Уже сегодня многие конечные устройства питаются постоянным током (DC). Зарядные станции и электроприводы в отрасли также работают на постоянном токе.
Возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнце, также вырабатывают постоянный ток. В традиционной сети переменного тока это приводит к множеству ненужных преобразований переменного тока в постоянный, которые стоят энергии.
В сети постоянного тока постоянный ток подается напрямую, накапливается и используется потребителями, такими как машины, двигатели или конвейерные ленты, без преобразования в переменный. Это минимизирует потери при преобразовании. Кроме того, например, энергия торможения, может быть сохранена в сети, а пиковые нагрузки снижены. Это значительно повышает энергоэффективность и снижает мощность питания до 80 %.
Являясь одним из основателей и членом правления ODCA, мы активно участвуем в дальнейшем развитии сетей постоянного тока. В центре внимания – эффективное, надежное и прочное энергоснабжение промышленности в условиях энергетического перехода и расширения использования возобновляемых источников энергии. Phoenix Contact разрабатывает решения для промышленных сетей постоянного тока в области автоматизации промышленных предприятий, центров обработки данных и зданий.
All Electric Society Factory в Бломберге также имеет собственную промышленную сеть постоянного тока и полностью использует потенциал возобновляемых источников энергии. Это здание служит образцом устойчивого и эффективного энергоснабжения в промышленности.
Сеть постоянного тока 650 В соединяет фотогальванику, аккумуляторные накопители и потребителей напрямую друг с другом, снижает потери при преобразовании и обеспечивает эффективное управление энергопотреблением при высокой стабильности сети.
Сети постоянного тока повышают энергоэффективность производства, поскольку устраняются потери на преобразование и возобновляемые источники энергии могут быть интегрированы напрямую. Практические примеры, например, из автомобильной промышленности, демонстрируют потенциал. При этом модульные компоненты обеспечивают безопасную и гибкую эксплуатацию. Кроме того, рекуперация и сокращение использования материалов обеспечивают дальнейшее повышение эффективности – важный шаг на пути к устойчивому развитию промышленности.
Центры обработки данных являются огромными потребителями энергии и испытывают большую нагрузку в связи с растущими требованиями к энергопотреблению, высоким уровнем выбросов CO₂ и ростом затрат. С помощью сетей постоянного тока Phoenix Contact предлагает инновационное решение для повышения эффективности, устойчивого развития и надежности энергоснабжения. Меньше потерь при преобразовании, лучшая интеграция возобновляемых источников энергии и снижение выбросов CO₂ – вот лишь некоторые из преимуществ. Узнайте, как наши компоненты DC прокладывают путь к экологичным центрам обработки данных.
Сети постоянного тока составляют основу эффективной зарядной инфраструктуры, поскольку они снижают потери при преобразовании и обеспечивают двунаправленную зарядку. Автомобильные аккумуляторы интегрируются в систему управления энергопотреблением в качестве энергоаккумуляторов. Промышленные сети постоянного тока объединяют генераторы энергии, накопители и зарядную инфраструктуру, повышая тем самым эффективность и надежность энергоснабжения.
Таким образом, создается масштабируемая и перспективная зарядная инфраструктура для промышленности и других отраслей.
Аккумуляторные накопители с питанием от постоянного тока повышают эффективность сетей постоянного тока, поскольку работают со значительно меньшими потерями на преобразование. Они стабилизируют сеть, позволяют гибко использовать возобновляемые источники энергии и снижают затраты на электроэнергию.
Пример All Electric Society Factory демонстрирует масштабируемое, устойчивое решение с повторно используемыми батареями и интеллектуальным управлением энергопотреблением.
Узнайте больше об оптимальных решениях для различных областей установки.
Промышленный сектор ищет подходящие решения для реализации климатических целей. Рост цен на энергоносители, дефицит ресурсов и растущий спрос на них ставят перед отраслью новые задачи. Одним из подходов к решению этой проблемы является переход от сети переменного тока к сети постоянного тока. 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 сетей постоянного тока в промышленности – один из подходов к устойчивому промышленному производству.
В микросети на основе постоянного тока электроэнергия вырабатывается за счет эффективной интеграции возобновляемых источников энергии, которые производятся нейтральным с точки зрения выбросов CO₂ способом. Данная энергия используется непосредственно потребителями электроэнергии в сети постоянного тока без дальнейшего преобразования постоянного тока в переменный. Это позволяет экономить потери при преобразовании и снижает потребление энергии. Кроме того, может быть использована вся энергия торможения при подъеме, которая в противном случае была бы потеряна в виде тепла. Вместо этого энергия торможения 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 и более высокую энергоэффективность в промышленности.
Помимо экономии энергопотребления, использование сети постоянного тока также создает потенциал в области экономии материалов и пространства.
Потери энергии можно сократить примерно на 6-8 %, отказавшись от преобразования постоянного тока в переменный. Кроме того, использование подходящих энергоаккумуляторов приводит к снижению мощности питания из общественной сети. Полное использование энергии торможения также позволяет экономить от 15 до 20 % энергии в зависимости от области применения. Эти факторы значительно повышают энергоэффективность сетей постоянного тока по сравнению с сетями переменного тока.
Потенциал экономии материалов и пространства также значителен. В сетях постоянного тока при той же мощности возможна экономия меди и изоляционных материалов до 40 %. 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 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 эффективность использования энергии. Дальнейшая экономия возможна за счет использования энергии торможения и накопления постоянного тока напрямую.
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 компонентов. Различные технологии для штекерных соединителей постоянного тока были разработаны компанией Phoenix Contact в рамках исследовательских проектов. Благодаря технологии гашения в штекерных соединителях теперь найден инновационный подход, который защищает компоненты и операторов от опасности электрической дуги.
