Gelijkstroomnetwerken in de industrie
Toekomstgerichte 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 microgrids. Hoe dat er in detail uitziet, ervaart u hier.
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 doen verschillende bedrijven in het project DC-industrie onderzoek naar een holistische, op gelijkstroom gebaseerde 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. Dit vermindert het voedingsvermogen tot 80%. Bovendien kan zowel de piekbelasting als de belasting van het openbare net worden verminderd.
Het gelijkstroomnet in de industrie
Zonne-energie
Fotovoltaïsche installaties zijn belangrijke producenten van hernieuwbare energie en kunnen efficiënt in een DC-net worden geïntegreerd. Wij adviseren u graag over de onderwerpen energiemanagement, fotovoltaïsche toepassingen en overspanningsbeveiliging voor PV-dakinstallaties.
De energie van windturbines kan direct in een gelijkstroomnet worden gevoed zonder omzettingsverliezen. Vind hier onze oplossingen voor windturbines, modulaire toestandsbewaking en bliksemstroommeting.
Als fabrikant van DC-laadtechniek levert Phoenix Contact componenten voor de ontwikkeling en opbouw van DC-laadpalen voor e-auto's. Kom nu meer te weten over DC-laadkabels, DC-laadcontrollers en DC-vermogenselektronica.
Energieoverschotten van solarinstallaties en windturbines kunnen via elektrolyse efficiënt worden gebruikt voor de productie van brandstoffen (power-to-fuel), waterstof en methaan (power-to-gas), ammoniak en methanol (power-to-liquid) of andere chemicaliën. Deze stoffen worden op hun beurt gebruikt om elektrische energie op te wekken en vervullen zo de rol van energiebuffer. Ontdek nu de componenten voor bewaking, automatisering en digitalisering van elektrolyse.
De remenergie van assemblagerobots in de automobielindustrie biedt een groot potentieel voor energiebesparing door middel van op gelijkstroom gebaseerde microgrids. Wij bieden reeds vele innovatieve systeemoplossingen en componenten voor de automobielindustrie.
Gelijkstroommotoren in de machinebouw zijn ideaal voor integratie in een DC-netwerk. Wij bieden reeds vele producten en diensten aan op het gebied van de machinebouw en adviseren u graag over onze oplossingen.
Grote buffers worden gebruikt ter ondersteuning van het energienetwerk. De integratie van energiebuffers vermindert ook piekbelastingen en ontlast het openbare voedingsnet. Wij tonen u innovatieve aansluittechniek voor oplossingen voor energieopslag.
Verhoging van de energie-efficiëntie, dankzij energieterugwinning, gebruik van hernieuwbare energie zonder omzetting en energiebuffers
Optimalisering van de natuurlijke hulpbronnen door tot 55% minder koperverbruik, lagere apparaatkosten en minder benodigde ruimte
Vermijding van productiestilstanden door uitval in het voedingsnet
Basis voor intelligente besturing van energiestromen
FAQ: Gelijkstroomtechnologie
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.
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 kunnen omzettingsverliezen worden bespaard, wat op zijn beurt het energieverbruik vermindert. Bovendien is het mogelijk de volledige remenergie van hefprocessen te gebruiken. De energie die anders als warmte verloren zou gaan, wordt nu als elektrische energie teruggevoerd naar het DC-net. 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. Voor wat betreft de energie-efficiëntie kunnen energieverliezen doorgaans met 2 - 4% worden verminderd door DC-AC-omzettingen te elimineren. Bovendien leidt het gebruik van een geschikte energiebuffer tot een vermindering van het voedingsvermogen tot 80%. De volledige benutting van de remenergie maakt bovendien een energiebesparing van 15 - 20% mogelijk, afhankelijk van de toepassing.
Het kopergebruik in een gelijkstroomtoepassing kan tot 55% worden verminderd, met 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. Dit verhoogt de energie-efficiëntie, aangezien een zuiver DC-net doorgaans 2 - 4% energie bespaart in vergelijking met een AC-net. 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. Diverse technologieën voor DC-connectoren zijn door Phoenix Contact in onderzoeksprojecten 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. Phoenix Contact is natuurlijk ook betrokken bij het volgende project, de ODCA (Open Direct Current Alliance). Met het oog op de noodzakelijke energietransitie in de industriële productie en het daarmee gepaard gaande maximale gebruik van hernieuwbare energie heeft het consortium zich ten doel gesteld een veilige en robuuste energievoorziening voor productiefaciliteiten met gelijkstroom tot stand te brengen. Phoenix Contact is daar betrokken bij nationale en internationale werkgroepen en doet intensief onderzoek naar het gebruik van industriële gelijkstroomnetwerken op het gebied van fabrieksautomatisering met een focus op toekomstbestendige elektro-installatie.
Van theorie naar praktijk
Phoenix Contact gaat echter nog verder, want onderzoek alleen is voor ons niet genoeg. Als innovatieleider en expert in elektro-installatie willen wij de eerste stap zetten, er zelf bij zijn, ervaringen opdoen en problemen oplossen.
Daarom wordt momenteel een nieuw gebouw op onze campus gebouwd dat een eigen DC-grid krijgt. De daar opgewekte elektriciteit voorziet via fotovoltaïsche installaties o.a. delen van de eigen afdeling machinebouw direct van energie. Natuurlijk kiezen wij daarbij voor onze eigen producten en ontwikkelen wij in het kader daarvan verdere componenten die geschikt zijn voor gelijkstroom.
Andere onderwerpen die u ook zouden kunnen interesseren
