650 V-likströmsnätet genereras från växelströmsnätet (AC-nätet) med lågspänning via CHARX High Power-moduler. Den dubbelriktade anslutningen gör det också möjligt att återföra överskottsenergi från andra matare till det allmänna försörjningsnätet.
Likströmsnät
All Electric Society Factory – ett utmärkt exempel på ett DC-nät Vår nya byggnad utnyttjar potentialen för förnybara energiformer fullt ut. Företagets eget industriella likströmskraftnät fungerar här som en blåkopia och ett forskningsobjekt för den nya DC-tekniken för högspänning.
Utmaning
Koldioxidneutralitet och minskade koldioxidutsläpp är de globala mål som också driver Phoenix Contact. Framtidsbilden för All Electric Society beskriver en värld där energi från förnyelsebara källor står till förfogande i tillräcklig utsträckning till ett överkomligt pris. Denna vision kräver hållbara koncept för energiförsörjning och sektorkoppling samt intelligent energihantering. Ett idé är att bygga ut likströmskraftnäten inom industrin.
Forskningsprojekt som DC-INDUSTRIE i Tyskland visar redan på fördelarna med likströmssystem i industriella tillämpningar. Användningen av återvinningsenergi, den effektivare energiöverföringen mellan sektorer och bevarandet av känsliga resurser leder till en bättre energibalans i likströmskraftnätet.
Vår lösning En egen byggnad med likströmskraftnät
Som leverantör av komponenter, system och lösningar inom elektroteknik, elektronik och automation vill vi naturligtvis själva testa fördelarna med ett likströmsnät och den förbättrade energieffektivitet som detta medför, och dessutom utveckla innovativa lösningar.
Därför var det självklart för oss att bygga upp vårt eget likströmsnät med egna komponenter. För likströmsnätet i vår nya byggnad All Electric Society Factory i Blomberg använde vi befintliga lösningar och utvecklade även nya komponenter som kan användas i ett likströmskraftnät på 650 V.
Likströmskraftnätet i All Electric Society Factory matas bland annat från det allmänna AC-nätet och kopplar samman andra generatorer och lagringsenheter med DC-lasterna. Både förnybar energiproduktion via solcellsanläggningar och lagring av energi i batterier sker med likström. Detta ger stora fördelar i form av minskade omvandlingsförluster och materialbesparingar i installationen och i enheterna.
Likströmsnätet kopplar ihop solcellsanläggningar, batterilager och laddstationer för E-Mobility via spänningsnivån 650 V i ett TN-system. Dessutom matas flera IT-system för lågspänningslikström med 400 V från detta likströmsnät på 650 V. Laster som belysning, styrströmkretsar och produktionsanläggningar är anslutna till dessa 400 V DC-undersystem.
Likströmsnätet i detalj Sektorkoppling säkerställer en säker försörjning
En solcellsanläggning med en toppeffekt på 100 kW är ansluten till DC-lågspänningsnätet. Förnybar energiproduktion med hjälp av solpaneler baseras på likström. Den nödvändiga DC-DC-omvandlingen är särskilt enkel med CHARX-kraftmoduler i 19-tums format med MPP-tracking, eftersom ingen synkronisering med ett växelströmsnät krävs. Ett intelligent nätverk av generatorer och laster med ett energihanteringssystem (EMS) integrerar volatil energiproduktion från solpaneler med ett batterilager på ett sådant sätt att energiinmatningen från det allmänna energiförsörjningsnätet minimeras.
Ett 300 kWh-batterilager är integrerat för att kompensera för mer långvariga kraftbehov i All Electric Society Factory. Som vanligt är det av brandskydds- och försäkringsskäl placerat utanför byggnaden.
Batterilagret kan användas för att täcka maxbelastningar, så kallad kapning av effekttoppar, t.ex. vid uppstart av stora maskiner. Batterilagret kan också användas vid avbrott i det allmänna elnätet, vilket garanterar stabilitet och försörjningssäkerhet i hela likströmskraftnätet.
Den dubbelriktade anslutningen av e-laddstationer till 650 V-likströmsnätet gör att energin kan flöda i två riktningar. Fordonsbatterier kan därmed laddas och även användas som kortvarig energilagringsmodul. I kombination med det intelligenta styrsystemet för produktfamiljen PLCnext Control och ett energihanteringssystem gör detta det möjligt att täcka mycket höga maxbelastningar med kort varsel och bidra till nätkvaliteten.
Internt försörjer 650 V-likströmsnätet laster i fast installation. Dessutom försörjs slutkretsar på spänningsnivån 400 V DC från 650 V-likströmsnätet via isolerande omvandlare, t.ex. för belysning och anslutningar för mobila enheter. 400 V-sub-likströmsnäten är därför isolerade DC-kretsar (DC IT-system).
Nuvarande växelspänningsenheter på AC-lågspänningsnivån kräver interna nätaggregat med likriktning och DC-mellankretsar för att försörja datorer, bildskärmar och LED-belysningsteknik. Om dessa enheter försörjs direkt från ett likströmsnät kan en stor del av ingångskretsarnas vikt och volym sparas in.
Den lägre spänningen i slutkretsarna tar hänsyn till personligt skydd i enlighet med DIN VDE 0100-410. IT-näten övervakas för isolering och kopplas bort vid fel.
DC-slutkretsar med CHARX-DC-DC-omvandlare kan användas i kraftfulla industriella applikationer. Om en hjälpförsörjningsspänning på 24 V DC krävs kan DIN-skenans strömförsörjningar från QUINT POWER-familjen användas.
Uppbyggnad av likströmskraftnätet
Översikt över fördelarna med ett likströmsnät Varför likström lönar sig
- Effektiv anslutning av förnybara energikällor
- Utjämning av maxbelastningar (kapning av effekttoppar)
- Effektiv energihantering och kostnadsbesparingar
- Hög nätstabilitet
- Enkel återhämtning
Kontakt
Låt oss tillsammans skapa en mer hållbar framtid genom att bygga ut likströmsnäten
Vi hjälper dig gärna att förverkliga ditt likströmsnät och ger dig råd om produkter och lösningar.
