Startsida
Industrier & applikationer
Likströmsnät inom industrin

Likströmsnät inom industrin Den framtidsorienterade DC-tekniken hos Phoenix Contact möjliggör hållbar och regenerativ inmatning, lagring och distribution av energi. Upptäck våra DC-lösningar för säkra DC-mikronätstillämpningar.

Medarbetare i en produktionshall med schematisk illustration av ett likströmsnät

Innovativ 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.

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

Likström – framtidens industriella energisystem? Från produktion via 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 har olika företag inom projektet DC-INDUSTRIE och DC-INDUSTRIE 2 forskat på ett holistiskt, likströmsbaserat 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 bromsenergi 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.

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

Översikt över likströmsnätet inom industrin

Interaktiv bildkarta: Illustration av ett likströmsnät inom industrin med stationerna: solceller, vindkraft, batterilager, Power-to-X, produktion och kontor

Solenergi

Solcellsanläggningar är viktiga producenter av förnyelsebar energi. De producerar likström och kan därför effektivt integreras i ett likströmsnät utan att behöva omvandlas till växelström. Vi ger dig gärna råd om matningsmanagement, solcellstillämpningar och överspänningsskydd för takanläggningar med solpaneler.

Mer information

Vindkraft

Energin från vindkraftverk kan matas in från DC-mellankretsen till ett likströmsnät med hjälp av en DC/DC-omvandlare. En koppling via ett växelströmsnät är inte längre nödvändig. Här hittar du våra lösningar för vindkraftverk, modulär tillståndskontroll och mätning av blixtströmmar.

Mer information

Laddinfrastruktur

Den dubbelriktade anslutningen av e-laddstationer till ett likströmsnät gör det möjligt att ladda fordonsbatterier och även använda dem som kortvarig energilagringsmodul. Som tillverkare av DC-laddningsteknik levererar Phoenix Contact komponenter för utveckling och konstruktion av DC-laddstationer för elbilar. Ta reda på mer om DC-laddkablar, DC-laddstyrningar och DC-kraftelektronik.

Mer information

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. Energilagringsmoduler säkerställer stabilitet i likströmsnät. Även elektrolys baseras på likström, vilket gör det meningsfullt att integrera Power-to-X-anläggningar i ett likströmsnät. Ta reda på mer om komponenter för övervakning, automatisering och digitalisering av elektrolys.

Mer information

Kontor och belysning

Många kommunikationsenheter på kontoret, t.ex. datorer och bildskärmar, men även LED-belysningsteknik kräver likspänning internt. För att ansluta dessa laster till ett växelströmsnät krävs nätdelar med likriktning och DC-mellankretsar. Men om dessa laster integreras i ett likströmsnät kan en betydande del av nätdelarnas ingångskretsar sparas. På så sätt sparar du komponenter, vikt och volym.

Robotar och transportband

Likströmsmotorer används som drivenheter för likströmsnät. Men även tidigare använda trefasmotorer kan integreras effektivt i ett likströmsnät tack vare DC-mellankretsen i frekvensomriktare. Maxbelastningar kan minskas på detta sätt, särskilt för kraftfulla robotar och transportband. Dessutom kan bromsenergi effektivt återföras i ett likströmsnät genom återvinning.

Energilagringssystem

Batterilager används i likströmsnät för att stödja nätet. Överskottsenergi kan lagras och göras tillgänglig när den behövs. Integrationen av energilagringsmoduler minskar också maxbelastningar, till exempel när stora maskiner startas, och avlastar det allmänna försörjningsnätet. Vi visar dig innovativa lösningar för energilagringsmoduler.

Mer information

Anslutning till växelströmsnätet

En dubbelriktad anslutning till växelströmsnätet möjliggör både matning från växelströmsnätet till likströmsnätet och återmatning av överskottsenergi från likströmsnätet till det allmänna försörjningsnätet.

Näthantering

En effektiv näthantering möjliggör intelligent styrning av energiflöden. Flaskhalsar kan identifieras och undvikas genom att analysera data. Detta bidrar till att optimera användningen av tillgänglig energi.

Vanliga frågor om likströmsteknik

Medarbetare bredvid en solcellsanläggning

Vy från ovan i en produktionshall för bilar

Medarbetare med surfplatta som visar energidata

Varför går trenden mot likström?

Särskilt industrisektorn letar efter lämpliga lösningar för att uppnå 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. På så sätt minskar energiförbrukningen och toppbelastningen (kapning av effekttoppar). Detta avlastar och stabiliserar strömförsörjningen. Utformningen av ett likströmsnät i industrin är en strategi för att uppnå en hållbar industriproduktion i framtiden.

Vad har likström med hållbar produktion att göra?

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.

Hur mycket går det att spara?

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.

Vad är nackdelen med DC-AC-omvandlingar?

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.

Vilka är farorna med likströmsnät?

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 släckteknik i kontakter har man nu hittat innovativa metoder för att skydda operatörerna mot farorna med ljusbågen.

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 involverat i uppföljningsprojektet ODCA (Open Direct Current Alliance).

Dr Christian Helmig, Vice VD Field Device Connectors, och dr Martin Wetter, Vice VD Innovation, på Phoenix Contact GmbH & Co. KG framför en likströmsfördelare

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 effektiv, säker och robust energiförsörjning för produktionsanläggningar med likström.

Phoenix Contact deltar i nationella och internationella arbetsgrupper och bedriver intensiv forskning om användningen av industriella likströmsnätverk i fabriksautomation med fokus på framtidssäkra elinstallationer.

En av de viktigaste frågorna som Phoenix Contact arbetar med är att förhindra ljusbågar i likströmskontakter.

Medarbetare som planerar en byggnad med ett likströmsnät

Från teori till praktik

Phoenix Contact går däremot ännu längre, eftersom forskning i sig inte räcker för oss. Som ledande innovatör och expert på elinstallationer ville vi ta det första steget, vara på plats själva, samla erfarenheter och lösa problem.
Det är därför nya byggnad 60 uppfördes på vårt campus, och den har sitt eget likströmsnät. Naturligtvis förlitar vi oss på våra egna produkter och utvecklar ytterligare likströmskompatibla komponenter som en del av detta.

Likström som föregångare för CO₂-neutral produktion

Byggnad 60 – ett utmärkt exempel på ett likströmsnät

Den nya byggnad 60 i Blomberg har också ett eget industriellt likströmsnät och utnyttjar potentialen för förnybara energikällor fullt ut.

Till likströmsapplikationen G60