CO₂-нейтральность и декарбонизация - глобальные цели, которые также движут компанией Phoenix Contact. Картина будущего концепции All Electric Society описывает мир, в котором энергия из возобновляемых источников имеется в наличии в достаточном количестве и по приемлемой цене. Это видение требует сбалансированных концепций энергоснабжения и объединения секторов, а также интеллектуального управления энергопотреблением. Один из подходов - расширение сети постоянного тока в промышленности.
Научно-исследовательские проекты, такие как DC Industry, уже демонстрируют преимущества систем постоянного тока в промышленных приложениях. Использование энергии рекуперации, более эффективная передача питания между секторами и бережное отношение к чувствительным ресурсам приводят к улучшению энергетического баланса в сети постоянного тока.
В качестве поставщика компонентов, систем и решений в области электротехники, электроники и автоматизации, мы, конечно, хотим протестировать сети постоянного тока, чтобы показать их преимущества и повышенную энергоэффективность, а также разработать инновационные решения.
Поэтому для нас было очевидным создание собственной сети постоянного тока, в которой используются собственные компоненты. Для сети постоянного тока в новом здании All Electric Society Factory в Бломберге мы использовали существующие решения и разработали новые компоненты, которые рассчитаны на сети постоянного тока 650 В.
Сеть постоянного тока в здании All Electric Society Factory питается, помимо прочих источников, от общественной сети переменного тока и соединяет другие генераторы и накопители с потребителями постоянного тока. Как выработка электроэнергии с помощью фотогальванических установок, так и накопление энергии в аккумуляторах осуществляются на базе постоянного тока. Это дает значительные преимущества в виде снижения потерь при преобразовании и экономии материалов при установке и использовании устройств.
Сеть постоянного тока соединяет фотогальванические установки, аккумуляторные накопители и зарядные станции E-Mobility через уровень напряжения 650 В в системе TN. Кроме того, несколько низковольтных ИТ-систем постоянного тока питаются напряжением 400 В от этой сети постоянного тока 650 В . К этим подсистемам постоянного тока 400 В подключаются такие потребители, как освещение, цепи управления и производственные установки.
Сеть постоянного тока 650 B DC генерируется из низковольтной сети переменного тока (сеть переменного тока) с помощью модулей CHARX High Power. Двунаправленное подключение также позволяет подавать излишки электроэнергии с других источников питания обратно в сеть снабжения.
Фотогальваническая установка с пиковой мощностью 100 кВт подключена к низковольтной системе распределения электроэнергии постоянного тока. Выработка возобновляемой электроэнергии с помощью фотогальваники основана на постоянном токе. Необходимое преобразование постоянного тока особенно просто осуществить с помощью силовых модулей CHARX в 19-дюймовом формате с функцией отслеживания MPP, поскольку синхронизация с сетью переменного тока не требуется. Интеграция генераторов и потребителей электроэнергии с системой управления энергопотреблением (EMS) в умную сеть позволяет использовать нестабильную выработку электроэнергии от фотогальваники и аккумуляторные накопители таким образом, чтобы минимизировать поступление электроэнергии из общественной энергосети.
Для компенсации более длительных потребностей в электроэнергии в здании All Electric Society Factory предусмотрен аккумуляторный накопитель емкостью 300 кВт-ч. Как обычно, он расположен снаружи здания по соображениям противопожарной защиты и требованиям страховщиков.
Аккумуляторный накопитель может использоваться для компенсации пиковых нагрузок, так называемого купирования пиковой нагрузки, например, при запуске крупных машин. Аккумуляторный накопитель можно использовать и в случае перебоев в работе электросети, обеспечивая тем самым стабильность и надежность поставок в сети постоянного тока.
Двунаправленное подключение зарядных колонок к сети постоянного тока напряжением 650 В позволяет передавать электроэнергию в двух направлениях. Таким образом, автомобильные аккумуляторы можно заряжать, а также использовать в качестве кратковременного энергоаккумулятора. В сочетании с интеллектуальным контроллером серии PLCnext Control и системой управления энергопотреблением (EMS) это позволяет компенсировать кратковременные пиковые нагрузки и способствовать повышению качества электросети.
Сеть постоянного тока 650 В обеспечивает электроснабжением внутренних потребителей стационарного монтажа. Кроме того, конечные цепи с уровнем напряжения 400 В DC получают напряжение от сети постоянного тока 650 В DC при помощи изолирующих преобразователей, например, для системы освещения и подключения переносных устройств. Поэтому подсети постоянного тока 400 В также являются изолированными цепями постоянного тока (IT-система постоянного тока).
Современные устройства переменного напряжения, работающие в низковольтном диапазоне переменного тока, оснащаются блоками питания с выпрямителем и промежуточными контурами постоянного тока, чтобы обеспечить электроснабжение компьютеров, мониторов и светодиодных устройств освещения. Если эти устройства питаются напрямую от сети постоянного тока, можно сэкономить значительную часть веса и объема входных цепей.
Пониженное напряжение в конечных цепях учитывает требования по защите персонала в соответствии с DIN VDE 0100-410. ИТ-сети контролируются на предмет изоляции и отключаются в случае неисправности.
Конечные цепи постоянного тока с преобразователями постоянного тока CHARX могут использоваться в высокопроизводительных промышленных приложениях. Если требуется вспомогательное напряжение питания 24 В DC, можно использовать монтажные рейки серии QUINT POWER.
