Réseaux de courant continu dans l'industrie
Une technologie DC orientée vers l'avenir 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 du courant continu dans les microgrids. Pour savoir comment cela se passe en détail, cliquez ici.
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 charge 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 font des recherches dans le cadre du projet DC-Industrie 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, 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.
Le réseau de courant continu dans l'industrie
Énergie solaire
Les installations photovoltaïques sont d'importants producteurs d'énergie renouvelable et peuvent être intégrées efficacement dans un réseau DC. Nous vous conseillons volontiers sur les thèmes de la gestion de l'injection, des applications photovoltaïques et des parafoudres basse tension pour les installations PV sur toiture.
L'énergie produite par les installations d'énergie éolienne peut être directement injectée dans un réseau de courant continu sans perte de conversion. Trouvez ici nos solutions pour les installations d'énergie éolienne, la surveillance d'état modulaire et la mesure du courant de foudre.
En tant que fabricant de technologie de charge DC, Phoenix Contact fournit des composants pour le développement et l'installation de stations de charge DC pour les voitures électriques. Informez-vous dès maintenant sur les câbles de charge DC, les contrôleurs de charge DC et l'électronique de puissance DC.
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. Informez-vous dès maintenant sur les composants pour la surveillance, l'automatisation et la numérisation de l'électrolyse.
L'énergie de freinage des robots d'assemblage dans l'industrie automobile offre un grand potentiel d'économie d'énergie grâce aux microgrids basés sur le courant continu. Nous proposons d'ores et déjà de nombreuses solutions système et composants innovants autour de l'industrie automobile.
Les moteurs à courant continu utilisés dans la construction mécanique conviennent parfaitement à l'intégration dans un réseau DC. Nous proposons d'ores et déjà de nombreux produits et services dans le domaine de la construction mécanique et nous nous ferons un plaisir de vous conseiller sur nos solutions.
Les systèmes de stockage à grande échelle sont utilisés pour soutenir le réseau. L'intégration de dispositifs de stockage d'énergie permet en outre de réduire les charges de pointe et de décharger le réseau d'alimentation public. Nous vous présentons une technologie de raccordement innovante pour les solutions de stockage d'énergie.
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
FAQ : technologie du courant continu
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 microgrid 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.
Dans un microgrid 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, ce qui réduit 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 maintenant 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.
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.
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.
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 à fiche 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 à courant continu
Phoenix Contact est un partenaire compétent pour l'utilisation de grids 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 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 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 à courant continu dans l'environnement de l'automatisation des usines, en mettant l'accent sur les installations électriques d'avenir.
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 voulons faire le premier pas, y participer nous-mêmes, acquérir de l'expérience et résoudre les problèmes.
C'est pourquoi un nouveau bâtiment est actuellement en construction sur notre campus, qui disposera de son propre grid DC. Grâce à des installations photovoltaïques, l'électricité qui y est produite alimente en énergie directement, entre autres, certaines parties de la construction mécanique de l'entreprise. Nous misons bien entendu sur nos propres produits et développons dans ce cadre d'autres composants compatibles avec le courant continu.
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