Redan idag försörjs många terminaler med likström (DC). Även laddstationer och elektriska motorer inom industrin arbetar med likström.
Förnybara energikällor som vindkraft och solpaneler genererar också likström. I ett traditionellt AC-nät (växelström) leder detta till många onödiga AC-DC-omvandlingar som kostar energi.
I ett DC-nät matas likström in direkt, lagras och används av laster som maskiner, motorer eller transportband utan att omvandlas till växelström. På så sätt minimeras omvandlingsförlusterna. Dessutom kan t.ex. bromsenergi behållas i nätet och effekttopparna minskas. Detta ökar energieffektiviteten avsevärt och minskar matningskraften med upp till 80 %.
Som en av 39 partners från industri och forskning är vi också en del av ZVEI:s forskningsprojekt DC-INDUSTRIE 2, som finansieras av det tyska departementet för ekonomi och klimatskydd. Som grundar- och styrelsemedlem är Phoenix Contact naturligtvis även involverat i uppföljningsorganet ODCA (Open Direct Current Alliance).
All Electric Society Factory i Blomberg har också ett eget industriellt DC-nät och utnyttjar potentialen för förnybara energikällor fullt ut. Byggnaden fungerar som en mall för en hållbar och effektiv energiförsörjning inom industrin.
Ett DC-nät på 650 V kopplar samman solpaneler, batterilager och laster direkt med varandra, minskar omvandlingsförlusterna och möjliggör effektiv energihantering med hög nätstabilitet.
Likströmsnät ökar energieffektiviteten i produktionen, eftersom omvandlingsförlusterna försvinner och förnybar energi kan integreras direkt. Praktiska exempel, t.ex. från bilindustrin, tydliggör potentialen. Modulära komponenter ger dessutom säker och flexibel drift. Dessutom möjliggör återvinning och minskad materialanvändning ytterligare effektivitetsvinster – ett viktigt steg mot en hållbar industri.
Datacenter är enorma energiförbrukare och står under enorm press när det gäller det ökande energibehovet, höga koldioxidutsläpp och stigande kostnader. Med DC-nät erbjuder Phoenix Contact en innovativ lösning för att öka effektiviteten, hållbarheten och försörjningssäkerheten. Mindre omvandlingsförluster, bättre integration av förnybar energi och minskade koldioxidutsläpp är bara några av fördelarna. Upptäck hur våra DC-komponenter banar väg för gröna datacenter.
DC-nät utgör grunden för en effektiv laddinfrastruktur, eftersom de minskar omvandlingsförlusterna och möjliggör dubbelriktad laddning. Fordonsbatterier integreras därmed i energihanteringen som energilagringsmoduler. Industriella DC-nät kopplar samman energiproducenter, lager och laddinfrastruktur från början till slut och ökar därmed effektiviteten och försörjningssäkerheten.
På så sätt skapas en skalbar och framtidssäkrad laddinfrastruktur för industri och handel.
DC-kopplade batterilager ökar effektiviteten i likströmsnät, eftersom de arbetar med betydligt mindre omvandlingsförluster. De stabiliserar elnätet, möjliggör en flexibel användning av förnybar energi och sänker energikostnaderna.
Exemplet med All Electric Society Factory visar en skalbar, hållbar lösning med återanvända batterier och intelligent energihantering.
Ta reda på mer om de optimala lösningarna för de olika installationsområdena.
Industrisektorn letar efter lämpliga lösningar för att uppnå klimatmålen. Stigande energikostnader, knappa resurser och ett ökande energibehov innebär nya utmaningar för industrin. En möjlig lösning är att byta från ett växelströmsnät till ett likströmsnät. Förnybar energiproduktion, energilagring och energiåtervinning är nyckelord som genomförs i ett DC-mikronät. På så sätt minskar energiförbrukningen och effekttopparna (kapning av effekttoppar). Detta avlastar och stabiliserar strömförsörjningen. Utformningen av DC-nät i industrin är ett sätt att uppnå hållbar industriell produktion.
I ett likströmsbaserat mikronät genereras elkraft genom effektiv integrering av förnybar energi som produceras koldioxidneutralt. Denna energi används direkt av ellaster i ett likströmsnät utan ytterligare omvandling från likström till växelström. På så sätt kan omvandlingsförluster sparas, vilket i sin tur sänker energiförbrukningen. Dessutom kan hela bromsenergin från lyftprocesserna utnyttjas, vilken annars skulle gå förlorad i form av värme. Istället matas bromsenergin tillbaka in i DC-nätet som elektrisk energi. Energilagringsmoduler samlar upp överskott av likström för senare användning.
En kombination av hållbar energiproduktion, energiåtervinning och energilagring garanterar därmed ökad hållbarhet och en högre energieffektivitet i fabriken.
Förutom besparingar i energiförbrukningen ger användningen av ett likströmsnät även möjligheter till material- och utrymmesbesparingar.
Energiförlusterna kan minskas med ca 6–8 % genom att man avstår från DC-AC-omvandling. Användningen av en lämplig energilagringsmodul leder dessutom till en minskning av matningskraften från det allmänna nätet med upp till 80 %. Det fullständiga utnyttjandet av bromsenergin möjliggör också 15 till 20 % större energibesparingar, beroende på tillämpning. Dessa faktorer ökar avsevärt energieffektiviteten i likströmsnät jämfört med växelströmsnät.
Potentialen för material- och utrymmesbesparingar är också betydande. I likströmsnät kan man spara upp till 40 % koppar och isoleringsmaterial vid samma effekt. I tider av knappa resurser är detta viktigt. Likströmsenheter har dessutom avsevärt mindre utföranden än växelströmsenheter. Den minskade materialförbrukningen sparar ytterligare utrymme.
Omvandlingen från likström till växelström eller likspänning till växelspänning innebär förluster, eftersom det krävs energi för omvandlingen. Detta ökar energiförbrukningen, vilket i sin tur minskar energieffektiviteten. Dessutom behövs DC-AC-omvandlare som kräver motsvarande utrymme i applikationen, vilket sparas genom att inte omvandla.
Den direkta användningen av likström till lasterna ersätter de tidigare DC-AC-DC-omvandlingarna. Detta ökar energieffektiviteten, eftersom ett rent likströmsnät vanligtvis sparar 6 till 8 % energi jämfört med ett växelströmsnät. Ytterligare besparingar är möjliga genom användning av bromsenergi och direkt lagring av likström.
I likströmstillämpningar kan en ljusbåge orsaka skador på kontakter och delar av höljet och i värsta fall även utgöra en fara för användarna. Denna omständighet kräver ett nytt tillvägagångssätt vid utveckling av komponenter. Phoenix Contact har utvecklat olika tekniker för DC-kontakter i forskningsprojekt. Med släckteknik i kontakter har man nu hittat en innovativ metod för att skydda komponenterna och operatörerna mot farorna med ljusbågar.
