Fabrika ve binanın entegrasyonu: Merkezi bir enerji yöneticisi sürdürülebilir sinerji etkisi yaratır Emalytics Otomasyon bina yönetim sistemi, veri formatlarını uyumlu hale getirir ve sektörleri akıllıca network'e entegre eder.

Kısa özet

Üretimin enerji pilot kontrolünü sağlamak için fabrika otomasyonu ve bina teknolojisi sektörlerinin entegrasyonu kullanılabilir. Bu nedenle veri, kapsamlı otomasyon ve network oluşturmanın temelini oluşturur. Tüm sektörlerin aynı dili konuşması için dijitalleşme gerekir. Veri arayüzleri ve uyumlulaştırılmış veri formatları, klasik bina teknolojisi ile üretim makineleri arasında standartlaştırılmış haberleşmeye olanak tanır. Daha sonraki adımlarda genel organizmayı optimize etmek için etkileşimleri tespit etmenin tek yolu budur.

Emalytics Automation Phoenix Contact'ta bu rolü üstleniyor. Bina yönetim sistemi olarak geliştirilen bu çözüm, tüm üretim lokasyonlarının enerji tüketimini iyileştirmek için kullanılabilir. Yönetim sistemi, tüm sektörlerden elde edilen verilerin Emalytics için kullanılabilir olmasını sağlamak amacıyla bunları tek bir formata dönüştürür ve Phoenix Contact bulutunda saklar.

Tüm lokasyonlarda enerji optimizasyonu

Enerjiyi üretmek, dağıtmak ve tüketmek; bütünsel network bağlantılı enerji sisteminin bu üçlüsü, enerjiyi tam olarak ihtiyaç duyulan yerde doğru zamanda sağlar. Bu, yenilenebilir elektrik enerjisine dayalı akıllı sektör entegrasyonunu gerektirir. Bu kavram All Electric Society'nin vizyonunun temelini oluşturur. Enerji, sanayi, altyapı ve mobilite sektörlerinin elektrifikasyon, network oluşturma ve otomasyonuna yönelik bütünsel yaklaşım yalnızca büyük ölçekte değil, aynı zamanda daha küçük ölçekte de işe yarıyor. Phoenix Contact, elektrik mühendisliği, elektronik ve otomasyon alanlarındaki bileşenler ve sistemlerle bunun için üretim ve bina otomasyonu arasında sürdürülebilir sinerji etkileri yaratan çözümler sunuyor. İkincisi, gelecekte merkezi bir enerji yöneticisinin görevini yerine getirme potansiyeline sahiptir. Örnek olarak, planlama departmanına daha büyük bir sipariş geldiğinde, bina yönetim sistemi dahili batarya depolama sistemini şarj eder, böylece daha sonra üretimde beklenen pik yükleri dengeleyebilir. Bunun için birim başına enerji tüketiminin ne kadar yüksek olduğunu bilmek gerekir.

Enerji depolama yoluyla enerji arz ve talebinin geçici olarak ayrılması

Kendi kendine üretilen enerjinin dağıtımı ve depolanması sektör entegrasyonunun temel kavramlarından biriyse, enerji tedarik şirketleri (ESC'ler) tarafından geleneksel olarak üretilen enerjinin erken tamponlanması bir geri çekilme stratejisidir. Düşük maliyetli elektriğin hedefli satın alınması, mülklerin enerji depolama sistemleriyle birleştirilmesi ve etkili pik yük yönetimi (pik traşlama), kabul edilebilir bir maliyetle yüksek süreklilik sağlar. Bu şekilde, örneğin yüksek üretim kapasitesi kullanımı veya önemli miktarda mevsimsel ısıtma veya soğutma ihtiyacı bağlamında yüksek enerji ihtiyacı, ekonomik kWh fiyatlarıyla karşılanabilmektedir. Bu nedenle, şirket içinde üretilen enerjinin yeterli olmadığı ve geleneksel enerjinin düşük fiyata mevcut olduğu açıkça görülüyorsa elektrik satın alınmalıdır. Bu, arz ve talebin zamansal olarak ayrıştırılmasını içerir.

Bu tür zamansal ayırma aynı zamanda yenilenebilir jeneratörlere, yani rüzgâr türbini jeneratörlerine ve fotovoltaik sistemlere de aktarılabilir. Enerji depolama cihazı ile kombinasyon, gündüz üretilen fazla enerjinin gece kullanılmasına olanak sağlar. Bu, EEG (Alman Yenilenebilir Enerji Kaynakları Yasası) sistemlerinin, ürettikleri enerjiye ihtiyaç duyulmadığı takdirde elektrik şebekesine de bağlı kalabileceği anlamına gelir. Buna karşılık, devlet tazminat maliyetlerinden tasarruf eder. 2022'de federal Alman hükümeti, aşırı yüklenmiş elektrik şebekeleri veya yetersiz enerji tüketimi nedeniyle şebekeden çıkmak zorunda kalan EEG sistemleri için yaklaşık 800 milyon avro tazminat ödedi. Bu, yalnızca az miktarda ısıtma veya soğutma gereksiniminin olduğu rüzgârlı ve güneşli günlerde geçerli olabilir. Spesifik uygulamada rüzgâr santrali/güneş enerjisi parkı ve depolama sistemi kombinasyonu en iyi şekilde ortak şebeke bağlantı noktasında tutulur. Bu, enerji depolama sistemi aracılığıyla primer kontrol gücü sağlayabilen bir yedek ünite oluşturur. Bu, eski rüzgâr santrallerinin de primer kontrol güç piyasasına katılabileceği anlamına geliyor.

Sekonder trafo merkezlerinin akıllı dijitalleştirilmesi

Kendi kendine yeten bir fabrika içindeki enerji ilişkileri çalışırsa, bir mikrokozmosun daha yüksek düzeydeki bir makrokozmostan sınırlandırılamayacağı da açık hale gelir. Çünkü küçük ve büyük ölçekteki sektörler birbirleriyle yakın ilişki içindedir. Bir üretim şirketinin enerji beslemesi korunacaksa, çok sayıda merkezi olmayan network cihazının gereksinimleri de dikkate alınmalıdır. Yenilenebilir enerjilerin yaygınlaşması, elektrik şebekeleri ve hepsinden önemlisi sekonder trafo merkezleri için giderek artan zorluklar ortaya çıkarıyor. Daha önce de belirtildiği gibi, rüzgâr türbini jeneratörleri ve güneş enerjisi parkları gibi merkezi olmayan enerji üretim sistemleri düzensiz çalışarak yüksek ve orta gerilim şebekelerini değişken yüklerle zorlar. Bu nedenle şebekenin daha akıllı hale gelmesi ve kritik şebeke noktalarını erken aşamada tespit etmesi gerekir.

Phoenix Contact bu alanda da sekonder trafo merkezlerinin akıllı dijitalleştirilmesine yönelik çözümler sunarak tüm merkezlerin uzaktan şeffaflığını ve genel görünümünü sağlar. Toplanan ölçüm değerleri şebeke dalgalanmalarının ortadan kaldırılması ve arızaların daha hızlı giderilebilmesi için gerilim seviyelerinin otomatik olarak ayarlanması için kullanılır. Gerilim dalgalanmalarının otomatik olarak dengelenmesi, hem imalat endüstrisinin hem de nüfusun güvenilir enerji beslemesini sağlar.

Bu birkaç örnek, All Electric Society'ye giden yolda sektör entegrasyonunun potansiyelini göstermektedir. Ayrıca karmaşık ilişkilerin ancak daha fazla dijitalleşme ve ölçüm verilerinin toplanması için sensörlerin hedefli kullanımıyla çözülebileceği de açıkça ortaya çıkıyor. Üretimde harici olayların otomasyon sistemine entegre edilmesi gerekir. Bu, örneğin üretim kontrolünden gelen bilgileri, enerji piyasasından gelen ekonomik verileri ve bina ve makinelerin öngörülen kullanımını içerir. Bu veriler doğrudan Emalytics bina yönetim sisteminden alınır. Çözümün kalbi IIoT çerçevesidir. Normalleştirmenin ardından, kaydedilen bilgi noktaları network'e kimin eriştiğine veya network'e kimin bağlı olduğuna bakılmaksızın, sunucu tabanlı bir veritabanı olarak tüm network'ün kullanımına sunulur. Dolayısıyla bu bir makinenin yanı sıra bir fotovoltaik sistem, pompa veya havalandırma sistemi de olabilir. Emalytics bu nedenle network'ün uzun vadeli optimizasyonuna katkıda bulunur.

Özet

Geçtiğimiz onyılların klasik bina teknolojisi, bugün özellikle sektör entegrasyonu açısından oldukça fazla sonuç elde ediyor. Phoenix Contact, Emalytics ile farklı uygulama alanlarını (şarj istasyonlarını enerji yönetim sistemiyle, havalandırma ve aydınlatmayı tesis yönetimiyle ve enerji depolama sistemini üretimle) birleştirmek için kullanılabilecek bir çözüm kullanıyor. Bu entegrasyonun avantajı, binaların tamamından tüm konumlara, enerji verimliliği açısından optimize edilebilmesidir. Buradaki iyileştirmeler, güneş enerjisinin kendi kendine kullanılmasından, genel enerji tasarrufu ve önleyici bakıma ve pik yük yönetimine kadar uzanmaktadır.