打造全电气社会的关键技术

在工业数字化（亦称为Manufacturing-X）的背景下，资产管理壳 (AAS) 即为总成中设备的数字孪生。

资产管理壳的核心本质是提供标准化数据空间。这一标准化特性为与各类组件和系统进行跨制造商数据交换奠定了基础。不过资产管理壳不仅包含接口，还可用于关键碳数据。数字孪生通过提供标准化接口和属性建立了全新链接方式，尤其在行业耦合、一致价值链以及联网系统方面。

长久以来，黑客的目光已不再仅仅局限于IT领域。运营技术（简称OT）也进入了他们的视野。由于智能联网系统是实现全电气社会的必需条件，因此这一发展趋势也变得愈发重要。

工业信息安全的作用是全面保护此类系统解决方案。理想情况下，自动化解决方案从构建之时就能防范网络攻击。此类解决方案采用了PLCnext Control系列设备，其已通过TÜV安全认证。总而言之，经测试的产品以及在应用层面上与客户密切合作均有助于更轻松、快速地确保整体系统安全。

馈电管理可补偿波动变化的用电量，是打造面向未来的电网以及相关行业耦合的关键技术。该技术可将光伏系统、热电联产电厂和风电场等分布式发电系统安全集成到电网。

在将所发电力馈入电网时，必须确保电网不会过载或失稳。电网运营商将给出有关电源频率、电压以及有功和无功功率的明确应用规范。菲尼克斯电气馈电控制器助力克服调控馈电所带来的挑战。通过精确控制馈入功率，不仅能高效集成可再生能源，还可实现有效行业耦合。

风能和太阳能深受天气影响。因此，需要使用不受自然环境变动影响的储能模块系统以确保持续供电。储能模块可在低用电需求时段存储多余的电力，然后在高峰时段释放，进而优化能源管理。该设计可减少对传统峰值发电站的需求，助力稳定电网。

储能模块系统不仅推动了向可再生能源系统的转型，还促进可持续基础设施发展，从而助力减少碳排放。物理和化学储能方式多种多样，均可将即发电力留作日后使用。无论是电池储能系统、蓄能发电站还是电容器，储能模块系统对可持续发展的电气化未来社会均有重要影响。

基于太阳能系统、风电场和其他来源的分布式发电量增加给电网基础设施提出了挑战。电网扩展和数字化必须经济高效以实现灵活且满足未来需求的配电，从而实施能够避免容量瓶颈的精确能源流控制，成为打造全电气社会的关键技术。通过分析耗电和发电数据，即可实现经济高效的基础设施开发和可持续配电。

一般而言无论是交流电还是直流电，将一种能源形式的电能转换为另一种都是双输行为。随着全电气社会中发电方与购电方之间的界限日益模糊，这一表述的重要性在提高。

为限制转换损耗，菲尼克斯电气使用直流电网实现行业耦合。该技术的优势在于明显提升了效率和发电量，同时安装更便捷。例如由于电源无需装配整流器，因此可更轻松地集成可再生能源。直流电网的另一优势在于如果电动马达在制动过程中充当发电机，则更易回收制动能量。

数据让状态一览无余。数据可提供相互关联子流程内交互情况的信息。数据交换需要通信，而相关自动化技术正在经历结构变革。源自广大民用应用的通信技术逐步深入到生产领域。时间敏感网络 (TSN) 就是其中一例，这项第二代单对以太网 (SPE) 技术原先开发用于连接车辆中的多媒体应用。

在全电气社会中，此类技术可提高耦合行业间的通信效率，无需使用专门开发的芯片。未来，广泛应用所带来的规模经济将轻松实现更为经济高效的定制化通信。

交通运输电气化是全电气社会的一个重要方面，其需要配备全面覆盖的智能充电桩。该方案的特点在于智能负载管理系统，由此才能实现充电场的高效运用。

系统不仅支持大功率 (HPC) 快速充电，还可在车辆到电网方案中实现双向充电。这是因为电动汽车不仅能够取用和存储电力，还支持按需将电力反馈到电网。菲尼克斯电气旗下的智能CHARX control充电控制器正是相关典范，其能够根据优先级将电力馈入电网，从而助力电网稳定和可再生能源集成。

调峰和负荷转移是有效负载管理的核心。这两种方法均可避免电网出现成本高昂的峰值负载。在调峰过程中，通过针对性使用储能模块系统和可持续能源管理即可减少峰值负载。而负荷转移在另一方面则旨在将能源消耗高峰转移到需求较低的时段。

为此，必须在早期阶段通过全面电能监测获取预期所需负荷量的信息。负载管理不仅提高了供电效率，还可助力设计先进能源基础设施以实现全电气社会。

实现全电气社会的核心挑战在于如何运输和长期保存可再生能源电力，从而实独立于时间的应用。

其中一种方法是利用多余的风能和太阳能电解生产绿色氢气。氢气不仅支持运输存储，还是合成甲醇和氨等燃料的原材料。此外，氢气也在过程行业中发挥着重要作用。氢气可替代钢铁厂所用的焦炭（提取自硬煤），进而实现有效的低碳炼铁。当作为燃料电池的“燃料”时，氢气的受控氧化过程将产生大量电能和热能。这两种形式的能源均可按需使用。