Home
Industrier og applikasjoner
Likestrømsnett i industrien

Likestrømsnett

Likestrømsnett i industrien

Den fremtidsrettede likestrømsteknologien hos Phoenix Contact åpner for en bærekraftig og regenerativ forsyning, lagring og distribuering av energi. Sjekk ut våre likestrømsløsninger for sikre DC-Microgrid-anvendelser.

Personer i en produksjonshall med skjematisk visning av et likestrømsnett

Innovativ DC-teknologi for mer bærekraft her og nå Bærekraft er mer enn bare et slagord: Det har vært vårt faste oppdrag helt siden oppstarten vår.

Phoenix Contact tar deg med inn i en verden med fornybar energi som fordeles og lagres absolutt effektivt. Dermed kan elektrisk energi benyttes til enhver tid, og overalt. Hos Phoenix Contact velger vi derfor konsepter og løsninger for sikker bruk av likestrømsteknologien i Microgrids.

Bærekraft begynner allerede med riktig bruk av DC-teknologi.

Dr. Christian Helmig, Vice President Field Device Connectors og Dr. Martin Wetter, Executive Vice President Innovation - Phoenix Contact GmbH & Co. KG

Likestrøm – fremtiden for det industrielle energisystemet? Fra generering og lagring og helt til forsyning

I dagens verden forsynes de fleste sluttenheter allerede med likestrøm (DC, engelsk Direct Current). Både ladestasjoner og elektriske drivenheter i industrielle omgivelser driftes med likestrøm som genereres fra vekselstrøm. Av denne grunn forsket forskjellige bedrifter i prosjektet DC-INDUSTRIE og DC-INDUSTRIE 2 på et helhetlig, likestrømsbasert Smart Grid.

Medarbeider innen maskinteknikk hos Phoenix Contact

Tanken er at likestrømmen som genereres ved hjelp av fornybare energikilder forsyner forbrukerne i nettet, for eksempel maskiner, motorer eller transportbånd, direkte med strøm, og at omformingstap reduseres.

På grunn av nettorganiseringen i DC-nettet kan bremseenergien i et anlegg også tilbakeføres til nettet som elektrisk strøm. Produsert overskudd samles i energiakkumuleringssystemer og mates inn på nytt når det er nødvendig. Forsyningseffekten reduseres slik med opptil 80 %. Videre kan både topplasten og belastningen av det offentlige nettet reduseres.

Fordeler ved DC-nett

Mer effektiv energibruk, takket være gjenvinning av energi, reduserte omformingstap og bruk av fornybar energi og energiakkumulatorer
Optimalisering av ressurser gjennom opptil 55 % lavere kobberforbruk, reduserte utstyrskostnader og lavere plassbehov
Forebygging av produksjonsstilstand som følge av svikt i forsyningsnettet
Basis for intelligent styring av energiflyt

Oversikt over likestrømsnettet i industrien

Interaktiv Image Map: Visning av et likestrømsnett i industrien med stasjonene: sol, vind, batteriakkumulator, Power-to-X, produksjon og kontor

Solenergi

Solenergianlegg er viktige når fornybar energi skal genereres. De produserer likestrøm og kan slik implementeres effektivt i likestrømsnett, uten at omforming til vekselstrøm må foretas. Vi er her for deg med veiledning rundt temaene administrering av forsyning, bruk med solenergi og overspenningsbeskyttelse for takmonterte solenergianlegg.

Mer informasjon

Vindenergi

Energien fra vindanlegg kan mates inn i et likestrømsnett fra likestrømsmellomkretsen ved hjelp av DC/DC-omformere. Kobling via et vekselstrømsnett er ikke lenger nødvendig. Her finner du våre løsninger rundt vindanlegg, modulær tilstandsovervåking og lynstrømmåling.

Mer informasjon

Ladeinfrastruktur

Den toveis tilkoblingen av elladestasjoner i et likestrømsnett gjør at kjøretøybatterier kan lades og også på kort tid brukes som energiakkumulatorer. Som produsent av likestrømsladeteknikk leverer Phoenix Contact komponenter for utvikling og oppbygging av likestrømsladestasjoner for elbiler. Her får du informasjon om DC-ladekabler, DC-ladekontrollere og DC-effektelektronikk.

Mer informasjon

Power-to-X

Energioverskudd fra solcelle- og vindanlegg brukes effektivt gjennom elektrolyse for å produsere drivstoff (Power-to-Fuel), hydrogen og metan (Power-to-Gas), ammoniakk og metanol (Power-to-Liquid) eller andre kjemikalier. Disse stoffene brukes for å generere elektrisk energi, og inntar slik rollen som energiakkumulator. Energiakkumulatorer sørger for stabilitet i likestrømsnett. Elektrolyse baserer også på likestrøm, noe som gjør implementering av Power-to-X-anlegg i likestrømsnett hensiktsmessig. Her får du informasjon om komponenter for overvåking, automatisering og digitalisering av elektrolyse.

Mer informasjon

Kontor og belysning

Mange av enhetene som brukes for kontorkommunikasjon, som datamaskiner og skjermer, samt også LED-belysningsteknikk, trenger intern likespenning. For å koble disse forbrukerne til et vekselstrømsnett er strømforsyninger med likeretter og DC-mellomkretser nødvendig. Hvis disse forbrukerne integreres i et likestrømsnett, kan en stor del av strømforsyningenes inngangskobling spares inn. Det reduserer komponenter, vekt og volum.

Mer informasjon

Roboter og transportbånd

Ved likestrømsnett tenker man på likestrømsmotorer som drivkraften. Trefasemotorer som har blitt benyttet så langt, kan likevel integreres effektivt i likestrømsnett, ved hjelp av likestrømsmellomkretsen i frekvensomformere. Spesielt ved ytelsessterke roboter og transportbånd kan man slik redusere topplast. I tillegg kan bremseenergi gjenvinnes effektivt i likestrømsnett via rekuperasjon.

Mer informasjon

Energilagringssystemer

I likestrømsnett brukes det batteriakkumulatorer som støtte i nettene. Overskytende energi kan lagres og gjøres tilgjengelig igjen ved behov. Ved å implementere energiakkumulatorer reduseres også topplast, for eksempel ved igangkjøring av større maskiner, og det offentlige nettet avlastes. Vi viser deg innovative løsninger for energiakkumulatorer.

Mer informasjon

Tilkobling til vekselstrømsnettet

Med toveis tilknytning til vekselstrømsnettet er det mulig å foreta forsyning fra vekselstrømsnettet til likestrømsnettet, og overskytende energi fra likestrømsnettet kan gjenvinnes til det offentlige forsyningsnettet.

Grid Management

Et effektivt Grid Management åpner for intelligent styring av energiflyt. Ved å analysere data kan flaskehalser identifiseres og forhindres. Dette bidrar til optimal bruk av den tilgjengelige energien.

FAQ: likestrømsteknologi

Medarbeider ved siden av et solcelleanlegg

Perspektiv ovenfra inn i en produksjonshall for biler

Person med nettbrett som viser energidata

En medarbeider arbeider med et automasjonskap

Hvorfor er tendensen i retning likestrøm?

Spesielt den industrielle sektoren søker etter egnede løsninger for å omsette klimamålene. I tider med klimaendringer befatter verden seg med økte energikostnader, knappe ressurer og et stigende energibehov. En løsningstilnærming er å gå over fra vekselstrømsnett til likestrømsnett i fabrikken. Regenerativ generering av energi, energilagring og energigjenvinning er stikkord i det grønne skiftet, og som implementeres i en DC-Microgrid. På denne måten minskes energiforbruket, og topplast reduseres (Peak-Shaving). Dette avlaster og stabiliserer forsyningsnettet. Utforming av et likestrømsnett i industrien er en tilnærming til bærekraftig industriell produksjon i fremtiden.

Hva har likestrøm med bærekraftig produksjon å gjøre?

I en likestrømsbasert Microgrid oppstår det elektrisk strøm grunnet effektiv integrering av fornybar energi som produseres CO₂-nøytralt. Denne energien brukes i et likestrømsnett direkte av forbrukere av elektrisitet, uten ytterligere omforming fra DC til AC. På denne måten spares omformingstap, dermed kan energiforbruket reduseres. I tillegg kommer muligheten til å bruke den komplette bremseenergien fra slagprosesser. Energi som ellers går tapt i form av varme mates tilbake til likestrømsnettet som elektrisk energi. Energiakkumulatorer samler overskudd av DC-strøm for senere bruk.
En kombinasjon av bærekraftig generering av energi, gjenvinning av energi og lagring av energi gir mer bærekraft og mer effektiv energibruk i fabrikken.

Hvor store besparelser er mulig?

Ved å ta i bruk likestrømsnett får man, i tillegg til besparelser i energiforbruket, også sparepotensialer i forbindelse med materialer og plass.

Energitapet kan reduseres med ca. 6-8 % ved å droppe DC-AC-omformingen. Bruk av en egnet energiakkumulator gjør i tillegg sitt til at forsyningseffekten fra det offentlige nettet reduseres med opptil 80 %. Den fullstendige utnyttelsen av bremseenergien gjør det også mulig å spare 15 til 20 % mer energi, avhengig av bruksområde. Disse faktorene øker energieffektiviteten i likestrømsnett betydelig sammenlignet med vekselstrømsnett.

Potensialet for material- og plassbesparelser er også betydelig. I likestrømsnett er det mulig å spare opptil 40 % i kobber og isolasjonsmateriale med samme effekt. I tider med knappe ressurser er dette betydelige tall. Likestrømsenheter har også betydelig mindre byggform enn AC-enheter. Det reduserte materialforbruket sparer ytterligere plass.

Hva er ulempen ved DC-AC-omforminger?

Omformingen av likestrøm til vekselstrøm eller likespenning til vekselspenning innebærer tap, da omforming betyr bruk av energi. Dermed øker energiforbruket, som gjør at energien brukes mindre effektivt. Videre kreves det DC-AC-omformere som tar opp plass i applikasjonen og som spares inn når omforming bortfaller.

Direkte bruk av likestrøm til forbrukere avløser de tidligere DC-AC-DC-omformingene. Det gir mer effektiv energibruk, da et rent likestrømsnett typisk sparer inn 6 til 8 % energi sammenlignet med et vekselstrømsnett. Ytterligere besparelser er mulig ved bruk av bremseenergi og direkte lagring av likestrømmen.

Hvilke farer skjuler seg i likestrømsnett?

Ved bruk med likestrøm kan en lysbue føre til skader på kontakter og husdeler, og i verste fall også utgjøre en fare for brukerne. Dermed kreves det en ny tilnærming ved utvikling av pluggforbindere. I forskjellige forskningsprosjekter har Phoenix Contact utviklet ulike teknologier for likestrømpluggforbindere. Med slukketeknikker i pluggforbindere har man nå funnet frem til innovative tilnærminger som beskytter brukerne mot farer fra skillelysbuen.

Vi velger likestrømsnett Phoenix Contact er kompetent samarbeidspartner for bruk av DC-Grids i industrien

Som en av 39 partnere fra industri og forskning var også vi del av forskningsprosjektet DC-INDUSTRIE 2 fra ZVEI, som støttes av Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Også i prosjektet som følger direkte i etterkant, ODCA (Open Direct Current Alliance), er Phoenix Contact selvsagt med som grunnlegger og styremedlem.

Dr. Christian Helmig, Vice President Field Device Connectors og Dr. Martin Wetter, Executive Vice President Innovation hos Phoenix Contact GmbH & Co. KG foran en likestrømsfordeler

Med hensyn til det nødvendige grønne skiftet innen industriell produksjon og optimal utnyttelse av fornybare energier i den forbindelse har arbeidsgruppen satt seg en effektiv, sikker og robust forsyning av energi til produksjonsanlegg med likestrøm som mål.
Her er Phoenix Contact engasjert innenfor rammen av nasjonale og internasjonale arbeidsgrupper, og forsker intensivt på bruk av industrielle likestrømsnett ved fabrikkautomasjon, med fokus på fremtidsegnet elektrisk installasjon.
Et av de sentrale temaene som Phoenix Contact befatter seg med, er hvordan man unngår lysbuer på området likestrømpluggforbindere.

Fra teori til praksis Likestrømsnett i produksjon og i bygninger

Phoenix Contact går enda lenger, for forskning alene er ikke nok for oss. Som innovasjonsleder og ekspert på elektrisk installasjon ønsket vi å ta første skritt, være med selv, samle erfaringer og løse problemer.
Et lovende bruksområde for likestrømsnett er bilindustrien. Da en av våre partnere fra ODCA planla å installere et likestrømsnett som et testsystem, kunne vi raskt tilby støtte med våre likestrømskompatible komponenter.

Se referanse nå

Medarbeider ved planlegging av en bygning med DC-nett

Vi har også installert et likestrømsnettverk i bygning 60 på vår egen campus i Blomberg. Fra planlegging til ferdig installasjon er det laget en plan for et industrielt likestrømsnett. I denne forbindelse bruker vi selvsagt her våre egne produkter, og utvikler for dette flere komponenter som er egnet for likestrøm. Som en pioner i All Electric Society er teknologien som er installert og løsningene som er utviklet, selvfølgelig også tilgjengelig for kundene våre.

Likestrøm som banebryter for en CO₂-nøytral produksjon

Bygning 60 – et godt eksempel på et likestrømsnett

Den nye bygning 60 i Blomberg har også et eget, industrielt likestrømsnett, og utnytter potensialet til energiformer fra fornybare kilder, til det fulle.

Til likestrømsapplikasjon G60