Medarbetare i en produktionshall med schematisk representation av ett likströmsnät

Likströmsnät inom industrin Framåtblickande DC-teknik för mer hållbarhet här och nu

Hållbarhet är mer än ett modeord: det har alltid varit vårt uppdrag.

Phoenix Contact tar dig med på vägen mot en värld med regenerativt producerad energi som lagras och distribueras effektivt. Elektrisk energi kan därmed användas när som helst och var som helst. Därför fokuserar vi på Phoenix Contact på koncept och lösningar för säker användning av likströmsteknik i mikronät. Du kan läsa mer om hur det ser ut i detalj här.

Hållbarhet börjar redan med rätt användning av DC-teknik.

Dr Christian Helmig, Vice VD Field Device Connectors och Dr Martin Wetter, Vice VD Innovation - Phoenix Contact GmbH & Co. KG
Vice VD:ar Phoenix Contact: Dr Martin Wetter och Dr Christian Helmig
Ingenjör i en produktionshall för bilar

Likström – framtidens industriella energisystem? Från produktion till lagring till leverans

I dagens värld försörjs de flesta terminaler redan med likström (DC, eng. Direct Current). Både laddstationer och elektriska drivsystem i industriella miljöer drivs med likström som genereras av växelström. Därför forskar olika företag inom projektet DC-Industrie på ett holistiskt, DC-baserat smart nät.

Medarbetare vid maskinbyggnation hos Phoenix Contact

Tanken är att den likström som genereras av förnybara energikällor direkt ska förse laster i nätet, t.ex. maskiner, motorer eller transportband, med el utan omvandlingsförluster.

På grund av nätverken i likströmsnätet är det också möjligt att återföra anläggningens bromsningsenergi till nätet som elektricitet. Överskott som produceras samlas upp i energilagringssystem och återförs vid behov till nätet. Detta minskar matningskraften med upp till 80 %. Dessutom kan både toppbelastningen och belastningen på det allmänna nätet minskas.

Likströmsnätet inom industrin

Interaktiv bildkarta: Vy i en produktionshall med DC-nät med robotar och maskiner
Solenergi
Solcellsanläggningar är viktiga generatorer av förnyelsebar energi och kan effektivt integreras i ett likströmsnät. Vi ger dig gärna råd om matningsmanagement, solcellstillämpningar och överspänningsskydd för solcellstakanläggningar.
Mer information
Solenergi
Vindkraft
Energin från vindkraftverk kan matas in direkt i ett likströmsnät utan omvandlingsförluster. Här hittar du våra lösningar för vindkraftverk, modulär tillståndskontroll och mätning av blixtströmmar.
Mer information
Vindkraft
Laddinfrastruktur
Som tillverkare av DC-laddningsteknik levererar Phoenix Contact komponenter för utveckling och installation av DC-laddningsstationer för elbilar. Ta reda på mer om DC-laddkablar, DC-laddstyrningar och DC-kraftelektronik.
Mer information
Laddinfrastruktur
Power-to-X
Överskott av energi från sol- och vindkraftverk kan användas effektivt genom elektrolys för att producera bränslen (Power-to-Fuel), väte och metan (Power-to-Gas), ammoniak och metanol (Power-to-Liquid) eller andra kemikalier. Dessa ämnen används i sin tur för att generera elektrisk energi och fungerar därmed som energilagringsmoduler. Ta reda på mer om komponenter för övervakning, automatisering och digitalisering av elektrolys.
Mer information
Power-to-X
Biltillverkning
Bromsenergin från monteringsrobotar inom bilindustrin ger stora möjligheter till energibesparingar genom likströmsbaserade mikronät. Vi erbjuder redan många innovativa systemlösningar och komponenter för bilindustrin.
Mer information
Biltillverkning
Maskinbyggnation
DC-motorer inom maskinbyggnation är idealiska för integrering i ett DC-nätverk. Vi erbjuder redan många produkter och tjänster inom maskinbyggnation och ger dig gärna råd om våra lösningar.
Mer information
Maskinbyggnation
Energilagringssystem
Stora batterilager används som stöd för elnätet. Integreringen av energilagringsmoduler minskar också toppbelastningar och avlastar den offentliga strömförsörjningen. Vi visar dig innovativ anslutningsteknik för energilagringslösningar.
Mer information
Energilagringssystem

Fördelar med ett likströmsnät

  • Ökad energieffektivitet tack vare energiåtervinning, omvandlingsfri användning av förnyelsebar energi och energilagringsmoduler
  • Resursoptimering genom upp till 55 % mindre kopparförbrukning, minskade utrustningskostnader och mindre utrymmesbehov
  • Undvik produktionsstopp på grund av fel i strömförsörjningen
  • Grunden för intelligent styrning av energiflöden

FAQ: Likströmsteknik

Medarbetare bredvid en solcellsanläggning
Vy från ovan i en produktionshall för bilar
Medarbetare med surfplatta som visar energidata
Transformatorstation
En medarbetare framför ett apparatskåp
Medarbetare bredvid en solcellsanläggning

Särskilt industrisektorn letar efter lämpliga lösningar för att genomföra klimatmålen. I en tid av klimatförändringar har världen att göra med stigande energikostnader, knappa resurser och en ökad efterfrågan på energi. Ett sätt att lösa problemet är att byta från ett växelströmsnät till ett likströmsnät i fabriken. Förnybar energiproduktion, energilagring och energiåtervinning är nyckelord för den klimatförändring som genomförs i ett DC-mikronät. Detta minskar energiförbrukningen och toppbelastningen (kapning av effekttoppar). Detta avlastar och stabiliserar strömförsörjningen. Utformningen av ett likströmsnät i industrin är ett sätt att åstadkomma en hållbar industriproduktion i framtiden.

Vy från ovan i en produktionshall för bilar

I ett likströmsbaserat mikronät genereras elkraft genom effektiv integrering av förnyelsebar 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 är det möjligt att utnyttja hela bromsenergin från lyftprocesserna. Den energi som annars skulle ha gått förlorad i form av värme återförs nu till likströmsnätet som elektrisk energi. Energilagringsmoduler samlar upp överskott av likström för senare användning.

En kombination av hållbar energiproduktion, energiåtervinning och energilagring garanterar ökad hållbarhet i fabriken.

Medarbetare med surfplatta som visar energidata

Förutom besparingar i energiförbrukningen skapar användningen av ett likströmsnät även möjligheter till material- och utrymmesbesparingar. När det gäller energieffektivitet kan energiförlusterna vanligtvis minskas med 2–4 % genom att eliminera DC-AC-omvandlingar. Användningen av en lämplig energilagringsmodul leder dessutom till en minskning av matningskraften med upp till 80 %. Det fullständiga utnyttjandet av bromsenergin gör det möjligt att spara 15–20 % mer energi, beroende på tillämpning.

Kopparanvändningen i en likströmsapplikation kan minskas med upp till 55 %, med samma prestanda. I tider av knappa resurser är detta viktigt. Likströmsenheter har även en avsevärt mindre konstruktion än växelströmsenheter. Den minskade materialförbrukningen sparar ytterligare utrymme.

Transformatorstation

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 2–4 % energi jämfört med ett växelströmsnät. Ytterligare besparingar är möjliga genom användning av bromsenergi och direkt lagring av likström.

En medarbetare framför ett apparatskåp

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 för utveckling av kontakter. Phoenix Contact har utvecklat olika tekniker för DC-kontakter i forskningsprojekt. Med släckteknologi i kontakter har man nu hittat innovativa metoder för att skydda operatörerna mot farorna med ljusbågen.

ODCA:s logotyp

Vi satsar på likströmsnät Phoenix Contact är en kompetent partner för användning av likströmsnät inom industrin

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.
Phoenix Contact är naturligtvis också involverad i det direkta efterföljarprojektet ODCA (Open Direct Current Alliance). Med tanke på den nödvändiga energiomställningen inom industriell produktion och den därmed sammanhängande maximala användningen av förnyelsebar energi har projektet satt som mål att skapa en säker och robust energiförsörjning för produktionsanläggningar med likström.
Phoenix Contact deltar i nationella och internationella kommittéer och arbetsgrupper och bedriver intensiv forskning om användningen av industriella likströmsnätverk i fabriksautomation med fokus på framtidssäkra elektriska installationer.

Medarbetare som planerar en byggnad med ett likströmsnät

Från teori till praktik

Phoenix Contact går dock ännu längre, eftersom forskning i sig inte räcker för oss. Som ledande innovatör och expert på elinstallationer vill vi ta det första steget, vara på plats själva, samla erfarenheter och lösa problem.
Därför byggs för närvarande en ny byggnad på vårt campus som kommer att ha ett eget likströmsnät. Via solcellsanläggningar direktförsörjs bl.a. även delar av den interna maskinbyggnationen med den energi som alstras där. Naturligtvis förlitar vi oss på våra egna produkter och utvecklar ytterligare DC-komponenter som en del av detta.