G60 – 直流電網的範例我們新建的 60 號大樓充分利用了再生能源的潛力。大樓內部設有工業直流電網，用於研究新的高壓直流技術。

挑戰

碳中和與低碳經濟是全球性目標，也是菲尼克斯電氣前進的動力。我們致力於實現「全電力社會」這一願景，即創造一個能夠利用再生能源為人類提供足夠電能的社會。這一願景的實現，需要仰仗永續能源供應和部門耦合方案，以及智慧型能源管理系統。一種方法是，在工業領域擴大直流電網的應用範圍。
直流系統在工業應用中的優勢已經透過直流工業應用等研究專案得以證實。得益於對再生電能的利用、各部門之間更高效的電力傳輸以及對敏感資源的保護，直流電網的能源平衡得以改善。

我們的解決方案採用直流電網的菲尼克斯電氣大樓

身為電氣工程、電子設備和自動化領域的元件、系統和解決方案供應商，我們自然希望親自試驗直流電網的優勢和相關的能源效率改善，並開發創新的解決方案。
在此背景下，我們當然是要用自己的元件來建立自己的直流電網。為了在布隆貝格駐地新建的 60 號樓內建立直流電網，我們利用了現有的解決方案，並開發了可用於 650 V 直流電網的新元件。

60 號樓的直流電網由公共交流電網等系統供電，並且將其他發電設備和儲能裝置與直流負載連接起來。光伏發電系統的再生發電和電池儲能均採用直流電。這樣一來，就能減少轉換損失、節省安裝和設備材料。

直流電網透過 TN 系統中的 650 V 電壓等級連接光電系統、電池儲能系統和電動車充電站。此外，一些低壓直流 IT 系統也是由這個 650 V 直流電網提供 400 V 電壓。在這些 400 V 直流子系統上，又連接有照明、控制電路和生產設備等負載。

直流電網細節展示部門耦合確保安全供電

交流電網饋電

透過 CHARX 大功率模組，可將低壓交流電網（交流電網）轉換為 650 V 直流電網。由於是雙向連接，還能將其他饋電裝置的剩餘電能回饋至公共電網。

光伏饋電

在直流低壓主配電系統上，併入了一個峰值為 100 kW 的光伏發電系統。透過光伏發電進行的再生發電基於直流電。使用具有 MPP 追蹤功能的 19 吋 CHARX 電源模組，可輕鬆實現 DC-DC 轉換，因為無需與交流電網同步。利用能源管理系統 (EMS) 將發電設備與耗電設備智慧聯網，搭配使用電池儲能系統整合光伏發電的波動能源，從而盡可能減少來自公共電網的電能流入。

電池儲能系統

為了滿足長時間的電力需求，60 號樓的直流電網中併入了 240 kWh 的電池儲能系統。按照慣例，基於防火和保險方面的考慮，該電池儲能系統設在大樓外部。
電池儲能系統可用於應對尖峰負載，即所謂的「削峰」，例如在啟動大型機器時。即使是在公共電網中斷的情況下，該電池儲能系統也能發揮作用，確保整個直流電網的供電穩定性和安全性。

電動車與充電基礎設施

基於電動充電樁與 650 V 直流電網之間的雙向連接，電能可雙向流動。因此，車輛電池既可充電，也可臨時用作儲能系統。如與 PLCnext Control 系列智慧控制器和 EMS（能源管理系統）搭配使用，則可在短時內應對極高的尖峰負載，提高網路品質。

直流電網中的負載

在大樓內部，由 650 V 直流電網為固定安裝的負載供電。此外，該 650 V 直流電網還透過絕緣轉換器為 400 V DC 電壓等級的最終電路供電，例如用於照明和便攜式設備的連接。因此，400 V 次級直流電網是隔離的直流電路（直流 IT 系統）。
目前的交流低壓設備需要帶有整流器和直流中間電路的內部電源裝置，以便為電腦、顯示器和 LED 照明技術設備供電。如果這些設備直接由直流電網供電，則可大幅減輕輸入電路的重量和體積。
由於最終電路中的電壓較低，因此為人員提供了符合 DIN VDE 0100-410 標準的保護。IT 網路具備隔離監控，在發生故障時會被切斷。
在高效能的工業應用中，可使用帶 CHARX DC-DC 轉換器的直流最終電路。如果需要 24 V DC 輔助電源電壓，可使用 QUINT POWER 系列的 DIN 導軌電源。