Сети постоянного тока в промышленности Перспективная технология постоянного тока, разработанная компанией Phoenix Contact, обеспечивает сбалансированное и регенеративное поступление, хранение и распределение энергии. Откройте для себя наши решения для безопасного применения в микросетях постоянного тока.

Работники в производственном цехе со схематическим изображением сети постоянного тока

Передовая технология постоянного тока для устойчивого развития 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.

Устойчивое развитие уже начинается с правильного использования технологии постоянного тока.

Д-р Кристиан Хельмиг, вице-президент по разъемам полевых устройств и д-р Мартин Веттер, исполнительный вице-президент по инновациям - Phoenix Contact GmbH & Co. KG
Вице-президенты Phoenix Contact: доктор Мартин Веттер и доктор Кристиан Хельмиг
Инженер в производственном цехе по выпуску автомобилей

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-INDUSTRIE и DC-INDUSTRIE 2 исследуют целостную интеллектуальную сеть на основе постоянного тока.

Сотрудники отдела машиностроения в Phoenix Contact

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.

Преимущества сети постоянного тока

  • 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

Обзор сети постоянного тока в промышленности

Интерактивная карта изображений: Изображение сети постоянного тока в промышленности со станциями: солнце, ветер, аккумуляторный накопитель, Power-to-X, производство и офис
Солнечная энергия
Фотогальванические установки являются важными генераторами электроэнергии из возобновляемых источников энергии. Они вырабатывают постоянный ток и поэтому могут быть эффективно интегрированы в сеть постоянного тока без необходимости преобразования его в переменный ток. Мы будем рады проконсультировать Вас по вопросам менеджмента электропитания, применения фотовольтаики и защиты от перенапряжений для фотогальванических систем, размещаемых на крыше.
Узнать больше
Солнечная энергия
Энергия ветра
Энергия от ветросиловых установок может подаваться из промежуточного контура постоянного тока в сеть постоянного тока с помощью преобразователя постоянного тока. Соединение через сеть переменного тока больше не требуется. Здесь Вы найдете наши решения для ветросиловых установок, модульного мониторинга состояния и измерения тока молнии.
Узнать больше
Энергия ветра
Зарядная инфраструктура
Двунаправленное подключение зарядных колонок к сети постоянного тока позволяет заряжать аккумуляторы автомобилей, а также использовать их в качестве кратковременных энергоаккумуляторов. 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.
Узнать больше
Зарядная инфраструктура
Power-to-X
Избыток энергии от солнечных электростанций и ветросиловых установок 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. Энергоаккумуляторы обеспечивают стабильность в сетях постоянного тока. Электролиз также основан на постоянном токе, что делает целесообразной интеграцию систем Power-to-X в сеть постоянного тока. Узнайте прямо сейчас о компонентах для мониторинга, автоматизации и цифровизации электролиза.
Узнать больше
Power-to-X
Офис и освещение
Многие офисные коммуникационные устройства, такие как ПК и мониторы, а также светодиодные осветительные приборы, требуют постоянного напряжения. Для подключения этих потребителей к сети переменного тока необходимы блоки питания с выпрямителем и промежуточным контуром постоянного тока. Однако если объединить эти потребители в сеть постоянного тока, можно сэкономить значительную часть входной цепи блоков питания. Это позволяет экономить компоненты, вес и объем.
Офис и освещение
Роботы и конвейерные ленты
Двигатели постоянного тока используются в качестве приводов для сетей постоянного тока. Однако ранее использовавшиеся трёхфазные двигатели также могут быть эффективно интегрированы в сеть постоянного тока благодаря промежуточному контуру в частотных преобразователях. Таким образом можно снизить пиковые нагрузки, особенно при использовании мощных роботов и конвейерных лент. Кроме того, энергия торможения может быть эффективно восстановлена в сети постоянного тока за счет рекуперации.
Роботы и конвейерные ленты
Системы хранения энергии
Аккумуляторные накопители используются в сетях постоянного тока для поддержки сети. Излишки энергии можно накапливать и использовать в случае необходимости. Интеграция энергоаккумуляторов также снижает пиковые нагрузки, например, при запуске крупных машин, и уменьшает нагрузку на общественную сеть снабжения. Мы покажем Вам инновационные решения для энергоаккумуляторов.
Узнать больше
Системы хранения энергии
Подключение к сети переменного тока
Двунаправленное подключение к сети переменного тока позволяет как подавать питание из сети переменного тока в сеть постоянного тока, так и возвращать излишки энергии из сети постоянного тока в общественную сеть снабжения.
Подключение к сети переменного тока
Управление сетью
Эффективное управление сетью обеспечивает интеллектуальное управление энергетическими потоками. Анализируя данные, можно выявить и избежать узкие места. Это помогает оптимизировать использование имеющейся энергии.
Управление сетью

Часто задаваемые вопросы: технология постоянного тока

Работники рядом с солнечной установкой
Вид сверху на цех по производству автомобилей
Сотрудники с планшетом, на котором отображаются данные об энергопотреблении
Трансформаторная подстанция
Сотрудник работает со шкафом управления
Работники рядом с солнечной установкой

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 (купирование пиковой нагрузки). Это разгружает и стабилизирует сеть снабжения. Проектирование сети постоянного тока в промышленности является одним из подходов к сбалансированному промышленному производству в будущем.

Вид сверху на цех по производству автомобилей

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 сбалансированной выработки электроэнергии, рекуперации энергии и хранения энергии обеспечивает больше устойчивого развития на заводе.

Сотрудники с планшетом, на котором отображаются данные об энергопотреблении

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.

Трансформаторная подстанция

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.

Использование постоянного тока для потребителей напрямую 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 накопления постоянного тока напрямую.

Сотрудник работает со шкафом управления

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 штекерных соединителей 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.

Логотип ODCA

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).

Д-р Кристиан Хельмиг, вице-президент по разъемам полевых устройств и д-р Мартин Веттер, исполнительный вице-президент по инновациям Phoenix Contact GmbH & Co. KG перед системой распределения постоянного тока

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 эффективное, безопасное и стабильное 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.

Например, одним из ключевых вопросов, решаемых компанией Phoenix Contact, является предотвращение электрической дуги в области штекерных соединителей постоянного тока.

Сотрудники, проектирующие здание с сетью постоянного тока

От теории к практике

Phoenix Contact идет еще дальше, потому что одних исследований нам недостаточно. Как лидер в области инноваций и эксперт в области электромонтажа, мы хотели бы сделать первый шаг, быть там самим, набираться опыта и решать проблемы.
Именно поэтому новое здание 60 было построено на территории нашего кампуса, где есть собственная сеть постоянного тока. Конечно, мы полагаемся на собственную продукцию и в рамках этого разрабатываем дальнейшие компоненты с поддержкой постоянного тока.

Постоянный ток как новатор CO₂-нейтрального производства
Здание 60 - пример сети постоянного тока
Новое здание 60 в Бломберге также имеет собственную промышленную сеть постоянного тока и полностью использует потенциал возобновляемых источников энергии.
К приложению постоянного тока G60
Phoenix Contact в Бломберге, Северный Рейн-Вестфалия