直流电网

工业直流电网

菲尼克斯电气推出前瞻性直流技术,实现了可持续和可再生能源的馈入、存储和分配。了解直流解决方案,助力打造安全的直流电网应用。
带有直流电网示意图生产厂房中的人员

即刻实现更加可持续发展的创新直流技术 可持续发展不仅仅是个流行语,也一直是菲尼克斯电气的使命。

菲尼克斯电气与您携手打造高效储存和分配可再生能源的世界, 随时随地获取电力。这就是为何菲尼克斯电气专注于在微电网中安全使用直流电技术的设计和解决方案。

可持续发展始于对直流技术的正确应用。

Christian Helmig博士,现场设备连接器部门副总裁以及Martin Wetter博士,创新部门执行副总裁
菲尼克斯电气副总裁:Martin Wetter博士和Christian Helmig博士
汽车生产厂房中的工程师

直流电——满足未来需求的工业能源系统? 发电、储能和供电

现如今,多数终端设备已采用直流电 (DC) 供电。工业环境下的充电站和电力驱动器运行均使用由交流电生成的直流电。因此,参与DC-INDUSTRIE和DC-INDUSTRIE 2项目的各家公司致力于研究集成型直流智能电网。

在菲尼克斯电气机械制造部门工作的员工

这一构想是使用可再生能源生产直流电,并直接为电网中的用电设备(如机械、电机或传送带)供电,进而减少转换损耗。

依托直流电网的网络化特性,也可将系统的制动能量以电能形式馈入电网。储能系统收集剩余的电力,并在必要时馈入电网。这可降低高达80%的馈电功率。此外,该操作还可降低公共电网的峰值负载和负载。

直流电网的优势

  • 通过能量回收、降低转换损耗和可再生能源应用提高能效
  • 耗铜量减少多达55%,设备成本降低并缩减了体积,实现资源优化
  • 避免因供电网络故障而导致的生产停机
  • 能源流智能控制的基础

工业直流电网一览

交互式图像映射:配有站点的工业直流电网图示,包括太阳能、风能、电池储能系统、Power-to-X、生产区和办公区
光伏
光伏系统是重要的可再生能源生产装置。系统可产生直流电,因此能够高效集成至直流电网,无需转换为交流电。菲尼克斯电气乐于就馈电管理、光伏应用和屋顶光伏系统电涌保护的方方面面为您出谋划策。
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光伏
风电
通过DC/DC转换器,风力发电机产生的电能即可从直流中间电路馈入直流电网。由此无需再通过交流电网耦合。 在此了解风力发电机、模块化状态监测和雷电流监测相关解决方案。
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风电
充电桩
电动汽车充电站与直流电网的双向连接可用于汽车电池充电,并将其用作临时储能模块。 作为直流充电产品制造商,菲尼克斯电气提供电动汽车直流充电站开发和安装相关组件。即刻了解有关直流充电枪、直流充电控制器和直流大功率电子设备的更多信息。
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充电桩
Power-to-X
太阳能发电场和风力发电机产生的多余电力可通过电解实现高效利用,如生产燃料(电转燃料)、氢气和甲烷(电转气)、氨和甲醇(电转液体燃料)或其他化学物质。此类物质亦可反用于发电,由此发挥储能之用。储能系统可确保直流电网的稳定性。电解亦可采用直流电,助力将Power-to-X系统集成至直流电网。 即刻了解电解监测、自动化和数字化组件。
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Power-to-X
办公室和照明
诸如PC机和显示器等办公室通信设备,以及LED照明产品也需要直流供电。若要将此类负载连接到交流电网,需要具备整流功能和直流中间电路的电源装置。然而,若将此类负载集成到直流电网,即可省去供电装置中的大部分输入电路。该设计可减少组件数量、重量和体积。
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办公室和照明
机器人和传送带
直流电机在直流电网中发挥着驱动器作用。不过借助变频器的直流中间电路,先前使用的三相电机也可高效集成到直流电网。特别是在高性能机器人和传送带中,这可降低峰值负载。此外,通过能量回收系统可高效回收直流电网中的制动能量。
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机器人和传送带
储能系统
电池储能系统可为直流电网供电。系统存储多余电能并在需要时供电。通过集成储能系统,不仅能降低启动大型机械设备时产生的峰值负载,还可缓解公共电网的供电压力。 菲尼克斯电气可提供用于储能系统的创新解决方案。
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储能系统
接入交流电网
通过与交流电网的双向连接,即可将交流电网电力馈入直流电网,并将直流电网的多余电能馈入公共电网。
接入交流电网
电网管理
高效电网管理助力智能控制能源流。通过分析数据可以识别并规避瓶颈。这有助于确保现有电能得到高效利用。
电网管理

直流技术常见问题解答

太阳能系统旁的员工
汽车生产厂房俯视图
手持显示有能源数据的平板电脑的人员
变电站
正在操作控制柜的员工
太阳能系统旁的员工

工业部门正在寻找合适解决方案以实现气候目标。在气候变化的背景下,全球各地都在应对能源成本上涨、资源匮乏和能源需求增加的问题。该问题的一种解决方法是将工厂的交流电网换成直流电网。可再生能源发电、储能模块和能量回收是气候变化背景下的关键主题,可于直流微电网中付诸实践。由此即可降低能耗和峰值负载(削峰)。这一效应将缓冲并稳定供电网络。工业直流电网设计是未来可持续工业生产发展的一类方式。

汽车生产厂房俯视图

在直流微网中,电能源自高效整合到碳中和生产的可再生能源。直流电网中的电气负载可直接使用这些电力,而无需再将直流转换为交流。该过程降低了转换损耗,从而减少能耗。此外,电网还可利用提升操作中的所有制动能量。能量原本以热能形式耗散,现在则以电能形式馈入直流电网。储能系统将收集多余的直流电能以备日后使用。
通过搭配使用可持续发电技术、能量回收以及储能模块,即可提高工厂的可持续性与能效。

手持显示有能源数据的平板电脑的人员

使用直流电网不仅可降低能耗,还能节省物料和空间。

免去交直流转换损耗后,能源损耗可降低约6%到8%。此外,通过使用配套储能模块,还可降低高达80%的公共电网馈电功率。完全利用制动能量后亦可节省15%到20%的能源,具体节能情况取决于应用。基于以上因素,直流电网的能效显著高于交流电网。

此外,直流电网应用还可有效节省物料和空间。在直流电网中,铜材和绝缘材料用量可节省多达40%,同时不会影响性能。在资源匮乏的时期,这点意义重大。直流设备的体积也远小于交流设备。物料消耗的减少进一步节省了空间。

变电站

交直流电之间的相互转换会产生损耗,因为转换自身亦需耗费能量。这增加了能源消耗,进而降低了能效。此外,产品还需配备DC-AC逆变器。逆变器在应用中需占用相应空间,免去转换操作后即可腾出这一空间。

无需先前的DC-AC-DC转换操作,直接向负载供应直流电即可。纯直流电网能耗通常比交流电网低6%到8%,因此该设计可提高能效。通过使用制动能量和即时存储直流电,还可实现进一步节能。

正在操作控制柜的员工

在直流应用中,电弧不仅会损坏触点和壳体部件,严重时还会危及使用者。在此情况下,需采取全新的连接器开发方式。菲尼克斯电气在研究项目中开发出多种直流连接器技术。依托连接器所用的灭弧技术,菲尼克斯电气推出了保护操作者免受电弧危害的创新方案。

ODCA标识

我们对直流电网充满信心 菲尼克斯电气是工业直流电网应用领域的专业合作伙伴

作为39个工业和研究合作伙伴之一,菲尼克斯电气同时也是ZVEI DC-INDUSTRIE 2研究项目的成员,该项目由德国联邦经济事务与气候行动部提供资助。当然,作为创始成员和董事会成员,菲尼克斯电气还参与了开放直流联盟 (ODCA) 的后续项目。

站在直流配电系统前的Christian Helmig博士,菲尼克斯电气现场设备连接器部门副总裁以及Martin Wetter博士,菲尼克斯电气创新部门执行副总裁

为了在工业生产中进行必要的能源转型并最大限度地利用可再生能源,该工作组旨在以高效、安全、稳健的方式为工厂提供直流电。
菲尼克斯电气参与了国内外的特别工作组,对工业直流电网在工厂自动化领域中的应用进行深入研究,致力于打造满足未来需求的电气装置。
目前工作的一大重点是规避直流连接器领域的电弧。

采用机器人的汽车制造

从理论到实践 生产和楼宇领域的直流电网

菲尼克斯电气将更进一步,因为仅有研究是远不能满足需要的。作为电气装置领域的创新引领者和专家,菲尼克斯电气意在迈出第一步,亲临现场,积累经验,解决问题。
直流电网应用领域前景广阔,汽车制造就是其中之一。当开放直流联盟的一位合作伙伴计划安装直流电网作为试点系统时,我们能够迅速行动,提供直流组件。

员工正在规划采用直流电网的楼宇

我们还在布隆伯格公司园区的60号楼安装了直流电网。以此为契机,打造出涵盖规划到最终安装的工业直流电网典范。我们对自己的产品充满信心,作为项目的一部分,后续将开发更多直流组件。当然,我们也为客户提供园区所用技术和解决方案,助力赋能全电气社会。

直流电赋能碳中和生产
60号大楼:直流电网的电气化典范

位于布隆伯格的新建的60号大楼配备了自有工业直流电网,充分发掘出可再生能源潜力。

跳转至G60大楼直流应用
德国北莱茵-威斯特法伦州布隆伯格菲尼克斯电气厂区

直流电网领域专长

了解适用于各类装置领域的理想解决方案。