Мережі постійного струму у промисловості
Перспективна технологія постійного струму для сталого розвитку тут і зараз
Сталий розвиток — це не просто модне поняття. Він завжди був нашою місією.
Phoenix Contact веде вас до світу з відновлюваною енергією, яка ефективно зберігається й розподіляється. Таким чином, електричну енергію можна використовувати в будь-який час і в будь-якому місці. Саме тому ми у Phoenix Contact зосереджуємося на концепціях і рішеннях для безпечного використання технології постійного струму в мікромережах. Тут ви можете дізнатися докладніше, як це виглядає.
Сталий розвиток починається з правильного використання технології постійного струму.
Постійний струм — промислова енергосистема майбутнього?
Від генерації до зберігання та постачання
У сучасному світі більшість кінцевих пристроїв уже живляться постійним струмом (DC від англ. Direct Current). Як зарядні станції, так і електроприводи у промисловому середовищі працюють на постійному струмі, що виробляється зі змінного струму. Тому різні компанії в рамках проєкту DC-Industry досліджують можливості створення комплексної інтелектуальної мікромережі на основі постійного струму.
Ідея полягає в тому, що постійний струм, отриманий з відновлюваних джерел енергії, безпосередньо забезпечує електроенергією споживачів у мережі, наприклад машини, двигуни або конвеєрні стрічки, без втрат на перетворення.
Завдяки підключенню до мережі постійного струму можна також повертати енергію гальмування системи у вигляді електроенергії назад у мережу. Надлишки виробленої енергії акумулюються в системах накопичення енергії і знову повертаються в мережу, коли це потрібно. Це дозволяє знизити потужність на вході майже на 80 %. Крім того, можна зменшити як пікове навантаження, так і навантаження на мережу загального користування.
Мережа постійного струму в промисловості
Сонячна енергетика
Фотоелектричні установки є важливими генераторами відновлюваної енергії і можуть бути ефективно інтегровані в мережу постійного струму. Ми охоче вас проконсультуємо щодо керування подачею живлення, фотоелектричних систем і захисту від перенапруг для фотоелектричних дахових установок.
Енергію з вітроенергетичних установок можна подавати безпосередньо в мережу постійного струму без втрат на перетворення. Ознайомтеся тут із нашими рішеннями для вітроенергетичних установок, модульного моніторингу стану та вимірювання струму блискавки.
Компанія Phoenix Contact як виробник зарядних систем постійного струму постачає компоненти для розробки та встановлення зарядних станцій постійного струму для електромобілів. Ознайомтеся з інформацією про зарядні кабелі постійного струму, контролери заряджання постійним струмом і потужну електроніку постійного струму.
Надлишок енергії із сонячних і вітроенергетичних установок можна ефективно використовувати шляхом електролізу для виробництва пального (Power-to-Fuel), водню та метану (Power-to-Gas), аміаку та метанолу (Power-to-Liquid) або інших хімічних речовин. Ці матеріали повторно використовуються для виробництва електричної енергії й виконують таким чином роль пристрою накопичення енергії. Ознайомтеся з компонентами для моніторингу, автоматизації та оцифрування процесу електролізу.
Енергія гальмування складальних роботів в автомобільній галузі пропонує великий потенціал для економії енергії за допомогою мікромереж на основі постійного струму. Уже зараз ми пропонуємо велику кількість інноваційних системних рішень і компонентів для автомобільної галузі.
Двигуни постійного струму в машинобудуванні ідеально годяться для інтеграції в мережу постійного струму. Вже зараз ми пропонуємо велику кількість виробів і послуг в галузі машинобудування й залюбки проконсультуємо вас щодо наших рішень.
Великі накопичувачі використовують для підтримки мережі. Інтеграція пристроїв накопичення енергії також знижує пікові навантаження і розвантажує електромережу загального користування. Ми покажемо вам інноваційні технології з’єднання для рішень для накопичення енергії.
Підвищення енергоефективності завдяки рекуперації енергії, використанню енергії з відновлювальних джерел і пристроїв накопичення енергії без потреби в перетворенні
Оптимізація ресурсів завдяки зменшенню використання міді на 55 %, зниження витрат на обладнання та зменшенню займаної площі
Уникнення зупинок виробництва через відмови мережі постачання
Основа інтелектуального керування потоками енергії
Запитання та відповіді: технологія постійного струму
Промисловий сектор особливо активно шукає відповідні рішення для досягнення кліматичних цілей. В умовах зміни клімату світ стикається зі зростанням вартості енергоносіїв, дефіцитом ресурсів і збільшенням попиту на енергію. Одним із варіантів вирішення цієї проблеми на заводі є перехід з мережі змінного струму на мережу постійного струму. Відновлювані джерела енергії, зберігання енергії та рекуперація енергії — це ключові поняття у боротьбі зі зміною клімату, які реалізуються в мікромережах постійного струму. Вони забезпечують скорочення споживання енергії та зменшення пікових навантажень (обмеження максимальних навантажень). Це розвантажує і стабілізує мережу електропостачання. Проєктування мережі постійного струму в промисловості є одним із підходів до сталого розвитку промислового виробництва в майбутньому.
У мікромережі на основі постійного струму електроенергію отримують шляхом ефективної інтеграції джерел відновлюваної енергії, яка виробляється з нейтральним рівнем викидів CO₂. Ця енергія використовується безпосередньо споживачами електроенергії в мережі постійного струму без подальшого перетворення з постійного струму на змінний. Це дає змогу заощадити втрати під час перетворення, що в свою чергу зменшує споживання електроенергії. Крім того, існує можливість використання всієї енергії гальмування процесів підіймання. Енергія, яка інакше втрачалася б у вигляді тепла, тепер повертається в мережу постійного струму як електрична енергія. Пристрої накопичення енергії збирають надлишки електроенергії постійного струму для подальшого використання.
Поєднання сталого виробництва енергії, рекуперації енергії та її зберігання забезпечує сталий розвиток заводу.
Крім економії енергоспоживання, використання мережі постійного струму також створює високий потенціал з погляду заощадження матеріалів і простору. Якщо розглядати енергоефективність, то завдяки усуненню перетворення постійного струму на змінний втрати енергії, як правило, можна зменшити на 2–4 %. Крім того, використання відповідного пристрою накопичення енергії призводить до зниження потужності на вході на 80 %. Повне використання енергії гальмування також дає змогу заощадити ще 15–20 % енергії залежно від сфери застосування.
Використання міді в системі постійного струму можна зменшити майже на 55 % за незмінної потужності. У часи обмежених ресурсів це досить суттєво. Пристрої постійного струму також значно менші за розміром, ніж пристрої змінного струму. Зменшена витрата матеріалів дозволяє додатково заощадити простір.
Перетворення постійного струму на змінний або постійної напруги на змінну пов’язане з втратами, оскільки для перетворення потрібна енергія. Це збільшує енергоспоживання, що в свою чергу знижує енергоефективність. Крім того, необхідні перетворювачі постійного струму на змінний, які вимагають відповідного місця в системі, яке в разі відмови від перетворення можна заощадити.
Безпосереднє використання постійного струму для споживачів дає змогу обійтися без попереднього перетворення постійного струму на змінний, а тоді знову на постійний. Це підвищує енергоефективність, оскільки мережа суто постійного струму зазвичай економить 2–4 % енергії порівняно з мережею змінного струму. Подальша економія можлива за рахунок використання енергії гальмування та прямого накопичення постійного струму.
У системах постійного струму електрична дуга може призвести до пошкодження контактів і частин корпусу, а в найгіршому разі — створити небезпеку для користувачів. Ця обставина вимагає нового підходу до розробки з’єднувачів. В рамках дослідницьких проєктів компанія Phoenix Contact розробила різні технології для з’єднувачів постійного струму. Завдяки технологіям гасіння в з’єднувачах тепер знайдено інноваційні підходи для захисту користувачів від небезпеки електричної дуги роз’єднання.
Ми довіряємо мережам постійного струму
Компанія Phoenix Contact — ваш компетентний партнер у області застосування мікромереж постійного струму у промисловості
Ми також брали участь у дослідницькому проєкті DC-INDUSTRIE 2 об’єднання ZVEI, який фінансувався Федеральним міністерством економіки та захисту клімату, як один із 39 партнерів із промислової й дослідницької сфери. Звісно, Phoenix Contact також бере участь у безпосередньому проєкті-наступнику — ODCA (Open Direct Current Alliance). Беручи до уваги необхідність енергетичного переходу у промисловому виробництві та пов’язане з ним максимальне використання відновлюваної енергії, робоча група поставила собі за мету безпечне та надійне забезпечення виробничих об’єктів постійним струмом. Phoenix Contact бере участь у роботі національних і міжнародних робочих груп і проводить інтенсивні дослідження використання промислових мереж постійного струму у сфері автоматизації підприємств з акцентом на перспективні електроустановки.
Від теорії до практики
Але Phoenix Contact іде ще далі, адже одних лише досліджень для нас недостатньо. Ми як лідер у сфері інновацій і експерт у галузі електромонтажу хочемо зробити перший крок, самостійно оцінювати результати, набиратися досвіду й вирішувати проблеми.
Саме тому зараз на території нашого кампусу будується новий корпус, який матиме власну мікромережу постійного струму. Струм, яких вироблятиметься там за допомогою фотоелектричних систем, живитиме енергією зокрема й частини власного машинобудівного підрозділу. У цьому ми, звісно, робимо ставку на власну продукцію і в межах цього розробляємо подальші компоненти, здатні працювати на постійному струмі.
