直流耦合電池儲能系統 工業直流電網日益重要，因其能大幅提升能源效率並促進永續發展。若要充分發揮優勢，電網須確保供電穩定與安全， 而電池能源儲存系統 (BESS) 正是關鍵解方。
挑戰 All Electric Society Factory 的供電安全
作為德國首批工業建築之一，我們位於布隆貝格的「All Electric Society Factory」已配備直流電網，以充分發揮其優勢。其中特別著重於供電安全性與極致能源效率的結合。因此，直接連接直流電網的電池儲能系統成為必然選擇。
直流耦合電池儲能系統的優勢在於其效率相較傳統交流系統更為出色。由於無需進行直流電 (DC) 與交流電 (AC) 之間的轉換，可完全避免轉換損耗。這不僅能更有效率地利用儲存能源，最大化可用電力，更能讓電池儲能成為直流電網中相當具有吸引力的解決方案。
在「All Electric Society Factory」中，採用再生能源發電以降低成本同樣關鍵。這讓企業能調整能源採購策略，避免電價上漲風險並保障供電穩定。搭配電池儲能系統，可以靈活採購低價電力，並在需要用電時放電。
電池儲能系統具備高度靈活性，反應速度可達毫秒級，能快速進行高功率充放電。其模組化設計方便擴充，甚至能建置大型工業級儲能設施。透過先進分析技術，可精準監控電池電量與效能， 並將資料應用於智慧電網，優化電力饋送、儲存與使用。這樣不僅能維持電網穩定，還能提升再生能源的整合效率。
直流電網可提升發電、輸配電至終端用電的整體能源效率， 其中儲能系統更是關鍵環節。
Phoenix Contact Power Supplies GmbH 的 Tobias Lüke 與 Voltfang GmbH 的 Roman Alberti
合作共贏 菲尼克斯電氣與 Voltfang 攜手合作
位於亞琛的 Voltfang GmbH 專注開發電動車電池的創新應用方案。這些專為電動車設計的二次使用電池或過剩產能電池，通常比固定式應用電池具備更高的負載能力。Voltfang 充分利用這項優勢，致力於重用這些具備高循環耐受強度的高性能電池。透過最佳化的運作策略與智慧能源管理，不僅能顯著延長電池使用壽命，還能確保固定式應用的效率。透過將 Voltfang 能源管理系統與 PLCnext Technology 平台相結合，可實現多種應用場景，包括：削峰、優化自發電量、制定動態電價策略及參與靈活性電力交易，從而提升能源系統的經濟效益。此外，這個亞琛團隊多年來深耕電池儲能系統與直流電網的整合技術， 此專業背景為成功合作奠定堅實基礎。
解決方案 從構想到實際運作：電池儲能系統完善 All Electric Society Factory
菲尼克斯電氣與 Voltfang 合作開發出儲存容量達 300 kWh 的解決方案。
該儲能系統設置於 All Electric Society Factory 前方，採用 Voltfang 提供的電動車汰役電池模組。透過再生技術延長電池壽命：在回收前，先作為固定式儲能設備使用。CHARX 直流電源模組作為直流電網與電池之間的介面，能雙向提供 270 kW 的電力傳輸。除了控制櫃元件（如組合式端子、安全保護元件、繼電器及保險絲）外，還採用了菲尼克斯電氣的 Quint 系列 24 V 直流輔助電源，並包含不斷電供電系統。
元件透過電池自主供電。因此，該系統具備對整個直流電網進行黑啟動的能力，從而也承擔了建築物能源系統中的備用電源功能。系統安裝在一個 20 英尺貨櫃內，並由菲尼克斯電氣的 VAL MB 系列產品提供突波保護。直流電池儲能系統透過菲尼克斯電氣的 PLCnext Technology 平台整合至直流網路管理中。Voltfang 能源管理系統透過簡化的控制演算法，僅依據直流聯網的系統電壓來調控充放電參數。藉此補償電壓波動並穩定電網。上層能源管理系統會依據不同能源經濟應用場景，向電池儲能系統下達調控特性曲線。通常情況下，該儲能系統作為電網穩定器運作。由於能源網路中各子系統間的通訊需求大幅降低，此系統架構能實現具備容錯能力且可擴充的運作模式。透過此試點專案，兩家公司開發出模組化且可擴充、具永續性並兼顧高效益的儲能系統。相較於交流耦合技術方案，此系統因效率提升及材料用量減少，未來將以同等規模導入其他工業應用領域的直流電網架構。
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