Сети постоянного тока в промышленности
Передовая технология постоянного тока для большей устойчивости здесь и сейчас
Устойчивое развитие – это не просто громкое слово, оно всегда было нашей миссией.
Phoenix Contact ведет Вас по пути к миру с регенеративной энергией, которая эффективно накапливается и распределяется. Таким образом, электрическая энергия может быть использована в любое время и в любом месте. Именно поэтому мы в компании Phoenix Contact уделяем особое внимание концепциям и решениям для безопасного использования технологии постоянного тока в микросетях. Вы можете подробно ознакомиться с тем, как это выглядит, здесь.
Устойчивое развитие уже начинается с правильного использования технологии постоянного тока.
Постоянный ток – промышленная энергосистема будущего?
От производства до хранения и снабжения
В современном мире большинство оконечных устройств уже питаются постоянным током (DC). Как зарядные станции, так и электроприводы в промышленных условиях работают с постоянным током, генерируемым из переменного тока. По этой причине различные компании в рамках проекта DC Industry исследуют целостную интеллектуальную сеть на основе постоянного тока.
Идея заключается в том, что постоянный ток, вырабатываемый возобновляемыми источниками энергии, напрямую снабжает потребителей в сети, например, машины, двигатели или конвейерные ленты, электроэнергией без потерь на преобразование.
Благодаря сетевому взаимодействию в сети постоянного тока, можно также подавать энергию торможения установки обратно в сеть в виде электроэнергии. Произведенные излишки собираются в системах хранения энергии и, при необходимости, подаются обратно в сеть. Это снижает мощность питания до 80 %. Кроме того, можно снизить как пиковую нагрузку, так и нагрузку на коммунальную сеть.
Сеть постоянного тока в промышленности
Солнечная энергия
Фотогальванические установки являются важными генераторами возобновляемой энергии и могут быть эффективно интегрированы в сеть постоянного тока. Мы будем рады проконсультировать Вас по вопросам менеджмента электропитания, применения фотовольтаики и защиты от перенапряжений для фотогальванических систем, размещаемых на крыше.
Энергия от ветросиловых установок может подаваться непосредственно в сеть постоянного тока без потерь на преобразование. Здесь Вы найдете наши решения для ветросиловых установок, модульного мониторинга состояния и измерения тока молнии.
Как производитель технологий зарядки постоянным током, компания Phoenix Contact поставляет компоненты для разработки и установки зарядных станций постоянного тока для электромобилей. Узнайте сейчас о зарядных кабелях постоянного тока, устройствах управления зарядкой постоянного тока и силовой электронике постоянного тока.
Избыток энергии от солнечных и ветряных электростанций можно эффективно использовать с помощью электролиза для производства топлива (Power-to-Fuel), водорода и метана (Power-to-Gas), аммиака и метанола (Power-to-Liquid) или других химических веществ. Эти вещества, в свою очередь, используются для выработки электрической энергии и, таким образом, берут на себя роль энергоаккумулятора. Узнайте прямо сейчас о компонентах для мониторинга, автоматизации и цифровизации электролиза.
Энергия торможения сборочных роботов в автомобильной промышленности предлагает большой потенциал для экономии энергии с помощью микросетей на основе постоянного тока. Мы уже предлагаем множество инновационных системных решений и компонентов для автомобильной промышленности.
Двигатели постоянного тока в машиностроении идеально подходят для интеграции в сеть постоянного тока. Мы уже предлагаем множество изделий и услуг в области машиностроения и будем рады проконсультировать Вас по нашим решениям.
Крупные хранилища используются для поддержки стабильности сети. Интеграция энергоаккумуляторов также снижает пиковые нагрузки и разгружает сеть коммунального снабжения. Мы покажем Вам инновационные технологии подключения для решений по хранению энергии.
Повышение энергоэффективности, благодаря рекуперации энергии, использованию возобновляемых источников энергии без преобразования и энергоаккумуляторам
Оптимизация ресурсов за счет снижения потребления меди до 55 %, снижения затрат на оборудование и уменьшения занимаемой площади
Избежание остановок производства из-за отказа сети электроснабжения
Основа для интеллектуального управления энергетическими потоками
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ: Технология постоянного тока
Промышленный сектор, в частности, ищет подходящие решения для реализации климатических целей. В условиях изменения климата мир сталкивается с ростом стоимости энергии, дефицитом ресурсов и растущим спросом на энергию. Одним из подходов к решению этой проблемы является переход от сети переменного тока к сети постоянного тока на заводе. Выработка возобновляемой электроэнергии, хранение энергии и рекуперация энергии являются ключевыми словами изменения климата, которые реализуются в микросети постоянного тока. Это снижает потребление энергии и пиковые нагрузки (peak shaving). Это разгружает и стабилизирует сеть снабжения. Проектирование сети постоянного тока в промышленности является одним из подходов к устойчивому промышленному производству в будущем.
В микросети на основе постоянного тока электроэнергия вырабатывается за счет эффективной интеграции возобновляемых источников энергии, которые производятся нейтральным с точки зрения выбросов CO₂ способом. Эта энергия используется непосредственно потребителями электроэнергии в сети постоянного тока без дальнейшего преобразования постоянного тока в переменный. Это позволяет экономить потери при преобразовании, что, в свою очередь, снижает потребление энергии. Кроме того, можно использовать всю энергию торможения в процессах подъема. Энергия, которая в противном случае была бы потеряна в виде тепла, теперь возвращается в сеть постоянного тока в виде электрической энергии. Энергоаккумуляторы накапливают излишки электроэнергии постоянного тока для последующего использования.
Сочетание устойчивой выработки электроэнергии, рекуперации энергии и хранения энергии обеспечивает большую устойчивость на заводе.
Помимо экономии энергопотребления, использование сети постоянного тока также создает потенциал в области экономии материалов и пространства. С точки зрения энергоэффективности, потери энергии обычно могут быть снижены на 2 - 4 % за счет исключения преобразования постоянного тока в переменный. Кроме того, использование подходящих энергоаккумуляторов приводит к снижению мощности питания до 80 %. Полное использование энергии торможения также позволяет экономить 15 - 20 % энергии в зависимости от применения.
Использование меди в системах постоянного тока может быть сокращено до 55 % при той же производительности. В условиях дефицита ресурсов это имеет большое значение. Конструкция устройств постоянного тока также значительно меньше по размеру, чем устройств переменного тока. Снижение расхода материала позволяет дополнительно экономить пространство.
Преобразование постоянного тока в переменный ток или постоянного напряжения в переменное напряжение связано с потерями, поскольку для преобразования требуется энергия. Это увеличивает потребление энергии, что, в свою очередь, снижает энергоэффективность. Кроме того, необходимы преобразователи DC-AC, которые требуют соответствующего места в приложении, которое экономится за счет отсутствия преобразования.
Прямое использование постоянного тока для потребителей заменяет прежние преобразования DC-AC-DC. Это повышает энергоэффективность, так как чистая сеть постоянного тока обычно экономит 2 - 4 % энергии по сравнению с сетью переменного тока. Дальнейшая экономия возможна за счет использования энергии торможения и прямого накопления постоянного тока.
В приложениях постоянного тока электрическая дуга может привести к повреждению контактов и корпусных деталей, а в худшем случае также представлять опасность для пользователей. Это обстоятельство требует нового подхода к разработке штекерных соединителей. Различные технологии для разъемов постоянного тока были разработаны компанией Phoenix Contact в рамках исследовательских проектов. Использование в штекерных соединителях методов гашения является инновационным подходом для защиты операторов от опасностей, связанных с электрической дугой.
Мы доверяем сетям постоянного тока
Phoenix Contact – компетентный партнер по использованию сетей постоянного тока в промышленности
Будучи одним из 39 партнеров из промышленности и научных кругов, мы также являемся частью исследовательского проекта ZVEI «DC-INDUSTRIE 2», который финансируется Федеральным министерством экономики и защиты климата. Phoenix Contact, разумеется, также участвует в проекте прямого преемника - ODCA (Open Direct Current Alliance). В связи с необходимым энергетическим переходом в промышленном производстве и связанным с этим максимальным использованием возобновляемых источников энергии, рабочая группа поставила перед собой цель обеспечить надежное и прочное энергоснабжение производственных объектов постоянным током. Phoenix Contact участвует в национальных и международных рабочих группах и проводит интенсивные исследования в области использования промышленных сетей постоянного тока в области автоматизации предприятий с упором на перспективный электромонтаж.
От теории к практике
Phoenix Contact идет еще дальше, потому что одних исследований нам недостаточно. Как лидер инноваций и эксперт в области электромонтажа, мы хотим сделать первый шаг, быть там сами, набираться опыта и решать проблемы.
Поэтому в настоящее время в нашем кампусе строится новое здание, которое будет иметь собственную сеть постоянного тока. Вырабатываемая фотогальваническими установками электроэнергия напрямую снабжает энергией части собственного машиностроительного отдела. Конечно, мы полагаемся на собственную продукцию и в рамках этого разрабатываем дальнейшие компоненты с поддержкой постоянного тока.
Другие темы, которые также могут быть интересны для Вас
