Vooral de industriële sector is op zoek naar geschikte oplossingen om de klimaatdoelstellingen te verwezenlijken. In tijden van klimaatverandering heeft de wereld te maken met stijgende energiekosten, schaarse natuurlijke hulpbronnen en een toenemende vraag naar energie. Dit probleem kan onder meer worden opgelost door in de fabriek over te schakelen van een wisselstroomnet naar een gelijkstroomnet. Hernieuwbare energieopwekking, energieopslag en energieterugwinning zijn sleutelwoorden van de klimaatverandering, die in een DC-microgrid worden geïmplementeerd. Zo worden het energieverbruik en de piekbelasting verminderd (piekscheren). Dit ontlast en stabiliseert het voedingsnet. Het ontwerp van een gelijkstroomnet in de industrie is een benadering van duurzame industriële productie in de toekomst.
Gelijkstroomnetten in de industrie De toekomstgerichte gelijkstroomtechnologie van Phoenix Contact maakt duurzame en regeneratieve voeding, opslag en verdeling van energie mogelijk. Ontdek onze gelijkstroomoplossingen voor betrouwbare DC-toepassingen voor netten in eilandbedrijf.
Innovatieve DC-technologie voor meer duurzaamheid in het hier en nu Duurzaamheid is meer dan een modewoord: het is altijd al onze missie geweest.
Phoenix Contact neemt u mee op weg naar een wereld met regeneratief opgewekte energie die efficiënt wordt opgeslagen en verdeeld. Elektrische energie kan dus op elk moment en op elke plaats worden gebruikt. Daarom richten wij ons bij Phoenix Contact op concepten en oplossingen voor een veilig gebruik van gelijkstroomtechnologie in netten in eilandbedrijf.
Duurzaamheid begint al met het juiste gebruik van DC-technologie.
Gelijkstroom – het industriële energiesysteem van de toekomst? Van opwekking via opslag tot en met levering
In de wereld van vandaag worden de meeste eindapparaten al voorzien van gelijkstroom (DC, Engels Direct Current). Zowel laadpalen als elektrische aandrijvingen in de industriële omgeving werken met gelijkstroom die uit wisselstroom wordt gegenereerd. Daarom onderzochten verschillende ondernemingen in het project DC-INDUSTRIE en DC-INDUSTRIE 2 een uniforme, op gelijkstroom gebaseerd Smart Grid.
Het idee daarbij is dat de door hernieuwbare energiebronnen opgewekte gelijkstroom de verbruikers in het net, bijv. machines, motoren of transportbanden, direct van stroom voorziet zonder omzettingsverliezen.
Door de netwerkvorming in het DC-net is het ook mogelijk de remenergie van een installatie als elektrische stroom bovendien aan het net terug te leveren. Geproduceerde overschotten worden opgevangen in energiebuffersystemen en, wanneer nodig, aan het net teruggeleverd. Het voedingsvermogen wordt daardoor met max. 80% verminderd. Bovendien kan zowel de piekbelasting als de belasting van het openbare net worden verminderd.
Voordelen van een DC-netwerk
- Verhoging van de energie-efficiëntie, dankzij energieterugwinning, gebruik van hernieuwbare energie zonder omzetting en energiebuffers
- Optimalisatie van natuurlijke hulpbronnen door max. 55% minder koperverbruik, lagere apparaatkosten en minder benodigde ruimte
- Vermijding van productiestilstanden door uitval in het voedingsnet
- Basis voor intelligente besturing van energiestromen
Een overzicht van het gelijkstroomnet in de industrie
FAQ: Gelijkstroomtechnologie
In een op gelijkstroom gebaseerde microgrid wordt elektrische stroom opgewekt door de efficiënte integratie van hernieuwbare energie die CO₂-neutraal wordt geproduceerd. Deze energie wordt direct gebruikt door elektrische verbruikers in een gelijkstroomnet zonder verdere omzetting van DC naar AC. Hierdoor kan er op conversieverliezen worden bespaard en daardoor kan het energieverbruik worden verlaagd. Bovendien is het mogelijk de volledige remenergie van hefprocessen te gebruiken. De anders in warmte verloren gegane energie wordt als elektrische energie terug in het gelijkstroomnet gevoed. Energiebuffers verzamelen overschotten van DC-stroom voor later gebruik.
Een combinatie van duurzame energieopwekking, energieterugwinning en energieopslag zorgt voor meer duurzaamheid in de fabriek.
Het gebruik van een gelijkstroomnet bespaart niet alleen energie, maar ook materiaal en ruimte. Wat energie-efficiëntie betreft, kunnen energieverliezen gewoonlijk met 2 tot 4% worden verminderd door af te zien van DC-AC-conversies. Aanvullend daarop leidt het gebruik van een geschikte energiebuffer tot een vermindering van het voedingsvermogen van max. 80%. Het complete gebruik van de remenergie maakt bovendien 15 tot 20% meer energiebesparing mogelijk, afhankelijk van de toepassing.
Het koperen inzetstuk in een gelijkstroomtoepassing kan met max. 55% worden verkleind, bij hetzelfde vermogen. In tijden van schaarse natuurlijke hulpbronnen is dit significant. Gelijkstroomapparaten hebben ook een aanzienlijk kleinere bouwvorm dan AC-apparaten. Het verminderde materiaalverbruik bespaart nog meer ruimte.
De omzetting van gelijkstroom in wisselstroom of van gelijkspanning in wisselspanning gaat gepaard met verliezen, aangezien voor de omzetting energie nodig is. Dit verhoogt het energieverbruik, waardoor de energie-efficiëntie afneemt. Bovendien zijn DC-AC-omzetters nodig, die overeenkomstige ruimte in de toepassing vergen, die wordt bespaard door niet om te zetten.
Het directe gebruik van gelijkstroom naar consumenten vervangt de vroegere DC-AC-DC-omzettingen. Daardoor stijgt de energie-efficiëntie, omdat een zuiver DC-grid typisch 2 tot 4% energie bespaart in vergelijking met een AC-grid. Verdere besparingen zijn mogelijk door het gebruik van remenergie en de directe opslag van de gelijkstroom.
Bij gelijkstroomtoepassingen kan een vlamboog schade veroorzaken aan contacten en onderdelen van de behuizing en in het ergste geval ook gevaar opleveren voor de gebruikers. Deze omstandigheid vereist een nieuwe benadering van de ontwikkeling van connectoren. In onderzoeksprojecten werden door Phoenix Contact verschillende technologieën voor DC-connectoren ontwikkeld. Met blustechnieken in connectoren zijn nu innovatieve benaderingen gevonden om operators te beschermen tegen de gevaren van de vlamboog.
Wij vertrouwen op gelijkstroomnetwerken Phoenix Contact is een competente partner voor het gebruik van DC-grids in de industrie
Als een van de 39 partners uit industrie en onderzoek maakten wij ook deel uit van het onderzoeksproject DC-INDUSTRIE 2 van het ZVEI dat werd gefinancierd door het federale ministerie van Economie en klimaatbescherming.
Ook aan het directe vervolgproject ODCA (Open Direct Current Alliance) neemt Phoenix Contact natuurlijk deel.
Met het oog op de noodzakelijke energietransitie in de industriële productie en het daarmee gepaard gaande maximale gebruik van hernieuwbare energie streeft het consortium naar efficiënte, veilige en robuuste energievoorziening van productie-installaties met gelijkstroom.
Phoenix Contact is daarbij betrokken in het kader van nationale en internationale consortia en onderzoekt intensief het gebruik van industriële gelijkstroomnetten op het gebied van de fabrieksautomatisering met de focus op toekomstbestendige elektro-installatie.
Een van de belangrijkste onderwerpen waar Phoenix Contact zich bijv. mee bezighoudt, is het voorkomen van vlambogen bij DC-connectoren.
Van theorie naar praktijk
Phoenix Contact gaat echter nog verder, omdat alleen onderzoek voor ons onvoldoende is. Als innovatieleider en specialist voor elektro-installatie wilden wij de eerste stap zetten om zelf ervaringen te verzamelen en problemen op te lossen.
Daarom ontstond het nieuwe Gebouw 60 op onze campus dat een eigen DC-grid heeft. Natuurlijk kiezen wij daarbij voor onze eigen producten en ontwikkelen wij in het kader daarvan verdere componenten die geschikt zijn voor gelijkstroom.