurent la stabilité des réseaux de courant continu. L'électrolyse est également basée sur le courant continu, il est donc judicieux d'intégrer des installations Power-to-X dans un réseau DC. Informez-vous dès maintenant sur les composants pour la surveillance, l'automatisation et la numérisation de l'électrolyse.
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Power-to-X
Bureaux et éclairage
De nombreux appareils bureautiques, tels que les PC et les écrans, mais aussi les techniques d'éclairage à LED, nécessitent une tension continue en interne. Pour raccorder ces récepteurs à un réseau de courant alternatif, il faut utiliser des blocs d'alimentation avec redressement et des circuits intermédiaires DC. Toutefois, si ces récepteurs sont intégrés dans un réseau DC, il est possible d'économiser une partie considérable du circuit de protection en entrée des blocs d'alimentation. Cela permet d'économiser des composants, du poids et du volume.
Bureaux et éclairage
Robots et convoyeurs
Pour les réseaux de courant continu, on pense à des moteurs à courant continu comme moyen d'entraînement. Toutefois, les moteurs triphasés utilisés jusqu'à présent peuvent également être intégrés efficacement dans un réseau de courant continu grâce au circuit intermédiaire DC des variateurs de vitesse. Cela permet de réduire les pointes de charge, en particulier pour les robots et les convoyeurs puissants. De plus, l'énergie de freinage peut être efficacement recouvrée dans un réseau de courant continu grâce à la récupération.
Robots et convoyeurs
Systèmes de stockage d'énergie
Dans les réseaux DC, les systèmes de stockage sur batterie sont utilisés pour soutenir le réseau. L'énergie excédentaire peut être stockée et mise à disposition en cas de besoin. L'intégration de dispositifs de stockage d'énergie permet en outre de réduire les pointes de charge, par exemple lors du démarrage de grandes machines, et de décharger le réseau d'alimentation public. Nous vous présentons des solutions innovantes de stockage d'énergie.
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Systèmes de stockage d'énergie
Connexion au réseau de courant alternatif
Grâce à une connexion bidirectionnelle au réseau AC, il est possible d'alimenter le réseau DC à partir du réseau de courant alternatif, mais aussi de réinjecter l'énergie excédentaire du réseau de courant continu dans le réseau d'alimentation public.
Connexion au réseau de courant alternatif
Gestion du réseau
Une gestion de réseau efficace permet de contrôler intelligemment les flux d'énergie. L'analyse des données permet d'identifier et d'éviter les goulets d'étranglement. Cela contribue à une utilisation optimale de l'énergie disponible.
Gestion du réseau

FAQ : technologie DC

Des collaborateurs à côté d'une installation solaire
Vue d'en haut d'un hall de production d'automobiles
Collaborateur avec tablette affichant les données énergétiques
Poste de transformation
Un collaborateur travaille sur une armoire électrique
Des collaborateurs à côté d'une installation solaire

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.

Vue d'en haut d'un hall de production d'automobiles

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 de l'usine.

Collaborateur avec tablette affichant les données énergétiques

L'utilisation d'un réseau de courant continu permet non seulement d'économiser de l'énergie, mais aussi des matériaux et de l'espace. En matière d'efficacité énergétique, il est possible de réduire les pertes d'énergie de 2 à 4 % 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 pouvant aller jusqu'à 80 %. L'utilisation complète de l'énergie de freinage permet également de réaliser 15 à 20 % d'économies d'énergie supplémentaires, selon l'application.

L'utilisation de cuivre dans une application à courant continu peut être réduite jusqu'à 55 %, à performances égales. En période de ressources limitées, cela est significatif. De plus, le design des appareils à courant continu est nettement plus petit que celui pour les appareils à courant alternatif. La réduction de la consommation de matériaux permet de gagner encore plus de place.

Poste de transformation

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 2 à 4 % 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.

Un collaborateur travaille sur une armoire électrique

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.

Logo de l'ODCA

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).

Dr Christian Helmig, vice-président Field Device Connectors et Dr Martin Wetter, vice-président exécutif Innovation de Phoenix Contact GmbH & Co. KG devant une distribution de courant continu

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.

Collaborateurs lors de la planification d'un bâtiment avec réseau DC

De la théorie à la pratique

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.
C'est pourquoi nous avons construit le nouveau bâtiment 60 sur notre campus, qui dispose de son propre réseau DC. Nous misons bien entendu sur nos propres produits et développons dans ce cadre d'autres composants compatibles avec le courant continu.

Le courant continu, précurseur d'une production neutre en CO₂
Le bâtiment 60 – un parfait exemple de réseau DC
Le nouveau bâtiment 60 à Blomberg dispose également de son propre réseau industriel de courant continu et exploite pleinement le potentiel des formes d'énergies renouvelables.
Vers l'application de courant continu « bâtiment 60 »
Site de Phoenix Contact à Blomberg, en Rhénanie-du-Nord-Westphalie