공장과 건물의 결합: 지속 가능한 시너지 효과를 창출하는 중앙 에너지 관리자 Emalytics 오토메이션 빌딩 관리 시스템은 데이터 형식을 조화시키고 지능적인 방식으로 네트워크 부문을 연결합니다.

간단한 요약

공장 자동화와 빌딩 기술 부문의 결합을 통해 생산의 에너지 파일럿 제어를 달성할 수 있습니다. 여기서 데이터는 포괄적인 자동화와 네트워킹의 기반을 제공합니다. 모든 부문이 서로 커뮤니케이션하기 위해서는 디지털화가 필요합니다. 데이터 인터페이스와 조화된 데이터 형식은 기존 빌딩 기술과 생산 기계 간의 표준화된 통신이 가능하게 합니다. 이는 다음 단계에서 전체 조직을 최적화하기 위해 상호 작용을 감지하는 유일한 방법입니다.

Emalytics 오토메이션은 피닉스컨택트에서 이러한 역할을 맡고 있습니다. 빌딩 관리 시스템으로 개발된 이 솔루션은 전체 생산 현장의 에너지 소비를 개선하기 위해 사용할 수 있습니다. 모든 거래의 데이터를 Emalytics에 사용할 수 있도록 하기 위해 관리 시스템은 이러한 데이터를 균일한 형식으로 변환하여 피닉스컨택트 클라우드에 저장합니다.

전체 위치의 에너지 최적화

에너지 생성, 분배 및 소비 – 전체 네트워크로 연결된 에너지 시스템의 이 3요소는 에너지를 정확히 필요한 곳에 적시에 제공합니다. 이를 위해서는 재생 가능한 전기 에너지에 기반한 스마트 섹터 커플링이 필요합니다. 이러한 개념은 All Electric Society 비전의 기초를 형성합니다. 에너지, 산업, 인프라, 모빌리티 부문의 전기화, 네트워킹, 자동화에 대한 전체적인 접근 방식은 대규모 사례뿐만 아니라 소규모 사례에서도 유효합니다. 피닉스컨택트는 전기 엔지니어링, 전자 장치 및 자동화의 컴포넌트와 시스템을 통해 생산과 빌딩 자동화 간의 지속 가능한 시너지 효과를 창출하는 솔루션을 제공합니다. 후자는 미래에 중앙 에너지 관리자의 역할을 수행할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 예를 들어 일정 관리 부서에 더 많은 지시가 내려오면 건물 관리 시스템은 나중에 생산 시 예상되는 최대 부하를 완화할 수 있도록 내부 배터리 저장 시스템을 충전합니다. 이를 위해서는 단위당 에너지 소비량이 얼마나 높은지 알아야 합니다.

에너지 저장 장치를 통한 에너지 공급과 수요의 일시적인 디커플링

자체 생산된 에너지의 분배 및 저장이 섹터 커플링의 핵심 개념 중 하나라면, 에너지 공급 회사(ESC)가 전통적인 방식으로 생산한 에너지를 조기에 버퍼링하는 것은 일종의 대체 전략입니다. 저비용 전기의 표적 구매, 에너지 저장 시스템과 건물의 결합, 효과적인 피크 부하 관리(피크 절감)는 허용 가능한 비용으로 높은 가용성을 보장합니다. 이러한 방식을 통해 높은 설비 가동률 또는 상당한 계절적 난방 또는 냉방 요구 사항과 같은 대규모 에너지 요구 사항을 경제적인 kWh 가격으로 충족할 수 있습니다. 따라서 내부에서 생산되는 에너지가 충분하지 않고 기존 에너지를 저렴한 가격에 이용할 수 있다는 것이 확실하다면 전기를 구입해야 합니다. 여기에는 수요와 공급의 일시적인 디커플링이 포함됩니다.

이러한 시간적 디커플링은 재생 가능한 발전, 즉 풍력 터빈 발전기 및 PV 시스템으로 전이될 수도 있습니다. 에너지 저장 장치와의 결합은 낮에 생성된 잉여 에너지를 밤에 사용할 수 있게 만듭니다. 이는 EEG(독일 재생 에너지 자원법) 시스템이 생성된 에너지가 필요하지 않은 경우 전원 그리드에 연결된 상태를 유지할 수도 있음을 의미합니다. 결과적으로 주정부는 보상 서비스 비용을 절감하게 됩니다. 2022년에 독일 연방 정부는 전원 그리드 과부하 또는 에너지 소비 부족으로 인해 전원 그리드에서 제외되어야 했던 EEG 시스템에 대한 보상으로 약 8억 유로를 지불했습니다. 바람이 불고 맑은 날에 난방이나 냉방 요구량이 적은 경우에는 그럴 수도 있습니다. 특정 구현 상황에서 풍력 발전 시설/태양광 발전 시설과 저장 시스템의 조합은 공통 그리드 연결 지점에서 가장 잘 유지됩니다. 이는 에너지 저장 시스템을 통해 기본 제어 전원을 제공할 수 있는 예비 장치를 생성합니다 이는 오래된 풍력 발전소도 1차 제어 전력 시장에 참여할 수 있음을 의미합니다.

2차 변전소의 인텔리전트 디지털화

독립형 공장 내에서 에너지 상호 관계가 작동하는 경우 소우주는 더 높은 수준의 대우주와 구분될 수 없다는 명제는 계속 유효하게 됩니다. 이는 크고 작은 부문들이 서로 긴밀한 관계를 맺고 있기 때문입니다. 제조 회사의 파워 서플라이를 보호하기 위해서는 수많은 분산 네트워크 장치의 요구 사항도 고려해야 합니다. 재생 가능한 에너지의 확장은 전원 그리드, 그리고 무엇보다도 2차 변전소와 관련한 문제를 점점 더 증가시키고 있습니다. 이미 언급한 바와 같이 풍력 터빈 발전기, 태양광 발전 시설과 같은 분산형 에너지 발전 시스템은 불규칙적으로 작동하기 때문에 변동하는 수율 부하로 인해 고전압 및 중전압 그리드에 부담을 줍니다. 따라서 그리드는 더욱 스마트해져야 하며 문제가 되는 그리드 지점을 초기 단계에서 탐지해야 합니다.

이 분야에서도 피닉스컨택트는 2차 변전소의 인텔리전트 디지털화를 위한 솔루션을 제공하여 원격으로 모든 스테이션의 투명성과 개요를 보장할 수 있도록 합니다. 수집된 측정값을 전압 레벨의 자동 조정에 사용하여 그리드 변동을 제거하고 오류를 보다 신속하게 수정할 수 있습니다. 전압 변동의 자동 보상은 제조 산업 분야와 주민 모두를 위한 안정적인 전원 공급을 보장합니다.

이러한 몇 가지 예는 All Electric Society로 가는 과정에서 섹터 커플링의 잠재력을 보여줍니다. 또한 복잡한 관계는 추가적인 디지털화와 측정 데이터 수집을 위한 센서의 타겟팅된 사용을 통해서만 해결될 수 있다는 것이 분명해졌습니다. 생산 내에서 외부 이벤트를 자동화 시스템에 통합해야 합니다. 여기에는 생산 관리 정보, 에너지 시장의 경제 데이터, 건물 및 기계의 예상 사용 등이 포함됩니다. 이 데이터는 Emalytics 빌딩 관리 시스템에서 직접 통합됩니다. 솔루션의 핵심은 IIoT 프레임워크입니다. 정규화 후에는 누가 네트워크에 액세스하거나 연결되어 있는지에 관계없이 기록된 데이터 포인트를 전체 네트워크에서 서버 기반 데이터베이스로 사용할 수 있습니다. 이는 기계일 수도 있고 PV 시스템, 펌프 또는 환기 시스템일 수도 있습니다. 따라서 Emalytics는 네트워크의 장기적인 최적화에 기여합니다.

요약

지난 수십 년간의 고전적인 빌딩 기술은 섹터 커플링과 관련하여 오늘날 훨씬 더 많은 결과를 만들어 내고 있습니다. 피닉스컨택트는 Emalytics를 통해 충전소와 에너지 관리 시스템, 환기 및 조명과 시설 관리, 에너지 저장 시스템과 생산 등과 같은 다양한 애플리케이션의 결합에 사용할 수 있는 솔루션을 사용하고 있습니다. 이러한 결합의 장점은 전체 건물의 모든 곳을 에너지 효율성 측면에서 최적화할 수 있다는 것입니다. 이를 통해 태양광 전력의 자체 사용에서 일반적인 에너지 절약 및 예측 유지 관리, 피크 부하 관리에 이르는 다양한 부분을 개선할 수 있습니다.