De inhoud die u bekijkt is op maat voor Nederland. Inhoud voor Verenigde Staten bekijken | Ander land selecteren
CO₂-neutraliteit en decarbonisatie zijn de wereldwijde doelen die ook Phoenix Contact aansporen. Het toekomstbeeld van de All Electric Society beschrijft een wereld waarin energie uit hernieuwbare bronnen in voldoende hoeveelheden en tegen betaalbare prijzen beschikbaar is. Deze visie vereist duurzame concepten voor energievoorziening en sectorkoppeling en een intelligent energiemanagement. Eén aanpak is de uitbreiding van gelijkstroomnetten in de industrie.
Onderzoeksprojecten zoals DC-industrie tonen nu al de voordelen aan van gelijkstroomsystemen in industriële toepassingen. Het gebruik van recuperatie-energie, de efficiëntere energieoverdracht tussen sectoren en het behoud van gevoelige natuurlijke hulpbronnen leiden tot een betere energiebalans in het gelijkstroomnet.
Als aanbieder van componenten, systemen en oplossingen op het gebied van elektrotechniek, elektronica en automatisering willen we natuurlijk ook zelf de voordelen van een gelijkstroomnet en de bijbehorende verbeterde energie-efficiëntie testen en bovendien innovatieve oplossingen ontwikkelen.
Het lag daarom voor de hand dat we ons eigen gelijkstroomnet zouden opzetten met onze eigen componenten. Voor het DC-grid in ons nieuwe Gebouw, de All Electric Society Factory, in Blomberg hebben wij zowel bestaande oplossingen gebruikt als nieuwe componenten ontwikkeld, die kunnen worden gebruikt in een DC Power Grid met 650 V.
Het DC Power Grid in de All Electric Society Factory wordt onder andere gevoed vanuit het openbare AC-grid en verbindt andere opwekkers en opslagunits met de DC-verbruikers. Zowel de hernieuwbare energieopwekking via fotovoltaïsche installaties als de opslag van energie in accu's gebeurt met gelijkstroom. Dit biedt een groot voordeel door de vermindering van conversieverliezen en materiaalbesparing in de installatie en in de apparaten.
Het DC Power Grid verbindt fotovoltaïsche installaties, batterijopslagsystemen en laadpalen voor de elektromobiliteit via het 650 V-spanningsniveau in een TN-systeem. Bovendien worden uit dit 650 V-gelijkstroomnet verschillende laagspannings-DC-IT-systemen gevoed met 400 V. Verbruikers, zoals verlichting, stuurstroomcircuits en productie-installaties, worden aangesloten op deze 400 V DC-subsystemen.
Het DC-grid van 650 V DC wordt gegenereerd uit het wisselstroomnet (AC-net) met laagspanning via CHARX High Power-modulen. De bidirectionele koppeling maakt het ook mogelijk om overtollige energie van andere voedingen terug te voeren naar het openbare voedingsnet.
Een PV-installatie met een piekvermogen van 100 kW is aangesloten op de DC-laagspanningshoofdstroomverdeling. Hernieuwbare energieopwekking met fotovoltaïsche energie is gebaseerd op gelijkstroom. De vereiste DC-DC-omvorming is bijzonder eenvoudig met CHARX-vermogensmodulen in 19"-formaat met MPP Tracking, omdat synchronisatie met een wisselstroomnet niet nodig is. Een intelligente netwerkkoppeling van opwekkers en verbruikers met een energiemanagement (EMS) integreert de volatiele energieopwekking uit fotovoltaïsche energie met behulp van een accuopslag zodanig dat de energietoevoer uit het openbare energienet tot een minimum wordt beperkt.
Er is een batterijopslag van 300 kWh geïntegreerd om de langer durende vermogensbehoefte in de All Electric Society Factory te compenseren. Zoals gebruikelijk bevindt het zich buiten het gebouw om redenen van brandbeveiliging en verzekering.
De accuopslag kan worden gebruikt om belastingspieken op te vangen, bekend als piekscheren, bijv. bij het opstarten van grote machines. De accuopslag kan ook worden gebruikt in het geval van een onderbreking van het openbare elektriciteitsnet, waardoor de stabiliteit en de voedingszekerheid in het gehele gelijkstroomnet worden gewaarborgd.
Door de bidirectionele koppeling van e-laadpalen met het DC-grid van 650 V kan de energie in twee richtingen stromen. Accu's van voertuigen kunnen dus worden opgeladen en ook worden gebruikt als energiebuffer voor de korte termijn. In combinatie met de intelligente besturing van de PLCnext Control-familie en een EMS (energiemanagementsysteem) maakt dit het mogelijk om zeer hoge belastingspieken op korte termijn op te vangen en bij te dragen aan de kwaliteit van het elektriciteitsnet.
Intern voedt het 650 V DC-grid verbruikers in vaste installaties. Daarnaast worden eindstroomcircuits op het spanningsniveau van 400 V DC gevoed vanuit het 650 V DC-grid via isolerende omvormers, bijv. voor verlichting en aansluitingen voor mobiele apparaten. De 400 V-Sub-DC-grids zijn daarom geïsoleerde DC-circuits (DC-IT-systeem).
De huidige wisselspanningsapparaten op AC-laagspanningsniveau vereisen intern voor de voeding van pc's, beeldschermen en ledverlichtingstechniek netcomponenten met gelijkrichter- en DC-tussencircuits. Als deze apparaten direct vanuit een gelijkstroomnet worden gevoed, kan een groot deel van het gewicht en volume van de ingangscircuits worden bespaard.
De lagere spanning in de eindstroomcircuits houdt rekening met persoonlijke bescherming in navolging van DIN VDE 0100-410. De IT-netwerken worden bewaakt op isolatie en worden uitgeschakeld in geval van een storing.
DC-eindstroomcircuits met CHARX DC-DC-converters kunnen worden gebruikt in krachtige industriële toepassingen. Als een hulpvoeding van 24 V DC is vereist, kunnen de montagerailvoedingen uit de QUINT POWER-familie worden gebruikt.
