DC-koblede batterilagringssystemer Likestrømsnett blir stadig viktigere i industrien fordi likestrømsnett kan øke energieffektiviteten og bærekraften betydelig. For å kunne utnytte disse fordelene optimalt må nettverkene være stabile og sikkert forsynt. Batterilagringssystemer (BESS) er et viktig bidrag til dette.

En ansatt hos Phoenix Contact åpner batteriakkumulatoren foran All Electric Society Factory i Blomberg
All Electric Society Factory hos Phoenix Contact i Blomberg

Utfordring Forsyningssikkerhet i All Electric Society Factory

Vi var en av de første industribygningene i Tyskland som utstyrte nybygget vårt i Blomberg, All Electric Society Factory, med likestrømsnett for å kunne ta i bruk fordelene som følger med dette. Det ble selvfølgelig lagt spesiell vekt på forsyningssikkerhet kombinert med maksimal energieffektivitet. Det var derfor et opplagt valg å integrere et batterilagringssystem som er direkte koblet til likestrømsnettet.

En av fordelene med en likestrømskoblet BESS er effektiviteten sammenlignet med konvensjonelle vekselstrømssystemer. Siden det ikke er nødvendig med konvertering fra likestrøm (DC) til vekselstrøm (AC) og omvendt, unngås omformingstap. Dette fører til mer effektiv bruk av den lagrede energien, maksimerer den tilgjengelige effekten og gjør batteriakkumulatorer til et attraktivt alternativ i likestrømsnett.

Åpen batteriakkumulator foran All Electric Society Factory i Blomberg

Kostnadseffektiv kraftproduksjon ved hjelp av fornybar energi spiller også en viktig rolle i All Electric Society Factory. Det gir deg muligheten til å omorganisere dine egne energianskaffelser på en strategisk måte, for slik å beskytte deg mot stigende strømkostnader og sikre forsyningen din. Med et batterilagringssystem kan man også kjøpe billig strøm og bruke den når man trenger den.

Batteriakkumulatorer er fleksible fordi de kan absorbere og frigjøre elektrisk energi med høy ytelse og responstider i millisekundområdet. Takket være den modulære utformingen kan de skaleres og tilpasses fleksibelt – helt opp til industrielle lagringssystemer i stort format. Analysemetodene gjør det mulig å overvåke og kontrollere energiinnholdet og ytelsen til batteriene nøyaktig. Dataene som samles inn, kan brukes i smarte nett for å sikre optimalisert innmating, lagring og bruk av energi. Dette bidrar ikke bare til nettstabiliteten, men muliggjør også en mer effektiv integrering av fornybar energi.

Et likestrømsnett optimaliserer hele energikjeden fra produksjon til distribusjon og forbruk. Her er energilagringssystemer uunnværlige.

Tobias Lüke, Prosjektleder DC Technology
Tobias Lüke, prosjektleder for DC Technology hos Phoenix Contact
Tobias Lüke fra Phoenix Contact Power Supplies GmbH og Roman Alberti fra Voltfang GmbH

Tobias Lüke fra Phoenix Contact Power Supplies GmbH og Roman Alberti fra Voltfang GmbH

Samarbeid som suksessfaktor Phoenix Contact samarbeider med selskapet Voltfang

Det Aachen-baserte selskapet Voltfang GmbH utvikler metoder for resirkulering av batterier til elektrisk mobilitet. Second-life-batterier eller batterier fra overproduksjon som er designet for E-mobilitet, har generelt høyere lastkapasitet enn batterier som er utviklet for stasjonær bruk. Voltfang utnytter dette og satser på gjenbruk av høyytelsesbatterier som er designet for høy syklusstabilitet. Optimaliserte driftsstrategier og intelligent energistyring maksimerer levetiden til disse batteriene og sikrer effektivitet for stasjonære bruksområder. Med Voltfangs energistyringssystem i kombinasjon med PLCnext Technology kan man installere bruksområder som lasttoppkapping, optimalisering av egetforbruk, dynamiske strømtariffer og fleksibilitetsmarkedsføring, og optimalisere den økonomiske driften av energisystemet. Det Aachen-baserte selskapet har også arbeidet med kobling av batterilagringssystemer til likestrømsnett i en årrekke. Dette la grunnlaget for et vellykket samarbeid.

En ansatt jobber med CHARX DC-effektmoduler i batteriakkumulatoren foran All Electric Society Factory i Blomberg

Løsning Fra idé til reell drift: En batteriakkumulator kompletterer All Electric Society Factory

Samarbeidet mellom Phoenix Contact og Voltfang resulterte i en løsning med en lagringskapasitet på 300 kWh.
Voltfang bruker rekvalifiserte batterimoduler fra elkjøretøyer til strømakkumulatoren, som er plassert foran All Electric Society Factory. De får et nytt liv før de resirkuleres ved at levetiden i stasjonære lagringsapplikasjoner forlenges. CHARX DC-effektmoduler brukes som grensesnitt mellom likestrømsnettet og batteriet, og leverer 270 kW systemeffekt i begge energistrømningsretninger. I tillegg til automasjonsskapskomponenter som rekkeklemmer, sikkerhetskomponenter, releer og sikringsinnsatser, ble det brukt 24 V DC hjelpestrømforsyning i Quint-serien inkludert UPS fra Phoenix Contact.

En ansatt arbeider med batteripolpluggforbinderne i batteriakkumulatoren foran All Electric Society Factory i Blomberg

Komponentene er selvdrevne av batteriet. Dette gir systemet muligheten til å svartstarte hele likestrømsnettet og dermed også utføre reservestrømfunksjonen i bygningens energisystem. Systemet er plassert i en 20-fots container og er beskyttet mot overspenninger med produkter fra Phoenix Contacts VAL MB-serie. DC-BESS er integrert i DC-nettstyringen via plattformen PLCnext Technology fra Phoenix Contact. Voltfang EMS bruker en forenklet kontrollalgoritme for å regulere parametrene for lading og utlading utelukkende via systemspenningen til likestrømsforbindelsen. Dette utjevner spenningsvariasjoner og stabiliserer nettet. Karakteristikken som skal brukes til styring, spesifiseres for batteri-energilagringssystemet av energistyringssystemet på høyere nivå, avhengig av den respektive energistyringsapplikasjonen. Lagringssystemet fungerer normalt som en stabilisator i nettet. Denne systemarkitekturen muliggjør feilresistent og skalerbar drift takket være minimert kommunikasjon mellom de enkelte delsystemene i energinettet. Med pilotprosjektet skapte selskapene et modulært skalerbart, bærekraftig og effektivt energilagringssystem som også brukes i andre likestrømsnett i industrien i lignende skala på grunn av sin høyere effektivitet og lavere materialbruk sammenlignet med vekselstrømskobling.

Kontakt

Vi hjelper deg gjerne når det gjelder løsninger for DC-koblede batteriakkumulatorer

Tobias Lüke, likestrømsekspert i Project Management hos Phoenix Contact
Tobias Lüke
Prosjektleder DC Technology hos Phoenix Contact
Batteriakkumulatorer er avgjørende for utbyggingen av likestrømsnett og veien mot et All Electric Society.
Rüdiger Meyer, applikasjonsekspert for BESS hos Phoenix Contact
Rüdiger Meyer
Applikasjonsekspert BESS hos Phoenix Contact