DC-kopplade batterilagringssystem Likströmskraftnät blir allt viktigare inom industrin, eftersom DC-nät kan öka energieffektiviteten och hållbarheten avsevärt. För att dessa fördelar ska kunna utnyttjas optimalt måste näten vara stabila och försörjas på ett säkert sätt. Batterilagringssystem (BESS) bidrar på ett betydande sätt till detta.

En medarbetare på Phoenix Contact öppnar batterilagret framför All Electric Society Factory i Blomberg
All Electric Society Factory hos Phoenix Contact i Blomberg

Utmaning Försörjningssäkerhet i All Electric Society Factory

Som en av de första industribyggnaderna i Tyskland utrustade vi vår nya byggnad i Blomberg, All Electric Society Factory, med ett likströmskraftnät för att kunna utnyttja de fördelar som detta medför. Naturligtvis ägnades särskild uppmärksamhet åt försörjningssäkerheten i kombination med maximal energieffektivitet. Integrationen av ett batterilagringssystem som är direktanslutet till DC-nätet var därför ett självklart val.

En av fördelarna med ett DC-kopplat batterilagringssystem är dess effektivitet jämfört med konventionella AC-system. Eftersom det inte krävs någon omvandling från likström (DC) till växelström (AC) och vice versa undviks omvandlingsförluster. Detta leder till en effektivare användning av den lagrade energin, maximerar den tillgängliga effekten och gör batterilager till ett attraktivt alternativ i DC-nät.

Öppnat batterilager framför All Electric Society Factory i Blomberg

Kostnadseffektiv elproduktion med hjälp av förnybara energikällor spelar också en viktig roll i All Electric Society Factory. Den ger dig möjlighet att strategiskt omorganisera din egen energianskaffning för att skydda dig mot stigande elkostnader och säkra din försörjning. Med ett batterilagringssystem kan man också köpa billig el och använda den när den behövs.

Batterilager är flexibla eftersom de kan absorbera och frigöra elektrisk energi med hög prestanda och svarstider på millisekunder. Tack vare den modulära konstruktionen kan de skalas och anpassas på ett flexibelt sätt – ända upp till industriella lagringssystem i stort format. Analysmetoderna möjliggör exakt övervakning och styrning av batteriernas energiinnehåll och prestanda. De insamlade uppgifterna kan användas i smarta elnät för att säkerställa optimerad matning, lagring och användning av energi. Detta bidrar inte bara till nätstabiliteten, utan möjliggör också en effektivare integration av förnybar energi.

Ett likströmskraftnät optimerar hela energikedjan från produktion till distribution och förbrukning. Energilagringssystem är oumbärliga här.

Tobias Lüke, Project Manager DC Technology
Tobias Lüke, Project Manager DC Technology hos Phoenix Contact
Tobias Lüke från Phoenix Contact Power Supplies GmbH och Roman Alberti från Voltfang GmbH

Tobias Lüke från Phoenix Contact Power Supplies GmbH och Roman Alberti från Voltfang GmbH

Samarbete som framgångsfaktor Phoenix Contact samarbetar med företaget Voltfang

Det Aachen-baserade företaget Voltfang GmbH utvecklar metoder för återvinning av batterier för E-Mobility. Second-life-batterier eller batterier från överproduktion som utformats för E-Mobility har i allmänhet en högre lastkapacitet än batterier som utvecklats för stationär användning. Voltfang drar nytta av detta och förlitar sig på återanvändning av högpresterande batterier som är konstruerade för hög cyklisk hållfasthet. Optimerade driftstrategier och intelligent energihantering maximerar batteriernas livslängd och säkerställer effektiviteten i stationära applikationer. Med Voltfangs energihanteringssystem i kombination med PLCnext Technology kan användningsområden som kapning av effekttoppar, optimering av egenförbrukning, dynamiska eltariffer och flexibilitetsmarknadsföring installeras och den ekonomiska driften av energisystemet optimeras. Det Aachen-baserade företaget har också i flera år arbetat med att koppla batterilagringssystem till likströmskraftnät. Detta utgjorde grunden för ett framgångsrikt samarbete.

En medarbetare arbetar med DC-kraftmodulerna CHARX i batterilagret framför All Electric Society Factory i Blomberg

Lösning Från idé till verklig drift: Ett batterilager kompletterar All Electric Society Factory

Samarbetet mellan Phoenix Contact och Voltfang resulterade i en lösning med en minneskapacitet på 300 kWh.
Voltfang använder omkvalificerade batterimoduler från elfordon för energilagret som är placerat framför All Electric Society Factory. De får ett nytt liv innan de återvinns: genom att deras livslängd förlängs i stationära lagringsapplikationer. DC-kraftmodulerna CHARX används som gränssnitt mellan DC-nätet och batteriet och ger 270 kW systemeffekt i båda energiflödesriktningarna. Förutom komponenter i apparatskåpet som radplintar, säkerhetskomponenter, reläer och säkringsinsatser användes 24 V DC hjälpströmförsörjning i Quint-serien inklusive UPS från Phoenix Contact.

En medarbetare arbetar med batteripolskontakterna i batterilagret framför All Electric Society Factory i Blomberg

Komponenterna är självförsörjande med hjälp av batteriet. Detta ger systemet möjlighet att svartstarta hela DC-nätet och därmed också utföra reservkraftsfunktionen i byggnadens energisystem. Systemet är inrymt i en 20-fots container och skyddas mot överspänningar av produkter i Phoenix Contacts VAL MB-serie. DC-batterilagringssystemet är integrerat i DC-nätverksadministrationen via PLCnext Technology-plattformen från Phoenix Contact. Voltfang-EMS använder en förenklad styralgoritm för att reglera parametrarna för laddning och urladdning uteslutande via DC-länkens systemspänning. Detta jämnar ut spänningsfluktuationer och stabiliserar nätet. Den kurva som ska användas för styrning specificeras till batterilagringssystemet av det överordnade energihanteringssystemet beroende på respektive energihanteringsapplikation. Lagringssystemet fungerar normalt som en stabilisator för nätet. Denna systemarkitektur möjliggör felsäker och skalbar drift tack vare minimerad kommunikation mellan de enskilda delsystemen i energinätet. Med pilotprojektet skapade företagen ett modulärt, skalbart, hållbart och samtidigt effektivt energilagringssystem som i liknande skala också används i andra DC-nät i industriella applikationer tack vare dess högre effektivitet och lägre materialanvändning jämfört med en AC-koppling.

Kontakt

Vi hjälper dig gärna när det gäller lösningar för DC-kopplade batterilager

Tobias Lüke, likströmsexpert inom Project Management på Phoenix Contact
Tobias Lüke
Project Manager DC Technology hos Phoenix Contact
Batterilager är en förutsättning för utbyggnaden av DC-näten och för att vi ska kunna gå mot ett All Electric Society.
Rüdiger Meyer, applikationsexpert för BESS på Phoenix Contact
Rüdiger Meyer
Applikationsexpert BESS hos Phoenix Contact